钢丝绳及其卷绕装置

∴ S Q 1
1 m
∴
z
S0 S
Q
Q
m
1
1 m
1 m
m 1
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§2-1 起升机构的组成
三、卷筒
1、作用：
（1）卷绕、储存钢丝绳；
（2）将原动机的旋转运动→直线运动；
（3）传递动力，将原动机的驱动力→钢丝绳。
2、构造：圆柱形
单层卷绕卷筒、多层卷绕卷筒
3、卷筒的主要尺寸： （1） 卷筒直径（槽底）D ：h 1 d绳
充填式（T）
（3）面接触：由异型钢丝绕制而成
3、根据股数及股的型状
股数：有六股、八股、十八股等
型状：园型股
异型股：椭圆型股、三角型股、扁圆形股
1
§4—1 钢丝绳
二、钢丝绳的正确选择及合理应用
1、钢丝绳直径的计算与选取
（1）确定合理的钢丝绳结构型式 → 选型
（2）根据最大静拉力选取钢丝绳的直径 →选规格
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m
Q/ S
2
i 2
3、通式：
m
Q
i
X S X
式中：X——驱动分支数。
单联：X=1、双联：X=2
即：单联滑轮组：m = i = 承载分支数
双联滑轮组：m = i / 2 = 0.5×承载分支数
☆
钢丝绳的最大静拉力：
S
j max
Q计
m 组 导n
其中：单联：Q计＝Q＋Q0 ↙↘
起重量 吊钩（具）重量
双联：吊钩Q计＝0.5（Q＋Q0）
单层卷绕卷筒、多层卷绕卷筒 三、卷筒的主要尺寸：
1、卷筒直径（槽底）： D h 1 d绳 → 园整
2、卷筒长度L：L L0 1 22
L0
mH D0
n0
t
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§4—3 卷筒
3、卷筒壁厚δ： （1）由经验公式初定：
铸铁： δ= 0.02D +（6～10）mm ， 且δ≥12 铸钢： δ≈ d ， 且δ≥15 （2）强度校核： ① 当L≤3D：弯曲和扭转应力较小，按压应力校核 ② 当L＞3D：弯曲应力较大，按合成应力校核 ③ 当L＞2D、D≥1200：D较大，壁厚相对较薄，还须校 核抗压稳定性
抓斗Q计＝0.66Q
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§4—2 滑轮及滑轮组
（三）滑轮和滑轮组的效率
1、滑轮的效率：效率
有用功 总功
S0 L (S0 W )
L
S0 S
＜1
2、滑轮组的效率：
不计阻力损失：S1=S2=S3=···=Sm= Q /m = S0 考虑阻力损失：S1 =S
S2= S1 ×η S3= S2 ×η = S1 × η2
定点，每个单联滑轮组各承受一半的载荷
§4—2 滑轮及滑轮组
（二）滑轮组的倍率
——不计阻力，滑轮组省力或增速的倍数
（不计阻力，滑轮组的传动比）
（悬挂物品的钢丝绳分支数与引入卷筒的钢丝绳分支数之比）
1、单联滑轮组：（省力）
① 主、被动力间的关系
设：承载分支数为 i ；被动力为Q；主动力为S
若：不计阻力（效率）
（光卷筒R→∞，寿命 ↓20~30％；绳槽底加软衬垫）
（5）减少绕过的滑轮次数和包角，尽量避免反向弯曲
（6）加强润滑，保养及检查
3
§4—2 滑轮及滑轮组
一、滑轮： 1、作用：
（1）支承并传递载荷 （2）改变钢丝绳的方向——导向 （3）组成滑轮组，达到省力或增速的目的 （4）平衡钢丝绳的张力
2、构造：铸造滑轮、焊接滑轮、热轧滑轮、双辐板压制滑轮
→ 园整
（2）卷筒长度LL：L0 1 22 （3）卷筒壁厚δ：
L0
mH D0
n0 t
① 由经验公式初定：
铸铁：δ= 0.02D +（6～10）mm，且δ≥12
铸钢：δ≈ d ，且δ≥15
② 强度校核：
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§4—3 卷筒
一、作用： 1、卷绕、储存钢丝绳； 2、将原动机的旋转运动→直线运动； 3、传递动力，将原动机的驱动力→钢丝绳。 二、构造：圆柱形
绳在筒上左向卷绕→右绕绳
绳在筒上右向卷绕→左绕绳
起升高度大，承载分支数少→多层股不旋转
③ 绳结构型式：起重机工作频繁→线接触，异型股
④ 抗拉强度适中：1550~1850N/mm2
⑤ 表面状况：光面，镀锌
（2）降低工作应力，即：↑n
（3）选取较大直径的滑轮及卷筒 ：即：D/d↑→σ弯曲↓
（4）绳槽尺寸及材料合适，即：↓σ接触
则： S = Q / i
即倍率：m = Q /S = i
② 主、被动力的速度间的关系
主动力所做的功 = 被动力所做的功
S ×V主×t = Q ×V被×t∴ m= Q 源自S = V主/ V被= i即：
倍率
被动力 主动力
主动力的速度 被动力的速度
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§4—2 滑轮及滑轮组
2、双联滑轮组：（省力）
主动分支为两根：
§4—1 钢丝绳
（二）种类
1、根据钢丝绳的捻制方向（丝→股→绳）
顺绕绳（同向捻）
交绕绳（交互捻）
混合捻：多层不旋转钢丝绳
☆ 绕向：左捻、右捻（不标）
2、根据股中钢丝间的接触情况
（1）点接触（D型）： 股中丝径相同
（2）线接触：股中丝径不同，外层丝位于内层丝间的沟槽
主要有：粗细式（W）——瓦林吞型
外粗式（X）——西尔型
3、直径：D h 1 d绳
二、滑轮组：钢丝绳绕过若干个定滑轮和动滑轮的联合装置 （一）滑轮组的类型
1、按滑轮组的功用：省力滑轮组、增速滑轮组 2、按滑轮组的构造： （1）单联滑轮组：滑轮组钢丝绳的一端固定
另一端绕入卷筒 （2）双联滑轮组：滑轮组钢丝绳的两端绕入卷筒
两个单联滑轮组对称布置+均衡滑轮（或梁） ☆ 设计时，将均衡滑轮（或梁）看作两个单联滑轮组的绳端固4
······
Sm= S （m -1） ×η = S1 × η（m-1）
∵ Q = S1+S2+S3+···+Sm = S1 + S1 ×η + S1 × η2 + ······+ = S1 × η（m-1） ①
① *η- ①：Q-Qη=S1-S1ηm Q（1-η）=S1（1-ηm）
Q
S1
1 m 1
S 1m 1
① 选择系数法：dmin＝C S jmax ② 安全系数法：S p n S jmax
式中：
Sp K SS
Sp—钢丝绳的破断拉力
∑Ss—钢丝绳钢丝的破断拉力之和，查表
2、钢丝绳的标记
2
§4—1 钢丝绳
3、提高钢丝绳使用寿命的措施：
（1）合理选型：
① 绳芯材料：有机，石棉，金属
② 捻（绕）制方向：