1-6/15-15股结构属性探讨

1-6/15-15股的出现是因为没有外层钢丝数为15根的平行捻股(西鲁式除外)。1-6/15-15股与并不使用或者极少使用且中心钢丝直径过大的31S(1-15-15)股相比,具有同等耐磨损性能的同时还具有相对良好的柔软性。根据GB/T 8706—2006/ISO 17893:2004、API规范9A—1995、RR-W-410E—2002、JISG 3525—2006等,分析组股钢丝直径均匀性和点、线接触结构钢丝面积占组股钢丝总面积比例,认为1-6/15-15股既不是西鲁式平行捻股,也不是多工序交叉捻结构,而是在1-6单层钢丝股外再1道工序捻制由2层钢丝构成西鲁式结构之特殊2道工序复合捻股。1-6/15-15股标记应该是37SN而不是我国钢丝绳标准一直沿用的37S。根据目前资料显示复合捻股之先捻结构均为平行捻,1-6/15-15股应单独成类。     

6×31WS-PWRC—14微旋转钢丝绳试制

介绍6×31WS-PWRC—14钢丝绳设计、生产过程。钢丝绳主要工艺设计参数:钢丝绳捻距倍数为7,外层1×31WS股捻距倍数为7.5,内层1×7股捻距倍数为7.5;钢丝绳捻制系数为3.07,外层股捻制系数为5.07,内层股捻制系数为3.05。根椐股捻距倍数,确定股中各钢丝直径比,最终计算出各股钢丝直径。给出钢丝绳生产工艺:外层股捻距为33.7～35.1 mm,内层股捻距14.7～15.3 mm,中心股捻距16.9～17.6 mm,钢丝绳捻距为96.6～100.8 mm;预变形器的辊间距一般为钢丝绳捻距的86%～92%,压弯量为钢丝绳直径的1.4～1.6倍。通过改变生产工艺,生产的6×31WS-PWRC—14钢丝绳破断拉力比普通方法捻制的钢丝绳高9.3%,并达到微旋转的要求。     

钢丝绳内钢丝间接触角计算分析

钢丝绳内钢丝的接触状态直接影响钢丝绳使用寿命。通过计算点接触钢丝绳股内各层钢丝之间的接触角、线接触金属芯钢丝绳股钢丝和金属芯钢丝的接触角以及多层股钢丝绳外层股钢丝和内层股钢丝之间的接触角,计算分析不同捻距捻向情况下接触角的变化,用于指导钢丝绳工艺设计。     

多工序交叉捻股钢丝绳结构特性与参数设计

对多工序交叉捻股钢丝绳组股不同层钢丝直径是否相等和组股不同层钢丝在股中是否应具有相同捻角进行研究,分析认为,无论组股相邻层钢丝相差多少根,对多工序交叉捻股,当遵循不同层钢丝在股中具有相同捻角与钢丝无间隙时,不同层钢丝直径并不相等,而当相邻层钢丝相差6根时,不同层钢丝直径差异不大。为提高组股钢丝受力均匀性并保持钢丝间合理间隙,应按照从外到内捻角逐渐增大的方式设计不同层钢丝直径与捻距。     

钢丝绳钢芯结构与参数设计问题探讨

对国内外钢丝绳使用现状和生产标准进行研究和分析,得出:单层股并非钢芯结构唯一选项,2层股2次合绳结构与2层股1次合绳结构也可能是提高钢丝绳使用寿命合理的钢芯。提出:钢芯结构与参数设计应和主绳结构与参数设计联动;钢芯直径应稍大于外层股内切圆直径,其结构与参数设计应考虑使钢芯钢丝受到外层绳股挤压应力最小以及钢芯与钢芯股应能正常捻制等因素;钢芯中心股捻向应与钢芯捻向相反,其外层钢丝捻角宜稍大于钢芯外股在绳中捻角,且应将中心股捻距倍数控制在合理范围。     

6×29Fi钢丝绳股用钢丝直径比的计算

对6×29Fi钢丝绳股进行几何分析,利用余弦定理、正弦定理、同心层钢丝螺旋捻角公式、同心层钢丝螺旋半径公式计算出该股不同层钢丝的捻角与螺旋半径,并根据钢丝椭圆任意半径公式计算出捻制状态下钢丝椭圆截面切点处相应曲率半径,最终得出:未捻制状态下,由内向外各层钢丝直径比为1.435 4∶1.099 9∶0.434 4∶1;捻制状态下,由内向外各层钢丝直径比为1.538 9∶1.150 3∶0.453 4∶1;给出精确计算后股捻距倍数为7.0,7.5,8.0,8.5,9.0,9.5时各层钢丝直径比,用于钢丝绳配丝计算及生产。     

捻制系数快速求解与组股钢丝直径估算

研究钢丝绳捻制中捻距倍数k与捻制系数m的关系,当k和同层等直径股(钢丝)根数n确定时,m满足确定的一元四次方程。采用换元法,视m和n为定值,k满足一元二次方程,给出k的解析表达式。以n=17求k=8.500时的mk为例,介绍用Excel表计算m的方法,给出数据计算结果。研究m和k的分布特征,通过数字拟合,得出m拟合值与k值简洁的关系式,该关系式计算结果和精确求解结果误差很小,可用于快速求解。提供组股外层钢丝直径估算表用于钢丝绳工艺设计。     

40W×7—42多层股钢丝绳的研制

多层股钢丝绳结构紧密,金属密度系数大,生产组织管理和工艺技术难度都较大。利用瓦林吞式圆股配丝原理对40W×7—42钢丝绳进行研制,根据计算,钢丝绳公称抗拉强度取1 670 MPa,钢丝绳的捻距倍数为7倍,股的捻距倍数确定为9倍,钢丝绳直径按钢丝绳公称直径放大1.5%。内层钢丝绳捻向为左交互捻,外层钢丝绳捻向为右交互捻。原料选取70钢盘条,在直进式拉丝机上进行多道次、较小部分压缩率的拉拔。捻制时,合理控制多层股钢丝绳预变形器辊间距和压弯量,钢丝绳采用股喷涂油、绳不涂油的生产方式。成品钢丝绳实测直径43.26mm,钢丝绳破断拉力总和1 459.6 kN,符合用户要求,拆股试验结果表明,合绳后钢丝技术性能指标达到GB 8918—2006要求。     

40W×7—42多层股钢丝绳的研制

多层股钢丝绳结构紧密,金属密度系数大,生产组织管理和工艺技术难度都较大。利用瓦林吞式圆股配丝原理对40W×7—42钢丝绳进行研制,根据计算,钢丝绳公称抗拉强度取1 670 MPa,钢丝绳的捻距倍数为7倍,股的捻距倍数确定为9倍,钢丝绳直径按钢丝绳公称直径放大1.5%。内层钢丝绳捻向为左交互捻,外层钢丝绳捻向为右交互捻。原料选取70钢盘条,在直进式拉丝机上进行多道次、较小部分压缩率的拉拔。捻制时,合理控制多层股钢丝绳预变形器辊间距和压弯量,钢丝绳采用股喷涂油、绳不涂油的生产方式。成品钢丝绳实测直径43.26mm,钢丝绳破断拉力总和1 459.6 kN,符合用户要求,拆股试验结果表明,合绳后钢丝技术性能指标达到GB 8918—2006要求。     

6×9W-FC—20钢丝绳的生产

对GB 8918—2006将6×9W-FC钢丝绳归属6×7类钢丝绳提出质疑,指出6×9W-FC—20钢丝绳生产的难点在于3-3+3股的捻制,该股是平行捻结构,内层由3根Φ1.3 mm钢丝组成,外层由Φ1.90 mm和Φ2.30 mm钢丝组成,粗细钢丝间隔排列,不同层钢丝在股中具有相同的捻距。给出钢丝绳中钢丝的生产工艺和捻股合绳方法及参数,对股绳通过后变形器表面不平整现象进行分析,指出这是由于内层钢丝无间隙的结构决定的,可通过减小捻距和选择合适尺寸的后变形器来解决。     

18×7类与23×7类钢丝绳结构与层绳捻法关系研究

18×7类钢丝绳结构形式为在中心结构外依次捻制内层股和外层股,而与之同为2层股结构的23×7类钢丝绳,由于外层绳股数、组绳总股数相对较多,使在内层股谷部增加填充股成为现实,故其结构形式增加1种。2类钢丝绳层绳捻法配置涉及钢丝绳抗旋转性、组绳不同层股钢丝接触应力、生产技术难度等多种因素,不可一概而论。在破断拉力、抗旋转性能、抗冲击性能方面,23×7类钢丝绳具有明显优势。     

多层股钢丝绳早期失效原因分析及解决措施

介绍多层股钢丝绳特点。多层股钢丝绳生产难度较大,使用时常出现早期失效问题。以18×7类两层股钢丝绳为例,分析早期失效的原因:内外层绳分层及外层股松动;钢丝绳旋转;内层绳早期断裂。提出解决措施:减小股的捻距;控制内层股打扭角度为1080°～1440°,外层股为360°～540°,将内层绳变形率控制在40%以内;合理调整外层股预变形工艺参数,使钢丝绳中股的预螺旋线长度和固有螺旋线长度之比控制在0.95～0.97;对多层股微旋转钢丝绳内外层股间进行填塑,解决内层绳钢丝断裂问题。     

18×7+FC(IWS,IWR)钢丝绳生产工艺改进

两层股钢丝绳的不旋转条件为内外层股刚度系数之和为零。指出18×7+FC(IWS,IWR)钢丝绳使用中常出现绳旋转,内外层绳分层,外层股塌陷及绳松散等问题,提出解决措施:(1)缩小股的捻距;(2)将内层绳变形率控制在20%以内;(3)麻芯直径按钢丝绳股径的1.7～1.8倍来控制,钢芯直径按钢丝绳股径的1.23～1.33倍来控制;(4)对截断股复股情况及时进行观察并及时调整外层股预变形工艺参数,辊距一般取钢丝绳捻距的0.80～0.85倍,同直径钢丝高强度的比低强度的压下量大6%～8%;(5)选取合理的后变形参数。改进效果明显。     

多股钢丝绳的生产

生产多股钢丝绳的技术要求很高,以18×7—28钢丝绳为例,改进配丝工艺,外层股配丝为1.85 mm,内层股配丝是1.95 mm;内层正常绳径18 mm左右,可满足外层股的捻制要求。生产时要求内层绳略松散,外层绳不松散;外层绳的旋转力矩大于内层绳,改变内层绳的捻向及各层股的捻向,减小内层绳的捻距,尽量减小合力矩;不松散性能检查时一般股的螺旋高度是钢丝绳直径的0.90～0.95倍为宜。为适应产品要求,内层绳应使用旋转放芯架。股生产时应采用专用设备,每股及工字轮应做标记;不用专有设备时,内层绳和外层绳生产时确保股的张力控制一致,先合两股,变成六股后再捻制外层绳。     

我国线接触股钢丝绳渊源及结构参数计算程序

介绍我国线接触股钢丝绳的由来、发展过程和品种范围。鉴于钢丝绳增加品种和需用7.0以下的低捻距倍数捻股等要求,编制了线接触股程序,该程序可自动生成捻距倍数为6～10的多种结构。以西鲁式股为例,在某一捻距倍数时,给出线接触股钢丝绳技术参数的关系和相应的计算公式,计算精度达小数点后4位有效数字。介绍所应用的编程软件和代表品种计算程序的模式,使用该程序能输出所列线接触股全系列的基本参数和捻制参数。     

6×80WSNS+FC钢丝绳股用钢丝直径比的计算

对6×80WSNS+FC钢丝绳股进行几何分析,利用余弦定理、同心层钢丝螺旋捻角公式、同心层钢丝螺旋半径公式计算出该钢丝绳股不同层钢丝的捻角与螺旋半径,并根据钢丝椭圆任意半径公式求出钢丝椭圆截面切点处相应曲率半径,最终得出:未捻制状态下,由内向外各层钢丝直径比为0.858∶0.657 5∶0.511 3∶0.656 68∶0.856∶0.780 218∶1;捻制状态下,各层钢丝直径比为0.964∶0.727∶0.546∶0.706∶0.873∶0.803∶1。给出精确计算后股捻距倍数为7.0,7.5,8.5,9.0,9.5时各层钢丝直径比,用于指导钢丝绳配丝计算及生产。     

6T×19S+NF面接触钢绳的生产

股整体模拉拔法是生产面接触钢丝绳的一种技术。线接触股经约１５％的压缩率,一道次拉成需要的面接触股,被拉制股的捻距倍数与同结构线接触钢丝绳股的捻距倍数接近。为防止股内层钢丝凸出,各丝经矫直后进入整体模,合绳时减小股预变形量,加大钢绳的后变形量,采取这些措施即可正常地生产面接触钢丝绳