捻制方式对钢丝绳绳丝力学性能影响研究

对6×19S+FC右同向捻及右交互捻钢丝绳绳丝分别进行了静态实验,得到它们的拉伸、弯折及扭转实验数据;对这些数据进行统计分析,分别得到它们的均值与方差,从实验层面探讨捻制方式对钢丝绳绳丝力学性能的影响。另外利用Solidworks软件建立了绳丝计算模型,利用ANSYS软件分析了钢丝绳中绳丝的受力和变形情况,从数值模拟层面探讨钢丝绳捻制方式对绳丝力学性能的影响。研究表明,对于钢丝绳绳丝力学性能而言,右交互捻优于右同向捻。     

椭圆股和三角股钢丝绳扭转及弯曲性能研究

对椭圆股和三角股钢丝绳的扭转和弯曲性能进行了有限元分析.在考虑两类钢丝绳股空间结构的相似性及钢丝间的摩擦接触等情况下,对捻向为右捻的椭圆股和三角股钢丝绳进行参数化建模和性能求解.仿真结果表明:两类钢丝绳股的扭转刚度均随捻角和侧丝直径的增大而增大,椭圆股钢丝绳的扭转刚度和弯曲刚度低于三角股钢丝绳;相对三角股芯丝,椭圆股的芯丝应力集中现象更加明显;在相同的扭转载荷作用下,椭圆股钢丝绳比三角股钢丝绳更易达到应力屈服,这与弯曲载荷作用下的现象相反.     

计入丝间接触的钢丝绳股轴向力学性能半解析法研究

为研究计入丝间接触的钢丝绳股轴向力学性能,在计入泊松比效应和接触变形等影响下,建立轴向拉伸和扭转载荷下钢丝绳股数学模型,并使用半解析法(SAM)对该模型进行求解。在使用SAM时,利用共轭梯度法求解出丝间接触压力,利用快速傅里叶变换加快接触变形计算。对上述模型和方法的有效性进行证实。研究结果表明:采用SAM可实现考虑丝间接触的钢丝绳股轴向力学性能快速而准确的求解,且计算效率远比有限元仿真的高;在轴向拉伸过程中,芯丝比侧丝承受的拉伸载荷大;增大轴向扭转载荷会导致侧丝轴向应变,以及芯丝和侧丝间的接触压力、接触变形与接触半宽的增加;芯丝和侧丝间的接触以及侧丝的缩径,会导致侧丝轴线的螺旋半径略有减小。     

钢丝绳数学模型及有限元分析

用UG中的规律曲线建立6×19西鲁钢丝绳、1×6单股钢丝绳三维模型,针对西鲁股第2层和第3层钢丝位置关系进行三次多项式曲线拟合,建立了二者捻角变化的三次曲线关系,保证钢丝绳捻制后同一个旋转周期螺旋捻距的大小相同;同时建立了第3层钢丝螺旋半径与第2层钢丝螺旋半径之比随第2层钢丝捻角变化的三次拟合关系,确保钢丝捻制后两层丝刚好能接触.利用Workbench对1×6单股钢丝绳进行有限元分析,钢丝绳一段固定,对另一端每根丝加载荷.对比了中心丝与侧丝接触应力,理论计算与有限元分析结果误差在3%,验证了模型和网格的有效性.单股有限元最大应力出现在侧丝与侧丝加载变型后相接触点.     

基于间隙理念的钢丝绳产品结构参数求解方法

基于钢丝绳间隙设计理念提出一种用于钢丝绳结构设计参数求解的新方法.在设计阶段考虑构成钢丝绳的股与钢丝的捻制变形以及钢丝绳结构与加工工艺等多种约束,采用渐进逼近的方式对捻距倍数、间隙要求、结构参数等多项指标进行优化计算,克服了传统设计方法中进行参数设计时不考虑生产工艺约束,造成设计与生产脱节的缺点.通过一种复合钢丝绳产品的设计案例,表明了该设计方法的有效性,计算出的设计参数与实际生产情况相吻合,能够有效指导生产实践.     

场桥用6×36SW-25.0mm钢丝绳断丝失效分析

场桥用6×36SW-25.0 mm钢丝绳工作900 h后,发现在钢丝绳外层股间接触处、外层股表面与滑轮接触的部位产生断丝。对钢丝绳受力情况及钢丝断口形貌进行了分析,结果表明,由于滑轮与钢丝的滑动摩擦、钢丝绳外层各股之间钢丝的互相滑动摩擦,钢丝绳承受频繁弯曲疲劳,是钢丝绳在工作时易于形成疲劳源而导致断裂的重要因素。     

单股钢丝绳丝间多层耦合接触性能研究

针对单股钢丝绳在服役过程中因丝间接触引起的失效问题,基于弹性接触理论和曲杆理论,研究轴向扭转载荷作用下单股钢丝绳丝间多层耦合接触性能。首先,综合考虑泊松比效应和接触变形等因素,建立具有多层结构的单股钢丝绳轴向力学性能与丝间接触性能的数学模型。其次,采用基于半解析法(SAM)的数值方案进行耦合求解。半解析法求解过程中,采用共轭梯度法(CGM)和快速傅里叶变换(FFT)求解多层结构单股钢丝绳丝间接触压力、接触变形及钢丝内部应力,揭示单股钢丝绳芯丝与内层螺旋钢丝间、内外层螺旋钢丝间的接触性能参数随扭转载荷变化的演变规律,以及钢丝绳结构参数对单股钢丝绳丝间接触行为的影响机制。最后,通过与COSTELLO理论计算结果对比,验证单股钢丝绳多层接触耦合模型的有效性。研究结果表明:轴向扭转载荷作用下,单股钢丝绳芯丝与内层螺旋钢丝间、内外层螺旋钢丝间的最大接触压力和变形均位于接触中心,且随扭转加载进程而呈非线性变化;在大扭转载荷下,内层螺旋钢丝与外层螺旋钢丝间的接触区易先发生应力屈服;相比于内层螺旋钢丝捻角,外层螺旋钢丝捻角对单股钢丝绳内部各层丝间的接触作用影响更加显著;扭转载荷引起的最大钢丝应力位于接触界面下,该应力区的应力及深度随螺旋钢丝捻角增大而增大。     

多层股钢丝绳质量问题及生产工艺初探

多层股钢丝绳在生产中由于受捻制装备,操作技术和钢丝绳结构本身特点以及钢丝绳使用等因素的影响,多层股钢丝绳生产难度较大,使用时常出现质量问题。分析了多层股钢丝绳使用时存在的问题及其原因,对生产工艺参数进行了改进,提高了钢丝绳捻制质量。     

纤维绳芯钢丝绳断丝有效长度

本文首先分析了两层检制铜芯直股在静载荷下应变与轴向力的关系．在此基础上导出了纤维绳芯钢丝绳断丝有效长度的估计公式。     

架空人车钢丝绳的优化设计和选型

钢丝绳的捻制不同,在架空人车使用中的寿命也不相同。我矿井下两部架空人车根据右同向捻制的钢丝绳的特性,全部采用了右同向捻制的钢丝绳。但在实际运行中,该类型钢丝绳的伸长量较大、不耐冲击等原因造成断丝超限而不得不更换钢丝绳。为了延长架空人车钢丝绳的使用寿命,提高架空人车运行的安全性能,我们重新对架空人车钢丝绳的受力情况进行了分析,依据分析结果重新选择了右交互捻的钢丝绳,并对两种不同捻制的钢丝绳进行了对比。依据对比结果和使用效果来开,右交互捻的钢丝绳更适合我矿井下的架空人车使用。     

细丝小直径钢丝绳断丝形式与断丝信号特征

针对细丝小直径钢丝绳的特点,设计了一套用于对细丝小直径钢丝绳进行断丝检测的系统.运用该系统,研究了细丝小直径钢丝绳的多种断丝形式与对应于这些断丝形式的信号波形.由这些信号波形,可以很直观地看出有无断丝信号以及各种不同断丝形式下信号波形在幅值方面的差别.     

成丝的速度与方式和蜘蛛丝力学性能的关系

为了分析蜘蛛丝的力学性能和成丝条件间的关系,研究了不同速度下人工卷取的蜘蛛牵引丝以及蜘蛛垂直下落时分泌的牵引丝的力学性能.研究结果表明,随着卷取速度的增大,蜘蛛丝的断裂强度有一极大值,在高速卷取时强度的变化较低速时平缓.垂直下落时蜘蛛分泌的牵引丝的综合力学性能优异,但断裂强度不一定大于人工卷取的丝.成丝速度和成丝方式都对蜘蛛丝的性能有很大影响.     

双捻机生产1×19W类股绳的工艺研究

使用管式捻股机捻制钢丝绳的股绳,其转速低、噪音大、设备占地面积大等缺陷,国外金属制品先进企业已开始使用双捻机捻制钢丝绳的股绳,使用双捻机捻钢丝绳的股绳、关键是要控制好放线张力,设计关键过线轮的轮槽形状及尺寸,确定合适的过捻比。     

基于BP神经网络的钢丝绳断丝检测系统

目前钢丝绳断丝定量检测中存在效率低、可靠性差的问题.基于BP神经网络的智能化钢丝绳断丝检测系统,利用虚拟仪器技术,可方便地实现对钢丝绳的数据采集、实时分析,实现了对钢丝绳断丝检测的综合判断.运用MATLAB神经网络工具箱进行模拟检测,结果表明:网络仿真与实际相符,准确判断率为81.82%.该系统用于钢丝绳断丝识别可行.     

浅析电梯钢丝绳断丝原因及改进措施

目前,电梯的应用十分广泛的同时,电梯安全问题也引起人们的普遍关注。钢丝绳是影响到电梯安全的重要部件,钢丝绳断丝、断股现象严重影响到电梯的使用安全。本文对电梯断丝原因进行了综合分析,从钢丝绳设计及选型、安装、日常维护管理等方面进行分析,提出了改进措施,旨在减少电梯事故的发生。     

浅论在用钢丝绳的维护和报废

钢丝绳是矿井提升运输系统和露天采矿机械的重要组成部分,煤炭行业中使用的钢丝绳占我国钢丝绳产量的一半左右。随着煤炭工业的发展和机械化程度的提高,钢丝绳消耗量将日益增加。该文分析了在用钢丝绳失效的原因,提出了钢丝绳维护和保养、检查、报废的方法。     

《粗直径钢丝绳》国家标准的修订

介绍《粗直径钢丝绳》国家标准修订的意义和必要性,修订过程和主要的修订内容;新标准对钢丝绳分类、典型结构的标记代号、破断拉力、钢丝绳的抗拉强度、拆股钢丝的要求、数值修约等方面的内容进行了修订。全面采用国际标准,进一步提高我国标准水平,尽可能满足用户要求,推动企业管理水平的提高是本次修订标准的基本原则。     

钢丝绳断丝在线定量检测方法与仪器获1992年国家发明奖

“钢丝绳断丝在线定量检测方法与仪器”获得1992年国家发明四等奖.该项研究工作起始于1985年,迄今已有7年,是华中理工大学机械工程一系工程测试教研室的重点研究课题.该项检测仪器包括了传感器和计算机数字信号处理系统,只要钢丝绳通过传感器,即刻由计算机识别出有无断丝、断丝数、断丝在什么位置,当超过断丝限值时,还可报警.     

钢丝绳断丝检测仪研究又有新进展

机械工程一系工程测试教研室研制的钢丝绳断丝检测仪在实用化方面又有新的突破,最近该仪器在大冶有色金属公司赤马山铜矿500m深竖井又一次顺利通过工业现场试验.我校机械工程一系工程测试教研室研究钢丝绳断丝检测仪始于1986年,先后与抚顺煤炭研究所、赣州有色冶金研究所合作,研制出钢丝绳断丝定量检测系统,到目前为止已研制出三代产品.大冶有色金属公司于去年12月要求我校研制适合于该公司所属矿井的钢丝绳断丝检测仪.由于解决了     

起重机钢丝绳探伤系统的研究

KJ899钢丝绳磁性探伤系统,采用最新磁通平衡式原理,实现了对钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、变形、松股等缺陷的综合检测,成功地解决了钢丝绳安全管理和高效使用的行业难题。详细介绍了KJ899钢丝绳磁性探伤系统的功能及作用。