影响钢丝绳疲劳寿命的几种因素
影响录井钢丝使用寿命因素
影响录井钢丝使用寿命因素影响录井钢丝使用寿命因素影响录井钢丝使用寿命因素【1】摘要：本文主要通过对使用过程中影响录井钢丝寿命的工作条件、环境因素以及钢丝性能与显微组织等情况进行分析研究，找出一些规律性的影响因素，指出提高录井钢丝使用寿命的技术措施。
Abstract: By analyzing the well logging wire working condition, environment factors, mechanical properties and microstructure, we found some rulers of affect factors. Then we gave some measures to improve the well logging wire working life.关键词：录井钢丝;影响因素;显微组织Key words: well logging wire;affect factors;microstructure0 引言录井钢丝是用于石油、地质探测时传送和提升测井仪器等物品的重要承力元件，其使用环境复杂、传送过程长，要求安全可靠并能长时间使用，有比一般普通钢丝绳更高的性能要求。
其抗拉强度通常要求不低于1600MPa，疲劳试验后其磨损部位应具有足够的强度。
录井钢丝工作简图见图1。
1 影响使用寿命的因素分析1.1 环境因素录井钢丝的使用环境比较复杂，即有不同区域的大气环境，又有不同油田产物的特殊环境。
金属材料腐蚀是指金属材料与周围环境介质之间由于化学或电化学作用引起的破坏或变质现象。
其中包括受介质作用发生状态改变，形成新相(金属化合物等腐蚀产物)的情况，如铁在自然环境中的锈蚀。
在某些特定条件的辐射条件下，介质之中的某些因素还可能成为决定腐蚀速率的关键因素[1]。
例如，某油井内有腐蚀性介质的存在，无论录井钢丝是否处于作业状态，腐蚀性介质都会持续不断地腐蚀录井钢丝。
电梯钢丝绳使用寿命影响因素分析及检验检测方法探讨
电梯钢丝绳使用寿命影响因素分析及检验检测方法探讨摘要：众所周知，曳引轮和曳引钢丝绳组成的曳引传动系统是曳引驱动电梯的机械特征，曳引钢丝绳是电梯的传力部件，其两端分别悬挂着电梯的轿厢和对重装置。
本文着重阐述了影响电梯曳引钢丝绳使用寿命的几个重要因素，旨在引起电梯使用单位和检验检测机构的重视。
在检验检测方面，根据检验检测的实践经验，推荐使用新的检验方法，以确保检验检测的准确率，为电梯安全提供有效的技术支撑。
关键词：电梯；曳引钢丝绳；检验检测1曳引钢丝绳使用寿命的影响因素1.1 弯曲和拉伸交变应力弯曲和拉伸力对曳引钢丝绳寿命的影响不容忽视，即受到力的作用而造成形变；拉伸是物体沿拉力方向的伸长现象。
弯曲和拉伸是曳引钢丝绳承受的两个主要受力。
电梯运行中，曳引钢丝绳经历的弯曲次数较多，由于弯曲应力是交变载荷，将会引起曳引钢丝绳的疲劳，从而影响曳引钢丝绳的寿命。
而弯曲应力与曳引轮的直径成反比，所以规定曳引轮、反绳轮的直径不能小于曳引钢丝绳直径的40倍。
运行中的动态拉力对曳引钢丝绳的寿命影响很大，各曳引钢丝绳的载荷不均匀也是影响寿命的重要方面。
当曳引钢丝绳的拉伸载荷变化为20%时，则钢丝绳的寿命变化可达30%～200%。
1.2 钢丝绳磨损磨损是曳引钢丝绳使用寿命最直接的影响因素。
磨损是零部件失效的一种基本类型。
通常意义上来讲，磨损是指零部件几何尺寸（体积）变小。
零部件失去原有设计所规定的功能称为失效。
失效包括完全丧失原定功能；功能降低和有严重损伤或隐患，继续使用会失去可靠性及安全性和安全性。
电梯在运行过程中，曳引钢丝绳与绳槽相互作用引起绳槽的磨损是正常的，但是如果磨损过快，尤其是当各绳槽不均匀磨损时，不但影响曳引轮的寿命，也会造成电梯运行的不平稳。
造成磨损的原因很多，在曳引轮方面主要有材质及其物理性能，尤其是轮槽材质的均匀性、槽面硬度的差异以及节圆半径不一和轮槽形状偏差。
在载荷方面，主要是载荷过大造成曳引钢丝绳张力过大，曳引轮两侧曳引钢丝绳的张力差过大和各曳引钢丝绳之间的张力偏差等。
电梯曳引钢丝绳疲劳寿命研究_于克勇
· 60·
金
属
制
品
第 40 卷
MPa； A— — —钢丝绳金属截面积， mm2 。 1． 2 接触应力 在电梯曳引系统中 ， 接触应力也称比压力 （ 简 称比压） 。比压过小导致电梯曳引能力不足 ， 电梯 打滑； 比压过大会导致钢丝绳快速磨损 ， 降低其磨 损疲劳寿命。 在不同槽型的曳引轮中比压有很大
第40 卷 Vol. 40
第4 期 No. 4
金 属 制 品 Metal Products
2014 年 8 月 August 2014
doi： 10． 3969 / j． issn． 1003 － 4226． 2014． 04． 013
电梯曳引钢丝绳疲劳寿命研究
于克勇， 徐文晋
（ 天津高盛钢丝绳有限公司， 天津 301616 ） 摘 要 介绍电梯曳引设计参数和钢丝绳性能 、 选型以及安装维护对钢丝绳疲劳寿命的影响 。 随着曳引轮直径减
Study on fatigue life of elevator hoist wire rope
YU Keyong，XU Wenjin
（ Tianjin Goldsun Wire Ｒope Ltd． ，Tianjin 301616 ，China） Abstract To introduce the effect of elevator traction design parameter and wire rope property，model selection and instal-
钢丝绳的受力特性及弯曲疲劳寿命分析
钢丝绳的受力特性及弯曲疲劳寿命分析摘要：钢丝绳是起重运输机械中最常用的挠性构件,由于其具有强度高、挠性好、运动平稳、自重轻等优点而被广泛地应用于起升机构、变幅机构和牵引机构, 有时也被用于回转机构。
钢丝绳在使用过程中会发生疲劳、锈蚀、磨损甚至出现骤断现象, 它的实际状态关系到设备和人身安全。
许多国家早就针对钢丝绳的使用制订了相应的行业安全规程和国家检测标准, 但是, 因钢丝绳破断而造成的事故却时有发生, 因而对钢丝绳疲劳寿命的研究很有必要。
本文分析了钢丝绳的受力特性，并提出钢丝绳疲劳寿命的措施。
关键词：钢丝绳；受力特性；疲劳寿命钢丝绳是由一定规格的细钢丝拧成的柔性绳索，可用于牵引、承载、提升和拉紧，具有韧性好、无噪音、强度高、使用方便等优点，广泛应用于机械、采矿、造船、林业和冶金等行业。
钢丝绳使用的安全性是人们长期以来一直关注的问题, 因钢丝绳的损伤或破断而造成的重大事故时有发生。
造成钢丝绳断裂的原因很多, 疲劳是最主要的因素, 因而从受力角度研究钢丝绳疲劳寿命对于钢丝绳的选用有较好的指导作用。
一、钢丝绳的受力状态钢丝绳的疲劳寿命与其所受的作用力有着密切的关系。
在实际工作中, 钢丝绳受力极其复杂,不是简单的只存在某一种应力状态, 但是在进行疲劳寿命的理论研究时, 却只能以某种应力状态为研究对象。
钢丝绳在使用过程中的主要受力状态一般有以下几种:1、弯曲应力。
钢丝绳在滑轮或卷筒上卷绕时，会由于弯曲而产生弯曲应力，且钢丝绳横截面上不同位置处钢丝的弯曲应力是不同的。
当钢丝绳结构和滑轮的直径确定时，钢丝绳内钢丝的最大弯曲应力与其所处位置相关。
内外股接触处的钢丝会产生较严重的内部磨损，此类钢丝通过滑轮时产生的弯曲应力是影响钢丝绳寿命的主要因素。
实验证明：增大滑轮直径可减小钢丝绳内危险钢丝的最大弯曲应力。
因此在条件允许的情况下，选择较大直径的滑轮能有效降低钢丝绳通过滑轮时产生的弯曲应力而提高其使用寿命。
但值得注意的是，当增大滑轮的直径时，其转动惯量也会相应增大，较大的转动惯量会对钢丝绳及其系统造成冲击，反过来又会降低钢丝绳的使用寿命。
影响钢丝绳弯曲疲劳试验的因素分析
影响钢丝绳弯曲疲劳试验的因素分析张钫张平萍（国家金属制品质量监督检验中心郑州450007）摘要本文通过对钢丝绳弯曲疲劳机的选择，弯曲滑轮，试样弯曲频率、包角，张力等影响钢丝绳弯曲疲劳试验结论的几个重要因素进行了分析，根据质检中心日常试验过程中对钢丝绳弯曲疲劳试验方式的总结，建议用户进行钢丝绳弯曲疲劳试验时应模拟钢丝绳使用现场的情况。
关键词钢丝绳，弯曲疲劳试验机，GB/T12347-1996The application of steel wire rope—Bending flatigue testingZhang Fang Zhang Pinping(China National Steel Wire Products Quality Supervision & Testing Center zhengzhou 450007)Abstract The paper analysis the selection of the bending flatigue machine,be nding pulley, the frequency of sample bending , the angle of steel wire rope r evolving around the bending pulley, the tension of steel wire rope ect. These factors are important for the result of the steel wire rope—bending flatigue test ing. According to the test of steel wire rope—bending flatigue in our ordinary work,we pose the suggestion for user that the steel wire rope—bending flatigu e testing should simulate the scene of the steel wire rope using.Keywords steel wire rope, the machine of steel wire rope –Bending flating te sting, GB/T12347-1996随着社会的发展和科技的进步，钢丝绳的使用场合越来越多。
钢丝绳疲劳性能影响因素研究
第４６卷 第６期金 属 制 品２０２０年１２月 Ｖｏｌ ４６ Ｎｏ ６ＭｅｔａｌＰｒｏｄｕｃｔｓＤｅｃｅｍｂｅｒ２０２０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－４２２６．２０２０．０６．００１钢丝绳疲劳性能影响因素研究刘 祥１，２， 姚利丽１，２， 周 洁１，２， 朱晨露１，２， 陈长新１，２， 石荣珠１，２（１．江苏兴达钢帘线股份有限公司， 江苏 泰州 ２２５７２１；２．江苏省结构与功能金属复合材料重点实验室， 江苏 泰州 ２２５７２１）摘要：研究影响钢丝绳疲劳性能的主要因素，引入钢丝绳弯曲疲劳试验方法，结合钢丝绳生产的实际问题，重点研究了制绳用钢丝的镀层、压缩率及钢丝绳的工艺参数等因素对疲劳性能的影响，并提出改善钢丝绳疲劳性能的技术措施。
研究表明：钢丝电镀纯锌层面质量在１２～６０ｇ／ｍ２，拉拔生产的钢丝亨特疲劳在１２００ＭＰａ下可达到１０万次以上，比未镀锌钢丝明显提高，但锌层过厚也会降低钢丝疲劳性能。
对于７×７－ ２．０ｍｍ结构钢丝绳，用锌层面质量为１２ｇ／ｍ２薄镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数比用１１８ｇ／ｍ２厚镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数提高了近１０％。
关键词：钢丝绳；疲劳性能；压缩率；捻距中图分类号：ＴＧ３５６．４＋５ 文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅＬｉｕＸｉａｎｇ１，２，ＹａｏＬｉｌｉ１，２，ＺｈｏｕＪｉｅ１，２，ＺｈｕＣｈｅｎｌｕ１，２，ＣｈｅｎＣｈａｎｇｘｉｎ１，２，ＳｈｉＲｏｎｇｚｈｕ１，２（１．ＪｉａｎｇｓｕＸｉｎｇｄａＳｔｅｅｌＣｏｒｄＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｚｈｏｕ２２５７２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＳｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｔａｉｚｈｏｕ２２５７２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅ，ｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｉｓｉｎ ｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｗｉｒｅｒｏｐｅｃｏａｔｉｎｇ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｏｎｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｉｓｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｍａｓｓｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｐｕｒｅｚｉｎｃｐｌａｔｉｎｇｌａｙｅｒｉｓ１２～６０ｇ／ｍ２，ａｎｄｈｕｎｔｅｒｆａｔｉｇｕｅｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｄｒａｗｉｎｇｃａｎｒｅａｃｈｍｏｒｅｔｈａｎ１００ｔｈｏｕｓａｎｄｔｉｍｅｓｕｎｄｅｒ１２００ＭＰａ，ｗｈｉｃｈｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｕｎｇａｌｖａｎｉｚｅｄｓｔｅｅｌｗｉｒｅ，ｂｕｔｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｃａｎａｌｓｏｂｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙｅｘｃｅｓｓｉｖｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｚｉｎｃｌａｙｅｒ．Ｆｏｒ７×７－ ２．０ｍｍｗｉｒｅｒｏｐｅ，ｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｉｍｅｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｐｒｏｄｕｃｅｄｏｆ１２ｇ／ｍ２ｔｈｉｎｃｏａｔｅｄｗｉｒｅｒｏｐｅｗｉｔｈｚｉｎｃｌａｙｅｒｍａｓｓｑｕａｌｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｎｅａｒ ｌｙ１０％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｐｒｏｄｕｃｅｄｏｆ１１８ｇ／ｍ２ｔｈｉｃｋｃｏａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｉｒｅｒｏｐｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｒｏｐｅ；ｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏ；ｌａｙｌｅｎｇｔｈ 钢丝绳以其独特的螺旋捻制结构和良好的弹、塑性能被广泛应用于电梯、起重机、航空、重大装备、海洋工程、新能源、现代交通等各领域。
钢丝绳曲率半径与绳径的关系
钢丝绳曲率半径与绳径的关系钢丝绳是一种常见的结构材料，它广泛应用于各种工程项目中。
钢丝绳的曲率半径与绳径之间的关系是一个重要的研究课题。
在本文中，我们将探讨钢丝绳曲率半径与绳径之间的关系，并分析其对钢丝绳强度和使用寿命的影响。
1. 什么是钢丝绳的曲率半径？钢丝绳的曲率半径是指钢丝绳在运动或受力过程中所曲线的弯曲半径。
简单来说，曲率半径越小，钢丝绳的弯曲程度越大，弯曲应力也就越大。
2. 曲率半径与绳径的关系钢丝绳的绳径是指钢丝绳的直径。
一般来说，绳径越大，钢丝绳的曲率半径也会越大。
这是因为绳径增大会使钢丝绳的截面积增大，从而分散了受力，减小了弯曲应力。
3. 钢丝绳曲率半径的影响因素除了绳径外，钢丝绳曲率半径还受到其他因素的影响，如钢丝绳材料的强度、弯曲方式和应用环境等。
在相同绳径下，使用高强度材料制造的钢丝绳具有较小的曲率半径，这是因为高强度材料能够承受更大的弯曲应力。
4. 钢丝绳曲率半径与强度的关系钢丝绳的曲率半径与其强度之间存在着一定的关系。
由于钢丝绳的曲率半径越小，弯曲应力越大，因此较小的曲率半径会对钢丝绳的强度产生负面影响。
对于相同的钢丝绳，较小的曲率半径意味着较大的弯曲应力，从而导致钢丝绳的疲劳寿命缩短。
5. 钢丝绳曲率半径与使用寿命的关系钢丝绳的使用寿命与其曲率半径密切相关。
一般来说，较大的曲率半径会减小钢丝绳的疲劳破坏风险，延长使用寿命。
而较小的曲率半径会加剧钢丝绳的疲劳损伤，缩短使用寿命。
6. 钢丝绳曲率半径与应用场景的关系不同应用场景对钢丝绳曲率半径的要求有所不同。
钢丝绳在起重机械中的应用中，曲率半径应尽可能大，以减小钢丝绳的疲劳损伤风险，确保起重机械的安全可靠运行。
而在其他场景中，曲率半径的要求可能会有所不同。
钢丝绳曲率半径与绳径之间存在一定的关系。
绳径越大，曲率半径也会相应增大，减小了弯曲应力。
曲率半径的大小对钢丝绳的强度和使用寿命产生着重要影响。
随着曲率半径的变小，钢丝绳的弯曲应力增大，强度和使用寿命有所降低。
钢丝绳报废标准
钢丝绳报废标准钢丝绳是一种重要的起重工具，在工业生产和建筑领域得到广泛应用。
然而，由于长期使用或受到恶劣环境的影响，钢丝绳存在着疲劳、损耗和腐蚀等问题。
为了确保工作安全和保障设备的正常运行，我们有必要制定钢丝绳报废标准，对于不合格的钢丝绳及时进行淘汰和更换。
一、磨损和断丝情况钢丝绳在使用过程中会产生磨损和断丝现象，这是常见的疲劳现象。
根据国家标准，当钢丝绳的磨损超过其初始直径的10%或有任何断丝现象出现时，应立即停止使用并报废。
二、变形和变形量钢丝绳在使用过程中，受到负载作用下会发生弹性变形。
如果钢丝绳的变形超过了其允许的范围，即超过了初始直径的2%，应立即停止使用并报废。
三、腐蚀和锈蚀情况钢丝绳容易受到腐蚀和锈蚀的影响，特别是在潮湿、酸碱等恶劣环境下。
根据国家标准，若钢丝绳表面有明显锈蚀，影响到整体结构的强度和可靠性时，应立即停止使用并报废。
四、绳套磨损情况绳套作为保护装置，起到保护钢丝绳的作用。
如果钢丝绳绳套磨损超过其允许的范围，出现断裂、疲劳或裂纹等问题，应立即停止使用绳套并组织更换钢丝绳。
五、超过使用寿命钢丝绳在使用过程中，其使用寿命是有限的。
根据国家标准，在没有超过使用次数的情况下，一般钢丝绳的使用寿命为一年。
如果钢丝绳使用时间超过了其使用寿命，应立即停止使用并报废。
六、其他因素除了以上几个主要因素外，还有其他可能导致钢丝绳报废的因素，如绳结、弯曲等。
根据实际情况，我们需要根据钢丝绳的具体使用环境和要求，在制定报废标准时综合考虑这些因素，并制定相应的要求。
钢丝绳作为一种重要的工业设备，在工作过程中承受着巨大的负荷和压力。
因此，制定合理的钢丝绳报废标准对于确保工作安全和设备的正常运行至关重要。
同时，我们也要定期检查和维护钢丝绳，及时发现并解决问题，以延长钢丝绳的使用寿命。
只有在我们严格按照标准进行操作和管理的前提下，才能保障工作安全，提高生产效率，降低事故风险。
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46 47 48
6 19+ NF1 5206 19S+ NF1 520- 特
2. 2. 2 6
7与 6
19 钢丝绳 39 的疲劳寿命比 6 7 结构
如表 3 所示 , 在其它技术参数和试验参数相同 的条件下 , 6 7 结构钢丝绳 19 结构钢丝绳 缘故。
表 3 6 7 与 6 19 结构 钢丝绳的疲劳寿命 钢丝 绳号 39 41 绳径 mm 24. 5 24. 5 钢丝绳结构 6 7+ NF1 6706 19+ NF1 670 疲劳 次数 321 400 108 800
41 高 195% 。这主要是 6
钢丝绳的钢丝直径比 6
19 的粗 , 耐磨性能较好的
2. 2. 3 7
7和 1
37 金属绳芯的钢丝绳 19W-
从表 4 可以看出 , 对于不锈钢丝绳 6
46
金
属
制
品
第 28 卷 表 6 不同韧性钢丝 绳的疲劳寿命
8. 75, 在其它技术参数和试验参数相同 的条件下 , 1 37 金属绳芯的不锈钢丝绳 8、 14 的劳后破断 拉力 值与 7 7 绳芯 的不 锈钢 丝 绳 12 相比 , 高 70% 左右。同样, 具有 1 37 金属绳芯的不锈钢丝 绳 7、 10、 15 劳后破断拉力值比 7 7 绳芯不锈 钢丝绳 7 9、 13 高 73% 。因此可以说 6 19W- 8. 75 不锈钢丝绳, 金属绳芯 1 7 金属绳芯。
钢丝绳在使用过程中受力状态很复杂, 在各种 不同工作状况下 , 承受拉伸、 压缩、 扭转及弯曲变形 等力的作用。而交变负荷和冲击负荷使钢丝绳产生 纵向和横向振动 , 内部产生摩擦力及挤压应力 , 导致 钢丝绳几何形状的破坏及疲劳寿命缩短。目前 , 国 内评价钢丝绳优劣大都是通过拆股和整绳破断拉力 检验来进行的, 这种方法与钢丝绳使用中实际受力 ( 上接 16 页) 由上述分析可见, 40 钢经 850 正常奥氏体化 , 即此
表 4 金属绳芯 7 7 与 1 37 结构钢丝绳的疲劳寿命 钢 丝 绳径 绳号 8 14 12 7 10 15 9 13 mm 8. 75 8. 75 8. 75 8. 75 8. 75 8. 75 8. 75 8. 75 6 6 弯曲滑 钢丝绳结构 轮直径 mm 19W+ 1 37 19W+ 1 37 90. 5 90. 5 90. 5 85. 5 85. 5 85. 5 85. 5 85. 5 疲劳 次数 130 000 130 000 130 000 130 000 130 000 130 000 130 000 130 000 劳后 拉力 kN 45. 6 49. 0 28. 0 23. 0 28. 9 29. 0 11. 6 19. 0 28 29 绳号 绳号 25 26 39 40
面接触结构 , 适宜的强度和韧性 , 适当的预变形处理 , 均匀 充分的润滑 , 并配合直径 较大、 轮 槽喷涂或 衬胶的滑轮 可 以有效地提高钢丝绳的疲劳寿命。 关键词 钢丝绳 疲劳寿命 影响因素
Several Factors to Affect Fatigue Life of Wire Rope
绳号 3 4 10 11 44 45
日本盘条 S、 P 含量低 , 热轧控冷好, 组织均匀, 索氏 体化率高。关于索氏体化率高、 组织均匀与钢丝绳 疲劳寿命的关系 , 笔者与河南某钢丝绳企业作了专 题试验。从热 处理线上下来的 钢丝逐根作金 相检 验, 挑出索氏体化率高且组织均匀的钢丝, 制成的钢 丝绳在煤矿上使用 , 其平均使用寿命与未经挑选制 成的钢丝绳相比 , 由 150 天提 高到 250 天。这充分 说明了盘条的组织及索氏体化率直接影响到钢丝绳 的疲劳寿命。另外 , 有关资料对日本钢丝绳的进一 步分析发现, 日本在钢丝绳生产中 , 对股中不同层的 钢丝强度和化学成分搭配也有一定要求。外层丝碳 含量比内层丝稍低一点, 以使其有较好的韧性 , 不易 弯曲断丝 ; 使锰含量较高一点 , 增加其耐磨性, 且不 易脆断。 2. 2 结构 2. 2. 1 点、 线、 面接触钢丝绳 如表 2 所示, 在其它技术参数和试验参数相同 的条件下 , 线接触钢丝绳 10 劳后破断拉力为 28. 9 kN, 而点接触钢丝 绳 11 劳 后破断拉力仅 为 4. 25 kN。前者是 后者的 7 倍。再如 3 根近似 直径 ( 28
状况差异很大。因此 , 一种模拟钢丝绳实际使用状 况的试验方法 1 疲劳试验 疲劳试验是将钢丝绳试样绕在疲劳试验机的主 动轮和试验轮上, 施加一定的负荷, 主动轮按一定的 摆动频率往返摆动 , 带动钢丝绳在试验轮内做反复弯 钢丝绳疲劳试验应运而生。
4 结论 ( 1) 40 钢加热时的转变是奥氏体的形成和铁素 体不断溶入奥氏体中的整个过程, 前者由加热时的 临界点 A c1 所控制, 后者由 A c3 所控制。 ( 2) 40 钢经 850 奥氏体化后随炉冷却到不同 温度下 , 将有先共析铁素体的析出和共析组织( 珠光 体) 的 形成过程。前者的 析出温度 范围 : 730 ~ 670 , 后者的开始形成温度范围 : 670~ 660 , 终止温 度为 650 。
表 7 麻芯与尼龙芯钢 丝绳的疲劳寿命 钢丝 绳径 mm 13. 0 13. 0 钢丝绳结构 疲劳 次数 劳后拉 一捻距最 力 kN 大断丝数 79. 0 110 12 4
6 19W+ 7 7 6 6 6 19W+ 1 37 19W+ 1 37 19W+ 1 37
6 19W+ 7 7 6 19W+ 7 7
( 收稿日期 : 2001- 09- 16) 作者简介 苏德达 1925 年生 , 天津大学材料学院教授 , 已退休 。
后随炉冷却时的转变温度范围为 750~ 650
时的奥氏体随炉冷却在 750 以上温度时淬火没有 发生扩散性相变 , 急冷时只发生非扩散相变、 即转变 为马氏体, 仍获得满意的淬火效果 ( HRC60) ; 如这种 试样随炉冷却到 650 以下温度时, 无论采取什么 冷却方法均不能淬上火, 因为此时奥氏体在随炉冷 却过程中的扩散性转变业已完成 , 获得了正常退火 态组织。但是经过 850 加热时形成的奥氏体随炉 冷却到 750~ 650 范围内任一温度时采用快速冷 却法便可获得不同程度的淬火效果 , 很明显, 炉冷时 的温度越低, 扩散性转变进行的越充分 , 则试样的硬 度越低。
第 28卷 Vol 28
第 2期 No 2
金 Steel
属 制 品 Wire Products
2002 年 4 月 April 2002
影响钢丝绳疲劳寿命的几种因素
刘桂森 衡俊华
郑州 450007)
( 国家金属制品质量监督检验中心 摘 要
引入了钢丝绳疲劳试验定义。大量试验证实 : 索氏体化率 高、 组织均匀 的材质 , 结合紧密、 丝径 较粗的线、
通过对数十根钢丝绳弯曲疲劳试验 , 找出了影 响钢丝绳疲劳性能的几种因素 , 有钢丝绳本身的因 素, 如材质、 结构、 强度、 韧性、 绳芯表面涂油、 预处理 工艺等, 也有钢丝绳工作状况因素 , 如滑轮等。下面 介绍各种不同因素对钢丝绳疲劳寿命的影响。 2. 1 材质 用日本盘条和国产盘条分别制成的石油用钢丝 绳, 如表 1 所示。在其它技术参数及试验参数相同 的条件下, 日本盘条制成的钢丝绳比国产盘条制成 的钢丝绳疲劳寿命分别高 49% 、 39% 。这说明日本 盘条材质优于国产盘条, 材质均匀稳定。究其原因 ,
Liu Guisen Heng Junhua
( N ational Quality Supervision and Examination Center o f Steel Wire Pr oducts Zhengzhou 450007)
Abstract T o draw into the definition of wire rope fatigue life. It is confirmed by many tests that the fatigue life of wire rope can be raised effectively by using materials with high sorbite and even microstructure, even and full lubrication to wire rope, adopting com pact line or facial contact structures, coarse wire with suitable strength and toughness pre deformed suitably, and using pulley in big diameter with coated groore or lining ruber. Keywords wire rope; fatigue life; affecting factor
表1 钢丝 绳号 35 36 50 49 材质 国产 日本 国产 日本 不同材质 钢丝绳的疲劳寿命 绳径 mm 22. 0 22. 0 28. 5 28. 5 6 6 19S+ NF1 770 19S+ NF1 770 6 19S+ NF 6 19S+ NF 钢丝绳结构 疲劳 次数 243 100 362 100 88 800 123 600