不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩是港口起重機(jī)提升運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分,各大港口對(duì)用于提升起重機(jī)的不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩都有嚴(yán)格的維護(hù)要求。然而,近年來(lái),雖然各港口都嚴(yán)格按照相關(guān)要求加強(qiáng)了對(duì)不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的維護(hù),但斷繩事故仍年年發(fā)生。
不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的失效現(xiàn)象
某起重機(jī)公司最近報(bào)廢的不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,經(jīng)過(guò)拆解分析,90%以上鋼絲繩均有不同程度的磨損斑,明顯的斑伴有裂紋,長(zhǎng)的延伸到鋼絲1內(nèi)/3以上,內(nèi)股磨損斑特別明顯。
1)不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的微動(dòng)磨損:微動(dòng)磨損是由接觸物體相對(duì)較小的振動(dòng)引起的一種復(fù)合形式的磨損。其發(fā)生過(guò)程是:接觸壓力導(dǎo)致實(shí)際承載在結(jié)合表面上的微突起塑性變形并粘附,微振動(dòng)導(dǎo)致粘附點(diǎn)被剪斷。剝落的顆粒和新露出的金屬表面與大氣中的氧反應(yīng)生成氧化物,氧化物顆粒在結(jié)合面上起到磨粒的作用,形成磨粒磨損。因此,微動(dòng)磨損是粘附、由于腐蝕和磨損的共同作用,它經(jīng)常發(fā)生在名義上相對(duì)靜止但實(shí)際上相對(duì)磨損的緊密接觸表面上。
2)不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的疲勞磨損:在交變接觸應(yīng)力的作用下,摩擦表面形成疲勞裂紋,然后金屬顆粒脫落的現(xiàn)象稱(chēng)為疲勞磨損。疲勞磨損的機(jī)理是:在高交變接觸應(yīng)力的作用下,摩擦表面會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋,裂紋不斷擴(kuò)展,導(dǎo)致金屬顆粒從金屬表面脫落形成許多點(diǎn)蝕,從而引起疲勞磨損(或稱(chēng)疲勞點(diǎn)蝕)
不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩在使用過(guò)程中,每個(gè)工作循環(huán)包括直線提升經(jīng)過(guò)滑輪或?qū)蜉喞p繞卷筒和空載下降。因此,不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩實(shí)際上承受的是疲勞載荷,作用在鋼絲繩中每根鋼絲上的力本質(zhì)上是交變應(yīng)力。不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩中的繩股相互纏繞在一起在軸向力的作用下,鋼絞線內(nèi)鋼絲的變形可以認(rèn)為是同步的,但鋼絞線之間有輕微的錯(cuò)位。因此,鋼絲繩中的鋼絲實(shí)際上處于微動(dòng)磨損環(huán)境。