钢丝绳讲解,工程人必须具备的知识（一）
今天讲解钢丝绳，吊装工程必具备的知识
1、 钢丝绳概念：
1、用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索或由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。
一根钢丝绳按照'钢丝绳－绳股－钢丝－绳芯'分解来看，如下图1。
2、钢丝绳作用：在物料搬运中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。 钢丝绳也可用作物料捆绑、悬吊（索道）等
2、 钢丝绳分类：
(一）、按用途可分为重要用途钢丝绳、一般用途钢丝绳、电梯用钢丝绳、索道用钢丝绳、航空用钢丝绳、操纵用钢丝绳、石油天然气工业用钢丝绳等；
（二）、按股横截面形状可分为圆股钢丝绳、异形股钢丝绳（异形股钢丝绳主要包括三角股钢丝绳、椭圆股钢丝绳和扇形股钢丝绳）等；
股：钢丝绳组件之一。通常由一定形状和尺寸钢丝绕一中心沿相同方向捻制一层或多层的螺旋状结构。
①圆股：股的截面形状为圆形，如下图2：
②异形股钢丝绳：异形股钢丝绳因其股断面呈三角形、椭圆形或扇形而得名。
三角股： 横截面形状近似三角形的股（注：三角股的股芯可以由组合芯构成）。如下图3：
③椭圆股： 横截面形状近似椭圆形的股。如下图4：
（三）、按股中钢丝接触状态可分为点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、压实股（面接触）钢丝绳；
①点接触：股内相邻层钢丝之间呈点状接触形式，除中心钢丝外，各层钢丝直径相等，股通过分层捻制形成。
②线接触：股内相邻层钢丝之间呈线状接触形式，股由不同直径的钢丝一次捻制而成。
③面接触（压实股）：股内相邻层钢丝之间呈面状接触形式。
即通过模拔、轧制或锻打等变形加工后，钢丝的形状和股的尺寸发生改变，而钢丝的金属横截面积保持不变的股。如下图5.1 5.2
（四）、按表面状态可分为光面、镀锌、镀锌铝合金、其他保护镀层等钢丝绳；
①镀锌钢丝绳：对钢丝表面进行镀锌处理（或镀锌后拉拔），然后在捻制成的钢丝绳。
5、按直径可分为细直径钢丝绳（＜8mm）、普通直径钢丝绳（8mm～60mm）、粗直径钢丝绳(＞60mm)；
（五）、按钢丝绳拧绕层次分类： 按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳。
①单绕绳：由若干细钢丝围绕一根金属芯拧制而成，挠性差，反复弯曲时易磨损折断，主要用作不运动的拉紧索。
②双绕绳：由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。常用的绳芯为麻芯，高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯。制绳前绳芯浸涂润滑油，可减少钢丝间互相摩擦所引起的损伤。双绕绳挠性较好，制造简便，应用最广。
③三绕绳：以双绕绳作股再围绕双绕绳芯拧成绳，挠性好；但制造较复杂，且钢丝太细，容易磨损，故很少应用。
（6） 、钢丝绳捻法分类：钢丝在绳股中和股在绳中的捻制螺旋方向(即捻向)以及股中丝的捻向同绳中股的捻向之问关系(捻法)的相互配合。捻向分左捻和右捻两种；捻法有交互捻和同向捻两种。
根据捻向和捻法的相互配合，钢丝绳捻法分右交互捻、左交互捻、右同向捻、左同向捻四种，如图所示。把钢丝绳(绳股)垂直放置观察，绳股(钢丝)的捻制螺旋方向，从中心线左侧开始向上、向右的捻向称右捻，可用符合'z'表示；从中心线右侧开始向上、向左的捻向称左捻，可用符合'S'表示。交互捻指股的捻向与绳的捻向相反，也叫逆捻。同向捻指股的捻向与绳的捻向相同，也叫顺捻。右交互捻指的是钢丝绳为右捻，绳股为左捻。左交互捻指的是钢丝绳为左捻，绳股为右捻。右同向捻是指钢丝绳和绳股的捻向均为右捻。左同向捻是指绳和股的捻向均为左捻。
交互捻的钢丝绳从外形看，外层钢丝的位置几乎与钢丝绳的纵向轴线相平行，因而交互捻钢丝绳在使用时的特点是：
(1)表面钢丝与其卷筒或滑轮表面接触长度较短，即支撑表面小磨损较快(图2)，并且在使用中，绳内钢丝受较大挤压时不易向两旁分开，容易产生不均匀磨损，钢丝易爆断；
(2)由于捻向不同，钢丝绳的内部钢丝排列位向不同，会引起其性能的差异，且捻制变形较大，柔软性较差，使用时钢丝所受的弯曲应力较大；
(3)由于交互捻捻制后绳和股内残余应力或受载时引起的旋转力矩可互相抵消一部分，不易引起钢丝绳松散和使用时的旋转；
(4)交互捻钢丝绳中钢丝与绳中心线倾斜仅在0-5度之间，表面外观平整，使用时平稳、振动小。 同向捻钢丝绳从外形看，外层钢丝的位置与钢丝绳的纵向轴线相倾斜，倾角达30度左右。同向捻钢丝绳的特点是：
(1)使用时表层钢丝与卷简或滑轮表面接触区域较长，即支撑表面大，因此耐磨性好；
(2)柔软性较好，有较好的抗弯曲疲劳性；
(3)由于捻向一致，捻成绳后的钢丝总弯扭变形较小，使用时绳内钢丝受力较均匀，对提高钢丝绳疲劳寿命也有利；
(4)自转性稍大，容易发生松捻和扭结现象，一般在两端固定的场合使用较为合适。
钢丝绳品种中以右交互捻为多。一般在供需双方确定捻向时，若强调柔软性时可选同向捻，强调不松散和不旋转性时，可选用交互捻。至于是选左捻还是右捻，则由设备情况及操作习惯等因素决定。交互捻缺点是接触差易磨损、寿命短，优点没有松散和扭转的趋势。
因此，同向捻的优点是比较柔软，易弯曲，内应力小，表面光滑，磨损也小，使用寿命长；缺点是容易松散、旋转，悬挂较困难，承载后伸长率较大。交互捻钢丝绳的优缺点与同向捻相反。
（7） 、钢丝绳的绳芯
1、芯： 圆钢丝绳的中心组件，多股钢丝绳的股或缆式钢丝绳的单元钢丝绳围绕中心组件螺旋捻制。
2、一般分为有机芯、棉、麻芯、石棉芯和钢丝芯等几种。通常，起重机上使用的钢丝绳一般是以麻芯居多，它具有较高的挠性和弹性，并能贮存一定的润滑油，当钢丝绳被拉伸时，油挤到钢丝之间起润滑作用，钢丝芯适用于高温或多层缠绕的场合；石棉芯适用于高温场合；有机芯适用于非高温场合。
3、绳芯的作用：
①支持绳股，保持钢丝绳的断面形状
②在钢丝绳弯曲时，以缓和弯曲应力，使钢丝绳富有弹性
③贮存润滑油，预防钢丝绳内部钢丝锈蚀，减少钢丝间的摩擦
3、 钢丝绳参数的认识：
1、圆钢丝绳的尺寸： 钢丝绳横截面的节圆直径。
2、 钢丝绳的捻距 (H)
单股钢丝绳的外层钢丝、多股钢丝绳的外层股或缆式钢丝绳的单元钢丝绳围绕钢丝绳轴线旋转一周（或螺旋）且平行于钢丝绳轴线的对应两点间的距离(H) 。如图七
3、 钢丝绳的捻向：
①交互捻 (sZ ，zS)
钢丝在外层股中的捻制方向与外层股在钢丝绳中的捻制方向相反的多股钢丝绳。
注： 第一个字母表示股的捻向，第二个字母表示钢丝绳的捻向。
右交互捻 (sZ) 左交互捻 (zS)
②同向捻 (zZ ，sS)
钢丝在外层股中的捻向与外层股在钢丝绳中的捻向相同的多股钢丝绳。
注： 第一个字母表示股的捻向，第二个字母表示钢丝绳的捻向。
右同向捻 (zZ) 左同向捻(sS)
4、 破断拉力：在拉的过程中直到拉断时的最大力。破断拉力为钢丝绳公称直径（d）的平方、钢丝绳级别(Rr)及破断拉力系数(K)的乘积。
Fmin= d2·Rr·K/1000
经验公式：100*d*d/2（公斤）
如考虑6倍的安全系数的话，用上面的公式的结果再除以6
5、钢丝绳级别 (Rr)
用数值表示的要求的钢丝绳破断拉力水平。如：1470、1570、1670、1770、1960。
注：1770、1960等数值并不意味着钢丝绳中钢丝的实际抗拉强度级必须就是该级别。
6、公称抗拉强度:在拉的过程中直到拉断时的最大力,除以钢丝绳的截面积，这是一个应力。
7、钢丝绳芯及代号
①纤维芯（天然或合成）：代号FC 。纤维芯通常由纤维制成纱线，纱线制成股，再由股制成绳。
②天然纤维芯：代号NF， 由天然纤维(NFC)组成的芯。
③合成纤维芯：代号SF， 由合成纤维(SFC)组成的芯。
④金属丝绳芯：代号IWR(或IWRC)
⑤金属丝股芯：代号WSC
⑥固态聚合物芯：代号SPC，由圆形或带有沟槽的圆形固态聚合物材料制成的芯，其内部可能还包含有钢丝或纤维。
⑦钢丝的表面状态用下列代号标记:
a. 光面钢丝:NAT;
b. A级镀锌钢丝:ZAA;
c. AB级镀锌钢丝:ZAB;
d. B级镀锌钢丝:ZBB
⑧钢丝绳中钢丝的横截面用下列代号标记:
a. 圆形钢丝:无代号;
b. 三角形钢丝:V;
c. 矩形或扁形钢丝:R;
d. 梯形钢丝:T;
e. 椭圆形钢丝:Q;
F. 半密封钢丝(或钢轨形钢丝)与圆形钢丝搭配:H;
钢丝绳安全系数表
四、 钢丝绳标记方法