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    鋼絲繩的延伸屬性

    發布時間  2022-06-08 閱讀 0

    鋼絲無論是被捻成股還是鋼絲繩,當受到拉力時,視拉力的大小,其延伸可分為三個獨立的階段。

    引起鋼絲繩延伸的還有其他因素,但影響較小,通常忽略不計。

    ******階段 - 初始或******的結構性延伸

    新繩開始負載時,由于向下受力,鋼絲繩的整體直徑減少,長度增加。矯矩也相應伸長。當相鄰的鋼絲產生足夠大的受力區域來承受這種包圍性的壓力時,這種機械延伸就停止,跟著,第二階段的延伸開始。初始延伸是無法通過計算準確得出,而且沒有彈性。

    不同結構的繩子會產生不同的彈性模量,但通常會因為金屬截面積增加而增加。通過所提供的數值可以大概估算合理的彈性延伸,但如果希望得到更精確的數值,建議對繩子的樣品進行系數檢驗。

    彈性延伸 = WL (mm)

    W= 施 加 載 荷 (kN) L= 繩子長度 (mm) EA= 軸向剛度 (MN )

    第三階段 – ******延伸

    負載超過材質所能承受的那一點引起鋼開始******性的、

    鋼絲繩穿過繩輪或滑輪時,除了受到彎曲的壓力之外, 還會受到與輪槽接觸所產生的放射狀的壓力。這種壓力會對鋼絲產生一種剪磨的作用,使鋼絲繩變形,增加繩槽的磨損率。當鋼絲繩通過繩輪時,繩輪所受到的壓力取決于鋼絲繩的張力和接觸的角度,跟繩輪的直徑無關。

    軸承負荷 =2T sin θ

    假設鋼絲繩安裝在一個適中的繩槽中,則鋼絲繩與繩槽之間的壓力取決于鋼絲繩張力和直徑而與接觸的彎度無關。

    P= 2T

     

    在高壓力的情況下,輪槽部分的材質的抗壓強度無法完全防止過度的磨損和壓痕的產生,并會繼續破壞鋼絲繩的外層鋼絲,影響繩子的使用壽命。加上彎曲壓力的作用,徑向壓力隨著繩輪直徑的的減少而增加。雖然彎曲壓力大時,需要使用結構較柔韌,如外層鋼絲直徑較小的鋼絲繩。但是,與那些外層鋼絲較大、沒那么柔韌的鋼絲繩相比而言,這樣就降低了鋼絲繩抗高壓強的能力。如果計算出來的壓力值比繩輪或卷筒的材質所能承受的大,或者已經出現壓痕,這樣就要考慮使用較大直徑的繩輪或卷筒了。做出這樣的調整不僅減少繩槽所受的壓力,同時也提高了鋼絲繩的

    抗疲勞壽命。


    延伸的實際值取決于很多因素,較重要的是鋼絲繩的

    類型和結構、負荷的大小以及運轉的頻率和次數,提

    無彈性的延伸。

    但負載超過比例極限時,延伸程度隨著拉力的增加而

    P= 壓強(公斤 / 厘米 2)

    鋼絲繩和繩輪之間的壓力也會引起鋼絲繩變形或變扁。

    可以通過使用繩槽尺寸正確的繩輪來糾正。一般來說,


    供各種結構的鋼絲繩在使用過程中的準確延伸值是不可能,但下列的大約值也許可以幫助計算出一個相對來說比較準確的數值。

     


    繩子長度 %

    輕載荷

    麻芯

    鋼芯

    8:1

    0.25

    0.125

    安全系數 5:1

    0.50

    0.25

    重負3:1

    0.75

    0.50

    彎曲和 / 或偏轉

    ≤ 2.0

    ≤ 1.0

    以上數據只作指導用途,需要更詳盡的數據請與我們聯系。

    第二階段 – 彈性延伸

    緊接******階段的延伸,鋼絲繩以大約符合虎克定律力會部分收緊的方法延伸,直至到達比例極限或彈性極限。

    楊氏彈性模量不適合用在鋼絲繩的延伸上,但是可以通過兩個固定的負荷來得出一個很“明顯”的彈性模量。

    不同結構的繩子會產生不同的彈性模量,但通常會因為金屬截面積增加而增加。通過所提供的數值可以大概估算合理的彈性延伸,但如果希望得到更精確的數值,建議對繩子的樣品進行系數檢驗。

    彈性延伸 = WL (mm)

    W= 施 加 載 荷 (kN) L= 繩子長度 (mm) EA= 軸向剛度 (MN )

    第三階段 – ******延伸

    負載超過材質所能承受的那一點引起鋼開始******性的、無彈性的延伸。

    但負載超過比例極限時,延伸程度隨著拉力的增加而加劇,直到負荷增加到某―點,連續延伸開始,鋼絲繩在負載不增加的情況下斷裂。

    熱膨脹和收縮

    鋼絲繩的線膨脹系數∝)是每攝氏度0.0000125=(12.5 x10 ) 因此使鋼絲繩長度變化 1 米的溫度變化值 t℃ :

    長度變化值 Δl = ∝ lo t 其中 :

    ∝ = 線性膨脹系數

    lo = 鋼絲繩原始長度(米) t = 溫度變化 (℃ )

    溫度升高時長度增加,溫度降低時長度減少。

    旋轉引起的延伸

    由鋼絲繩的一端自由旋轉引起的延伸。

    摩擦引起的延伸

    鋼絲間的摩擦使鋼的橫截面積減少而引起的額外結構性延伸。

    : 一條直徑為 28mm,結構 6×36,長度為 200 米的藍股鋼絲繩,溫度每增加 20 攝氏度,受力增加55.8kN,它的總延伸會是多少 ?

    ******結構性延伸 =0.25% 繩長 =500mm

    彈性延伸 = WL
    FA =
    110X200,000
    104X361 = 586mm



    熱膨脹l = ∝ lo t= 0.0000125x 200,000 x 20 = 50mm

    所以,總延伸 =500 +586 50 = 1136mm

     

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