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引起钢丝绳损坏的其他原因!
时间: 2008年08月26日 来源:本站原创 作者: 佚名 浏览次数: 【字体:

〓〓在上期文章中,我们讲了钢丝绳损坏的现象,如机械磨损、弯曲疲劳破断、腐蚀损坏、拉力破断和剪力破断等。在本期文章中,我们将列举引起钢丝绳损坏的原因。

外层损坏

〓〓铜丝绳在使用中往往会产生机械磨损,如钢丝绳撞到了钢结构上,造成外层局部钢丝的断裂,或沿坚硬表面拖拽,造成严重的机械磨损。

〓〓沿钢丝绳轴向或略带螺旋的磨损或损坏表明钢丝绳曾被沿着某一物体拖拽过。沿尖锐物体上拖拽过的钢丝绳在不受力的情况下有打卷的趋势。

〓〓起重机在重新涂漆前的喷丸处理时也有可能损坏钢丝绳,如金属喷丸会粘在润滑脂上,以后的使用中会楔进绳股中。

〓〓还有一种外层损坏的例子是钢丝绳撞到钢结构时产生的严重塑性变形。

脆性金属结构

马氏体的形成

〓〓马氏体是一种脆性金属结构,当钢被加热到转变温度以上后迅速冷却时形成。在钢丝绳上,经常能够在钢丝的凸起部分发现薄薄一层马氏体,这是钢丝绳拖拽过坚硬表面后形成的。当钢丝绳弯曲时,这层薄薄的马氏体很容易断裂,形成一个疲劳裂纹,并迅速扩大。

〓〓钢丝表面形成的马氏体很难发现,即使是装在显微镜片上的样品也要仔细调节镜片才能看清楚马氏体的细部结构。

〓〓闪电的袭击和起重机结构上电焊引起的电弧也会在钢丝表面形成马氏体。还有一种生成马氏体的原因是钢丝绳卸船中起吊货物时在货舱口来回蹭了几下,每一次都会形成一层新的马氏体,并使下面一层的马氏体退火。

热蚀

〓〓钢丝是热的良导体,所以,钢丝绳的局部可以在高温下作业一定的时间,只要它吸收的热量能够被传导到钢丝绳其他未受热的部分。但是,如果钢丝绳内部的温度一旦超过300℃,冷拔钢丝的微观结构就会再结晶,会使钢丝的拉伸强度损失大约2/3。如果吸收的热量比散发的热量高得多,钢丝绳会迅速升温,例如当闪电或电弧作用于钢丝的局部时,将钢丝加热到钢的熔点。

〓〓据EN12385-3标准规定,纤维绳芯的多股钢丝绳可以在最高温度为100℃的环境下作业,而钢芯多股钢丝绳可以使用到200℃的环境中。使用时还要特别注意绳端温度的限制。即使钢丝绳的强度没有受到温度的影响,但当作业温度接近或超过润滑剂的滴点时,钢丝绳的疲劳寿命肯定会受到影响。

〓〓下一篇文章中,我们将详细介绍如何发现钢丝绳内部的缺陷,并进一步探讨钢丝绳损坏的原因。

内部钢丝断裂

〓〓通过目视和触摸可以检查钢丝绳的外层钢丝状况,对大多数的钢丝绳来说,这可以反应出钢丝绳40%的金属截面状况。但目视只看到了钢丝绳的一半,所以目视和触摸检查只了解了20%的金属截面状况。

〓〓因此,目视检查=20%的证据+80%的猜测。

〓〓如果钢丝绳各股之间的接触状态比钢丝绳与滑轮之间的接触状态更恶劣的话,钢丝绳内部的钢丝会首先损坏。这种损坏非常危险,因为它不容易被发现。因此,要使用非损伤检测仪来检查铜丝绳内部的破断。

内部钢丝的损坏

〓〓钢丝绳在与尼龙滑轮配对使用时比与钢滑轮配对使用更容易从内部向外部损坏。钢芯直径太细时,外层相邻股之间的间隙不足,内部绳股之间发生交咬现象,称之为“谷形损坏”。钢芯与外层绳股之间用塑料层隔开将会减轻绳股之间的压力,从而减少内部钢丝的断裂危险。

〓〓外层钢丝在与钢芯接触点破断时,可以在检查中通过钢丝绳的弯折用目视发现,或用螺丝刀将外层钢丝挑起来检查。

〓〓内部钢丝的破断常呈现为典型的疲劳破坏,破断的钢丝断头是外部钢丝断头的两倍(谷形损坏)或三倍。

〓〓阻旋转钢丝绳与滑轮的接触情况相对来说好一些。但由于阻旋转钢丝绳绳芯的捻绕方向和外层绳股的捻绕方向相反,绳子的内部有许多相互交叉的点,所以,阻旋转钢丝绳内部钢丝的破断要多一些。绳芯的捻绕方向与外层股相同(平行捻钢丝绳)或有内层塑料隔离衬套的钢丝绳可以避免相互交叉,因而减少了破断的危险。

〓〓对于应力循环工况,钢丝绳在每一个循环中都要伸长和缩短各一次。由于钢丝绳与卷筒或滑轮接触的部分受到限制,不能随着拉力伸长,绳芯将比外层绳股拉伸得更长,因而内层钢丝容易被拉断。如果卷筒表面有沿绳股轴向的划痕,则内层钢丝有可能已经断裂。

〓〓正如前面已经提到过的,非损伤检测仪可以用来检查钢丝绳内部的破断。 

旋转损坏

〓〓钢丝绳是由捻绕的绳股组成。如果以逆捻方向扭转钢丝绳,则螺旋状的绳股就会散开,绳股加长;如果以顺捻方向扭转钢丝绳,则螺旋状的绳股就会拧紧,绳股缩短。这些几何上的变化将改变钢丝绳的性质,有时候变化相当大。

〓〓为了防止绳股的散开,非阻旋转钢丝绳在使用时两端必须固定住,防止其旋转。而阻旋转钢丝绳在载荷的作用下绳股没有松散的趋势,所以可以连接到旋转接头上。旋转接头还能够隔绝其它机构产生的扭转。

〓〓如果钢丝绳在滑轮上运动或滑轮在钢丝绳上运动,由于绳股之间的长度不同,长的绳股就会在某一点滞留(通常是在滑轮停止的地方)。

〓〓扭曲了的钢丝绳部分会将扭曲力向非扭曲部位转移。通过滑轮系统,扭曲可以传到远离扭曲最初发生的部位。由于钢丝绳表面的螺旋形状,当钢丝绳通过卡死的滑轮或与钢构件摩擦时也会扭曲。    (转载《今日起重机》)

 
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