提升钢丝绳的选择计算.ppt

钢丝绳的检查
一、钢丝绳的结构
组成:钢丝→股+绳芯(纤维绳芯(常用)、金属绳芯)。
材质:
1、钢丝为优质炭素结构钢,~4㎜。矿井提升抗拉强度一般采用1700Mpa以下的。
2、钢丝绳表面光面和镀锌(常用于摩擦提升)两种。钢丝的表面状态标记代号为:光面钢丝,NAT;A级镀锌钢丝,ZAA;AB级镀锌钢丝,ZAB;B级镀锌钢丝,ZBB。
3、绳芯分金属芯纤维芯。
纤维绳芯作用:(1)减少股间钢丝的接触应力;
(2)缓和弯曲应力;
(3)储存润滑油,防止绳内钢丝锈蚀。
金属绳芯的特点:与相同断面的纤维绳芯相比,金属断面大,抗破断能力大,具有耐横向压力大,不易变形等优点。但其柔软性差,不耐腐蚀。
绳芯的标记代号:纤维芯(天然或合成的),FC;天然纤维芯,NF;合成纤维芯,SF;金属丝绳芯,IWR;金属丝股芯,IWS。
二、钢丝绳的分类、特点及应用
(一)分类及特点
1、按钢丝绳的捻法分
可分为右交互捻(ZS)、左交互捻(SZ)、右同向捻(ZZ)、左同向捻(SS)四种。标记代号中,第一个字母表示钢丝绳的捻向;第二个字母表示股的捻向;“Z”表示右捻向,“S”表示左捻向。
左捻:按左螺旋方向将股捻成绳。
右捻:按右螺旋方向将股捻成绳。
交互捻:绳中的股的捻向与股中丝的捻向相反。
同向捻:绳中的股的捻向与股中丝的捻向相同。
特点:同向捻钢丝绳柔软,表面光滑,接触面积大,应力小,使用寿命长,绳有断丝时,断丝头部会翘起便于发现,所以矿井提升多用同向捻钢丝绳。但同向捻钢丝绳有较大的恢复力,稳定性较差,易打结。交互捻钢丝绳的结构稳定
2、按钢丝在股中互相接触情况分
(1)点接触钢丝绳股中各层钢丝捻距不等,钢丝间呈点接触状态。这种钢丝绳造价较低,但钢丝间接触应力大,特别是钢丝绳在绕过滚筒和天轮时,钢丝有应力集中和二次弯曲现象,所以寿命较短。
(2)线接触钢丝绳股中各层钢丝以等捻距捻制,钢丝间呈线接触状态。这种钢丝绳工作时应力降低,耐疲劳性能好,结构紧密,无二次弯曲现象,寿命较长。
(3)面接触钢丝绳它是将线接触钢丝绳股进行特殊碾压加工,使钢丝产生塑性变形而呈棉接触状态,然后再捻制成绳的。面接触钢丝绳具有结构紧密,表面光滑,不易变形,钢丝间接触面积大,刚性强和耐磨损等优点。
3、按绳股断面形状分
(1)圆形股绳绳股断面为圆形。这种绳易于制造,价格低,是矿井提升应用最多的一种钢丝绳。
(2)异形股绳绳股断面形状有三角形和椭圆形两种。
三角股钢丝绳:强度比同直径圆形股绳要高,承压面积大,外层钢丝磨损小;外层钢丝粗,排列方式好,抗挤压性能好,尤其是在多层缠绕时,过渡比较稳定;寿命比圆形股长。
椭圆股钢丝绳:支撑面积大、抗磨损性能好,但绳的稳定性差,不适于承受较大的挤压力。这种绳股多用来与其它绳股捻制成多层不旋转钢丝绳。
(二)钢丝绳结构选择
1、对于单绳缠绕式提升,一般宜选用光面右同向捻、断面形状为圆形股或三角股、接触形式为点或线接触的钢丝绳;对于矿井淋水大,水的酸碱度高,以及在出风井中,由于腐蚀严重,应选用镀锌钢丝绳。
2、在磨损严重的条件下使用的钢丝绳,如斜井提升等,应选用外层钢丝尽可能粗的钢丝绳;斜井串车提升时,宜采用交互捻钢丝绳。
3、对于多绳摩擦提升,一般应选用镀锌、同向捻(左右捻各半)的钢丝绳,断面形状最好是三角股。
4、罐道绳最好用半密封钢丝绳或三角股绳,表面光滑,比较耐磨。
三、提升钢丝绳的选择计算
钢丝绳在工作过程中,产生许多复杂的应力,如静应力、动应力、弯曲应力,扭转应力、挤压应力及接触应力等,这些应力的反复作用,必将引起钢丝的疲劳、损坏;另外还受到磨损及腐蚀这也导致钢丝绳的损坏。如此复杂的各种影响因素,计算时不能一一考虑。因此,《煤矿安全规程》规定,计算钢丝绳时按最大静载荷计算并考虑一定的安全系数。且规定:单绳缠绕式提升装置的安全系数为专为升降人员的不得小于9;升降人员和物料用的—升降人员时不得小于9,;。
1、立井单绳提升钢丝绳的选择计算
如图,A点承受静载荷最大,其最大静载荷Qmax为:
Qmax=Q+Q2+pH0
Qmax=m·g+mz·g+mp·g·H0
式中 Q=m·g 一次提升货载的重量,N;
m—货载质量,kg;
Qz=mz·g 容器的自身重量,N;
mz—容器质量,kg;
p= mp·g 钢丝绳每米重量,N/m;