鋼絲繩在各工業(yè)國家中都是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,主要用在吊運,拉運等需要高強度線繩的運輸中。可按用途需要選擇其直徑、繩股數(shù)、每股鋼絲數(shù)、抗拉強度和足夠的安全系數(shù)。 鋼絲一般選優(yōu)質(zhì)碳鋼65號,經(jīng)多次冷拔和熱處理后可達(dá)到很高的強度。普通場合可使用光面鋼絲捻制而成,即制繩鋼絲冷拉后,不經(jīng)過任何表面處理直接捻制鋼絲繩潮濕或露天環(huán)境等工作場所可采用鍍鋅鋼絲擰成的鋼絲繩,以增強防銹性能。
礦用鋼絲繩一般在露天使用,日曬雨淋會使鋼絲繩腐蝕,尤其是鋼絲繩在有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境下使用,腐蝕造成的損傷就更嚴(yán)重。因腐蝕而受損的鋼絲繩表面存在氧親和性的差異,使表面的某一局部金屬成為陽極,另一鄰近的局部金屬成為陰極,形成了大量的微電池。在微電池的作用下,表面便形成很多圓形腐蝕坑,并逐步加深。這些坑就成了應(yīng)力集中點、疲勞裂紋的源泉,使鋼絲繩的截面積減小、彈性和承受沖擊的能力降低。 提升鋼絲繩使用的環(huán)境條件是非常惡劣的,由于受酸、堿、鹽等礦水及含有SO2、H2S等氣體的浸蝕,泥土煤塵等雜質(zhì)的粘附,都會使鋼絲繩表面的油脂失去防銹、防腐功能,加速鋼絲繩的腐蝕。尤其是在腐蝕性環(huán)境和高速氣流的沖刷下,鋼絲繩表面油脂會很快變質(zhì)和脫落,腐蝕會更加嚴(yán)重。
①點接觸鋼絲繩和線接觸鋼絲繩的強度 點接觸鋼絲繩由于各層鋼絲的捻角相等,故除了中心鋼絲以外的所有鋼絲都承受相同的拉伸應(yīng)力。然而,因為各層鋼絲的捻距不同,所有鋼絲免不了要交叉,由此將受到局部很大的側(cè)向壓力(二次彎曲)。在靜態(tài)拉伸試驗中是發(fā)現(xiàn)不了的,所以強度將會受到二次彎曲和內(nèi)摩擦的影響。而線接觸鋼絲繩由于內(nèi)層鋼絲的捻角比外層的小,故承受的拉伸應(yīng)力較高。不同的鋼絲層鋼絲直徑不同,所承受的拉伸應(yīng)力不同。同樣道理,可以認(rèn)為扁股鋼絲繩或面接觸鋼絲繩的強度將更高。然而因為其更接近像一根鋼棒,柔軟性變差;異型鋼絲在加工中還有鋼絲的強度和韌性方面的問題。另外,即使同一直徑的鋼絲繩,由于有效截面積不同,也就是單位長度的鋼絲繩重量不同,其強度也不同。 ③鋼絲根數(shù)和鋼絲繩強度的關(guān)系 組成鋼絲繩的鋼絲根數(shù)越多,捻制損失也越大,金屬芯的捻制損失更大。因此,鋼絲繩的強度越小,然而就一股來說,外層鋼絲的根數(shù)越多,和股斷面外接圓之間的間隙也就越小。 ④鋼絲強度和鋼絲繩強度的關(guān)系 一般鋼絲的強度越高,捻制損失越大。