 |
中标分类
行业分类
ICS分类
最新标准
|
登录注册 |
| 您的位置: 标准明细 |
This standard is drafted in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009. This standard is identical with International Standard ISO 16625:2013 Cranes and Hoists — Selection of Wire Ropes, Drums and Sheaves (English version) by means of translation. The Chinese documents consistent and corresponding with the normative international documents in this standard are as follows: — GB/T 5972-2016 Cranes — Wire Ropes — Care and Maintenance, Inspection and Discard (ISO 4309:2010, IDT) — GB/T 6974.1-2008 Cranes — Vocabulary — Part 1: General (ISO 4306-1:2007, IDT) — GB/T 8706-2006 Steel Wire Ropes — Vocabulary, Designation and Classification (ISO 17893:2004, IDT) — GB/T 20118-2006 Steel Wire Ropes for General Purpose (ISO/DIS 2408:2002, MOD) — GB/T 20863.1-2007 Cranes — Classification — Part 1: General (ISO 4301-1:1986, IDT) This standard was proposed by China Machinery Industry Federation. This standard is under the jurisdiction of the National Technical Committee 227 on Hoisting Machinery of Standardization Administration of China (SAC/TC 227). Cranes and Hoists — Selection of Wire Ropes, Drums and Sheaves 1 Scope This standard specifies the minimum practical design factors, Zp, for the various classifications of mechanism, rope types, rope duties and types of spooling and demonstrates how these are used in the determination of the minimum breaking force of the wire rope. This standard specifies the selection factors for drums and sheaves for the various classifications of mechanisms, rope types and rope duties and how these are used in the determination of the minimum practical diameters of drums and sheaves that work in association with the selected wire rope. A list of types of cranes and hoists to which this standard applies is given in Annex A. Annex B gives factors, additional to those mentioned above, which might need consideration when selecting the wire rope and associated equipment. 2 Normative References The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. ISO 2408 Steel Wire ropes for General Purposes — Minimum Requirements ISO 4301-1:1986 Cranes and Lifting Appliance — Classification — Part 1: General ISO 4306-1 Cranes — Vocabulary — Part 1: General ISO 4309 Cranes — Wire Ropes — Care and Maintenance, Inspection and Discard ISO 10425 Steel Wire Ropes for the Petroleum and Natural Gas Industries — Minimum Requirements and Terms of Acceptance ISO 17893 Steel Wire Ropes — Vocabulary, Designation and Classification 3 Terms and Definitions For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4306-1 and ISO 17893 apply. Note 1: In this document, “single-layer ropes” and “parallel-closed ropes”, as defined in ISO 17893, are referred to as “standard ropes” to distinguish them from “rotation-resistant ropes”. Note 2: Single-layer ropes and parallel-closed ropes are also sometimes referred to as “non-rotation-resistant ropes”. 4 Group Classification of the Mechanism The resulting classification of mechanism (M4, M5, etc.) shall be taken into account when establishing the minimum design factor and the minimum drum and sheave sizes. The group classification of the mechanism as a whole takes account of the state of loading (light, moderate, heavy, etc.) and the class of utilization of the mechanism (based on total duration of use) as a whole, as detailed in ISO 4301-1. Note: Other parts of ISO 4301 (such as ISO 4301-2, covering mobile cranes) specify the classification of a particular type of crane and related crane mechanisms taking account of the rope duty (hoisting, luffing, etc.) and crane operating conditions. 5 Selection of Rope 5.1 Type and construction The wire rope selected shall conform to either ISO 2408 or ISO 10425, according to the application and/or duty. 5.2 Design factor, Zp The minimum design factor shall be specified in accordance with Tables 1, 2 or 3, as applicable, taking into account the classification of mechanism and the rope duty or rope hoist and, in the case of stationary ropes, the crane classification. Note: The design factors listed in the tables are based on long experience in the field. Table 1 Minimum design factors for all cranes and hoists except mobile cranes Group classification of mechanism in accordance with ISO 4301-1:1986 Hoisting Boom hoisting or luffing Single-layer spooling Multi-layer spooling Standard rope Rotation- resistant rope Standard rope Rotation- resistant rope Standard rope Rotation- resistant rope M1 3.15 3.15 3.55 3.55 3.55 4.5 M2 3.35 3.35 3.55 3.55 3.55 4.5 M3 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 4.5 M4 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.5 M5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 M6 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 M7 7.1 7.1 — — 7.1 — M8 9.0 9.0 — — 9.0 — Table 2 Minimum design factors for mobile cranes Group classification of mechanism in accordance with ISO 4301-1:1986 Running rope Hoisting Boom hoisting Telescoping Working Erecting Standard rope Rotation- resistant rope Standard rope Rotation- resistant rope Standard rope Rotation- resistant rope M1 3.55 4.5 3.35 4.5 3.05 4.5 3.15 M2 3.55 4.5 3.35 4.5 3.05 4.5 3.35 M3 3.55 4.5 3.35 4.5 3.05 4.5 3.35 M4 4.0 4.5 3.35 4.5 3.05 4.5 3.35 M5 4.5 4.5 3.35 4.5 — — — M6 5.6 5.6 3.35 5.6 — — — Table 3 Stationary working rope and erecting rope Crane classification All cranes Stationary ropes Erection ropes A1 3.0 2.73 A2 3.0 2.73 A3 3.0 2.73 A4 3.5 2.73 A5 4.0 2.73 A6 4.5 — A7 5.0 — A8 5.0 — 5.3 Minimum breaking force The minimum breaking force of the rope, Fmin, shall be calculated using Formula (1): Fmin ≥ S × Zp (1) Where, for hoisting ropes, S is the maximum rope tension, in kN, obtained by taking into account — rated working load of the appliance; — mass of the sheave block and/or other lifting attachments; — mechanical advantage of reeving; — efficiency of reeving (e.g. bearing efficiency); — the increase in force in the rope caused by the rope inclination at the upper extreme position of the hook, if the inclination with respect to the drum axis exceeds 22.5°; For stationary ropes, S is the maximum rope tension, in kN, obtained by taking account of both the static and dynamic forces; Where, Zp is the minimum design factor. For values of Zp, see 5.2. Alternatively, in circumstances when rotation-resistant ropes are used for hoisting and the mass of the sheave block and other lifting attachments and the efficiency of the reeving are not required to be taken into account, the design factor shall be at least 5. In the case of appliances with grabs, where the mass of the load is not always equally distributed between the closing ropes and the holding ropes during the whole of cycle, the value of S to be applied shall be determined as follows. a) If the hoist mechanism automatically ensures an equal division of the hoisted load between the closing and holding ropes, and any difference between the loads carried by the ropes is limited to a short period at the end of the closing or the beginning of the opening: 1) for closing ropes, S = 66% of the mass of the loaded grab divided by the number of closing ropes; 2) for holding ropes, S = 66% of the mass of the loaded grab divided by the number of holding ropes. b) If the hoist mechanism does not automatically ensure an equal division of load between the closing ropes and the holding ropes during the hoisting motion and, in practice, almost all the load is applied to the closing ropes: 1) for closing ropes, S = total mass of the loaded grab divided by the number of closing ropes; 2) for holding ropes, S = 66% of the total mass of the loaded grab divided by the number of holding ropes. Note: For the more common wire rope classes and constructions and, where applicable, rope grade, minimum breaking force factors given in ISO 2408 and ISO 10425 enable the minimum breaking force value to be calculated for a given nominal rope diameter. It should be noted, however, that the minimum breaking force factor used by the rope manufacturer can be greater than that given in the above-mentioned standards, resulting in higher minimum breaking force values being specified. 5.4 Diameter In the process of selecting a wire rope to satisfy the minimum breaking force requirement as given in 5.3, the situation can arise where, for practical reasons (e.g. availability, preferred sizes), the minimum breaking force exceeds the required minimum value, leading to a higher design factor than the minimum quoted in 5.2. In such cases, the selected nominal wire rope diameter, d, is to be used when calculating the diameter of sheaves and drums; see 6.2. Note: The nominal diameter of a given rope type, construction or class, minimum breaking force and, where applicable, grade, is established by the rope manufacturer. Foreword II 1 Scope 2 Normative References 3 Terms and Definitions 4 Group Classification of the Mechanism 5 Selection of Rope 5.1 Type and construction 5.2 Design factor, Zp 5.3 Minimum breaking force 5.4 Diameter 6 Drums and Sheaves 6.1 Sheave material 6.2 Calculation of minimum drum and sheave diameters 7 Exceptional Conditions 8 Care and Maintenance, Inspection and Discard Annex A (Normative) Applicable Cranes and Hoists Annex B (informative) Other Rope-related Design and Rope Selection Aspects Bibliography ICS 53.020.20 J 80 中华人民共和国国家标准 GB/T 34529—2017/ISO 16625：2013 起重机和葫芦 钢丝绳、卷筒和滑轮的选择 Cranes and hoists—Selection of wire ropes，drums and sheaves (ISO 16625：2013，IDT) 2017-10-14发布 2018-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布 前言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准使用翻译法等同采用ISO 16625：2013《起重机 钢丝绳、卷筒和滑轮的选择》(英文版)。 与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下： ——GB/T 5972—2016起重机 钢丝绳 保养、维护、检验和报废(ISO 4309：2010，IDT) ——GB/T 6974.1—2008起重机 术语 第1部分：通用术语(ISO 4306-1：2007，IDT) ——GB/T 8706—2006钢丝绳 术语、标记和分类(ISO 17893：2004，IDT) ——GB/T 20118—2006一般用途钢丝绳(ISO/DIS 2408：2002，MOD) ——GB/T 20863.1—2007起重机械 分级 第1部分：总则(ISO 4301-1：1986，IDT) 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国起重机械标准化技术委员会(SAC/TC 227)归口。 起重机和葫芦 钢丝绳、卷筒和滑轮的选择 1 范围 本标准规定了不同机构工作级别、钢丝绳类型、钢丝绳用途以及缠绕方式情况下的最小安全系数Zp，以及如何使用这些系数确定钢丝绳的最小破断拉力。 本标准规定了不同机构工作级别、钢丝绳类型和钢丝绳用途情况下，卷筒和滑轮的选择系数，以及如何使用这些系数确定卷筒和滑轮的直径。 附录A列出本标准适用的起重机和葫芦。 附录B给出了选择钢丝绳和相关设备时，可能需要考虑的除上述系数外的其他因素。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 ISO 2408 一般用途钢丝绳 最低要求(Steel wire ropes for general purposes—Minimum require-ments) ISO 4301-1：1986 起重机和起重机械 分级 第1部分：总则(Cranes and lifting appliance—Classification—Part 1：General) ISO 4306-1起重机 术语 第1部分：总则(Cranes—Vocabulary—Part 1：General) ISO 4309起重机 钢丝绳 保养、维护、检验和报废(Cranes—Wire ropes—Care and mainte-nance，inspection and discard) ISO 10425 石油和天然气工业用钢丝绳 最低要求和验收条件(Steel wire ropes for the petroleum and natural gas industries—Minimum requirements and terms of acceptance) ISO 17893钢丝绳 术语、标记和分类(Steel wire ropes—Vocabulary，designation and classifiea-tion) 3术语和定义 ISO 4306-1和ISO 17893界定的术语和定义适用于本文件。 注1：本文件将ISO 17893定义的“单层股钢丝绳”和“平行捻密实钢丝绳”统称为“标准钢丝绳”，以和“阻旋转钢丝绳”区分。 注2：单层股钢丝绳和平行捻密实钢丝绳有时统称为“非阻旋转钢丝绳”。 4机构工作级别 确定最小安全系数、最小卷筒和滑轮尺寸时，应考虑机构的工作级别(M4、M5等)。 机构的工作级别要考虑载荷状态(轻、中、重等)和机构的使用等级(基于使用的总时间)，详见ISO 4301-1。 注：ISO 4301的其他部分(如ISO 4301-2，包含流动式起重机)根据钢丝绳用途(起升、变幅等)和起重机工作状况，规定特定类型起重机和相关起重机构的分级。 5钢丝绳的选择 5.1类型和结构 根据钢丝绳的应用和/或用途，选择的钢丝绳应符合ISO 2408或ISO 10425。 5.2安全系数Zp 钢丝绳的最小安全系数应符合表1、表2或表3的规定，并应根据实际情况考虑机构的工作级别、钢丝绳用途或钢丝绳、静态钢丝绳情况、起重机工作级别。 注：在表中列出的安全系数是基于在该领域的长期经验。 表1 起重机和起重葫芦(流动式起重机除外)的最小安全系数 ISO 4301-1：1986规定的机构工作级别 起升 臂架起升或变幅 单层缠绕 多层缠绕 标准钢丝绳 阻旋转钢丝绳 标准钢丝绳 阻旋转钢丝绳 标准钢丝绳 阻旋转钢丝绳 M1 3.15 3.15 3.55 3.55 3.55 4.5 M2 3.35 3.35 3.55 3.55 3.55 4.5 M3 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 4.5 M4 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.5 M5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 M6 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 M7 7.1 7.1 — — 7.1 — M8 9.0 9.0 — — 9.0 — 表2 流动式起重机的最小安全系数 ISO 4301-1：1986规定的机构工作级别 运动钢丝绳 起升 臂架起升 伸缩 工作 安装 标准钢丝绳 阻旋转钢丝绳 标准钢丝绳 阻旋转钢丝绳 标准钢丝绳 阻旋转钢丝绳 M1 3.55 4.5 3.35 4.5 3.05 4.5 3.15 M2 3.55 4.5 3.35 4.5 3.05 4.5 3.35 M3 3.55 4.5 3.35 4.5 3.05 4.5 3.35 M4 4.0 4.5 3.35 4.5 3.05 4.5 3.35 M5 4.5 4.5 3.35 4.5 — — — M6 5.6 5.6 3.35 5.6 — — — 表3 静态钢丝绳和安装钢丝绳的最小安全系数 起重机工作级别 全部起重机 静态钢丝绳 安装钢丝绳 A1 3.0 2.73 A2 3.0 2.73 A3 3.0 2.73 A4 3.5 2.73 A5 4.0 2.73 A6 4.5 — A7 5.0 — A8 5.0 — 5.3最小破断拉力 钢丝绳的最小破断拉力Fmin按式(1)计算： Fmin≥S×Zp (1) 式中，对起升钢丝绳，S是钢丝绳最大拉力，单位kN，通过计算获得此值需考虑以下因素： ——起重机械的额定起重量； ——滑轮组和/或其他起重附件的质量； ——绕绳系统的倍率； ——绕绳系统的效率(如轴承效率)； ——在吊钩起升到上极限位置时，如果钢丝绳与铅垂线的夹角大于22.5°，还应考虑由钢丝绳的倾斜引起钢丝绳拉力的增大。 对静态钢丝绳，S是钢丝绳最大拉力，单位kN，通过考虑静态和动态力获得此值。 式中，Zp是最小安全系数。 Zp的值见5.2。采用阻旋转钢丝绳起升时，还可以采用下述方法：当不需要考虑滑轮组和其他起重附件的质量以及绕绳系统的效率时，安全系数不应小于5。 对带有抓斗的起重机械，如果在整个周期内，载荷的质量不能在闭合绳和支持绳间平均分配，应通过以下方法计算S的值。 a)如果起升机构能自动确保起升载荷在闭合绳和支持绳之间平均分配，并且将两种绳之间的载荷差异限制在闭斗末期或开始张开的一个极短时期内： 1)对闭合绳，S等于负载抓斗总质量的66％除以闭合绳的分支数； 2)对支持绳，S等于负载抓斗总质量的66％除以支持绳的分支数。 b)如果在起升运动过程中，起升机构不能自动确保载荷在闭合绳和支持绳之间平均分配，而且实际上几乎所有的载荷都集中在闭合绳索上： 1)对闭合绳，S等于负载抓斗总质量除以闭合绳的分支数； 2)对支持绳，S等于负载抓斗总质量的66％除以支持绳的分支数。 注：对更常见的钢丝绳分类和构造，如果适用，利用ISO 2408和ISO 10425中规定的钢丝绳等级和最小破断拉力系数，可以计算出给定公称直径的钢丝绳最小破断拉力值。但是应当注意，钢丝绳制造商使用的最小破断拉力系数可能超过上述标准中的规定值，使得产品样本中的最小破断拉力值较大。 5.4直径 选择满足5.3中最小破断拉力要求的钢丝绳时，可能会出现下列情况：由于实际原因(如可用性以及优选尺寸)，最小破断拉力超过要求的最低值，导致安全系数高于5.2规定的最小值。在这种情况下，应使用钢丝绳公称直径d计算卷筒和滑轮的直径，见6.2。 注：给定钢丝绳的类型、结构或类别、最小破断拉力以及等级(如适用)的公称直径，由钢丝绳制造商确定。 6卷筒和滑轮 6.1 滑轮材料 制造商在选择滑轮材料或滑轮槽衬料时应考虑缠绕型式。 单层缠绕 卷筒使用单层缠绕时，滑轮材料的选择很关键，因为钢丝绳的损坏最有可能是由弯曲疲劳引起的——尤其当偏斜角不是很大时。 如果所有滑轮都由聚合材料制造或使用聚合材料绳槽内衬，在运行期间，很可能发生内部疲劳损伤而没有被察觉，除非对ISO 4309中规定的报废标准和/或检查频率进行重大修改。并严格遵守规定。一般应避免这种布置方式，推荐的布置方式参见B.3.1。 如果偏斜角超过推荐值，缠绕系统的钢丝绳可能发生最严重的损坏，其形式是加剧的磨损/磨伤以及相邻的钢丝绳之间出现的刮擦，这是由于运行到极端位置时，横向载荷超出正常值造成的。 多层缠绕 如果卷筒使用多层缠绕，钢丝绳最严重的损坏将发生在卷筒上交叉重叠区域的区段，不是仅通过滑轮的区段。在这种情况下，可以使用聚合材料制成的滑轮或带有聚合材料绳槽的滑轮，以及钢制滑轮，前提是其他特性，如极限径向压力，不超过所选材料的承受能力。 6.2卷筒和滑轮最小直径的计算 起升钢丝绳的卷筒和滑轮最小节圆直径的计算应按式(2)或式(3)进行计算。 洼：如果节圆直径计算值增加，钢丝绳抗弯曲疲劳性能也会增强. D1≥h1×t×d (2) 或 D2≥h2×t×d (3) 式中： D1——卷筒最小节圆直径； h1——卷筒选择系数(卷筒节圆直径与钢丝绳公称直径的比值)，按表4和表5选取； t——表6中规定的钢丝绳绳型系数； d——钢丝绳的公称直径； D2——滑轮最小节圆直径； h2——滑轮选择系数(滑轮节圆直径与钢丝绳公称直径的比值)。 表4 起重机和起重葫芦用起升和臂架起升/变帽钢丝绳选择系数h1，h2和h3(流动式起重机除外) ISO 4301-1：1986规定 的机构工作级别 卷筒h1 滑轮h2 平衡滑轮h3 最小值 最小值 最小值 优选最小值a M1 11.2 12.5 11.2 12.5 M2 12.5 14.0 12.5 14.0 M3 14.0 16.0 14.0 16.0 M4 16.0 18.0 16.0 18.0 M5 18.0 20.0 18.0 20.0 M6 20.0 22.4 20.0 22.4 M7 22.4 25.0 22.4 25.0 M8 25.0 28.0 25.0 28.0 a 单层缠绕时，弯曲疲劳通常是钢丝绳损坏的主要形式，特别推荐这些系数，以限制钢丝绳在进出绳区域的径向压力。 表5 流动式起重机用选择系数h1，h2和h3 钢丝绳用途和ISO 4301-1：1986规定 的机构工作级别 卷筒h1 滑轮h2 平衡滑轮h3 标准钢丝绳 阻旋转钢丝绳 标准钢丝绳 阻旋转钢丝绳 标准钢丝绳 阻旋转钢丝绳 最小值 最小值 优选最小值a 最小值 最小值 优选最小值b 最小值 最小值 优选最小值c 起升 M1到M6 16 18 20 18 18 20 14 18 20 臂架起升/变幅 M1到M6 14 16 20 16 16 20 12.5 16 20 伸缩 M1到M4 — — — 14 — — 10 — — a 特别推荐这些系数，用于限制多层缠绕时钢丝绳在交叉重叠区域的径向压力和随之产生的钢丝绳扭曲效应。 b 特别推荐这些系数，用于限制单层缠绕装置上的径向压力和增强抗弯曲疲劳性能。 c 单层缠绕时，弯曲疲劳通常是钢丝绳损坏的主要形式，特别推荐这些系数，以限制钢丝绳在进出绳区域的径向压力。 表6 各种型式钢丝绳的绳型系数t 钢丝绳外层股数 绳型系数t 3 1.25 4～5 1.15 6～10 1.00 8～10——塑料填充 0.95 10及以上——阻旋转 1.00 7特殊工况 对于各种特殊工况，如吊运熔融金属、极度恶劣和/或有腐蚀性的环境，应满足下列要求： a)机构工作级别不应低于M5； b)Zp值应增加25％，最大可达9.0。 8保养与维护、检验和报废 根据本标准选择钢丝绳、卷筒和滑轮不能保证钢丝绳无期限地安全作业。 对于卷筒和滑轮，应遵守制造商提供的保养、维护、检验和报废指南。 对于钢丝绳，应遵守ISO 4309的规定。 附 录 A (规范性附录) 适用的起重机和葫芦 本标准适用于下列起重机和起重葫芦(其中大部分在ISO 4306-1中有明确定义)： a)桥式起重机； b)钢丝绳起重葫芦； c)门座或半门座起重机； d)门式或半门式起重机； e)缆索起重机和门式缆索起重机(只适用起升机构和小车运行机构)； f)流动式起重机； g)塔式起重机； h)铁路起重机； i)浮式起重机； j)甲板起重机； k)桅杆起重机和缆绳式桅杆起重机； l)刚性斜撑式桅杆起重机； m)悬臂起重机(柱式、臂架式、壁式或自行车式)； n)通用海上起重机。 附 录B (资料性附录) 其他与钢丝绳有关的设计和钢丝绳选择因素 B.1 总则 除第5章的钢丝绳选择方法和第6章的卷筒和滑轮最小直径的确定之外。对于给定的机械类型和钢丝绳用途，在选择钢丝绳类型、结构、绳芯类型、钢丝的表面处理和捻制类型以及捻向时，还需要特别考虑其他与钢丝绳有关的设计因素。 附录B中给出的信息和建议，旨在给设计者在设计选型过程中提供帮助。 B.2卷筒型式和钢丝绳选择 B.2.1 卷筒型式 B.2.1.1 总则 卷筒有光面卷筒和带绳槽卷筒两种型式。 为最大化钢丝绳使用寿命，宜采用钢丝绳单层缠绕卷筒。在某些场合由于空间限制，需要采用两层或多层缠绕卷筒以容纳所有钢丝绳。 采用多层缠绕时，带绳槽的卷筒比光面卷筒有更好的缠绕性且钢丝绳磨损较小。 采用多层缠绕时，宜认识到，在第一层钢丝绳缠绕到卷筒后，为了在卷筒上缠绕第二层钢丝绳，上层钢丝绳要和下层钢丝绳交叉。上层钢丝绳和下层钢丝绳交叉的区域称为交叉重叠区域，这些区域的钢丝绳很容易加剧磨损和挤压。 多层缠绕时，卷筒两侧凸缘高出最外层钢丝绳的高度不应小于钢丝绳公称直径的0.5倍。 钢丝绳缠绕的方向，尤其在使用光面卷筒时，非常重要。宜与钢丝绳捻向有关(见图B.1)。 如果使用带绳槽的卷筒，可以选择任一钢丝绳捻向，但与光面卷筒相同的捻向通常是首选。 左 右 a)右捻钢丝绳——下卷式 右捻钢丝绳，从右侧法兰开始缠绕 b)左捻钢丝绳——下卷式 左捻钢丝绳，从左侧法兰开始缠绕 c)右捻钢丝绳——上卷式 右捻钢丝绳，从左侧法兰开始缠绕 d)左捻钢丝绳——上卷式 左捻钢丝绳，从右侧法兰开始缠绕 拇指指向钢丝绳固定侧 图B.1 卷筒上确定钢丝绳固定点的正确方法 B.2.1.2无绳槽卷筒 任何松动或不均匀缠绕都会造成钢丝绳过度磨损、挤压和变形。 B.2.1.3带绳槽的卷筒 对于带绳槽的卷筒，底层钢丝绳可以正确缠绕，绳槽在一定程度上支撑钢丝绳，因此可以降低单位接触压力。 有两种绳槽型式： a)螺旋槽，它是在卷筒表面加工出一条连续的螺旋槽，确保第一层钢丝绳缠绕符合要求(缠绕超过三层时，不推荐使用)； b)平行槽，绳槽加工成平行于卷筒法兰。 卷筒的圆柱表面既开有平行槽又开有螺旋槽，螺旋槽有利于钢丝绳从一个平行槽过渡到下一个平行槽。这种绳槽通常用于多层缠绕，以减轻钢丝绳在交叉重叠区域的损坏。 钢丝绳实际直径和卷简直径之间、卷筒绳槽节距和槽型之间的关系是很重要的。 绳槽底部的轮廓应为圆形，推荐绳槽半径r应在0.525d到0.550d之间，0.5375d为最优值(见图B.2)。 说明： d——钢丝绳的公称直径； h——绳槽深度； p——绳槽节距； r——绳槽半径； φD1——钢丝绳卷筒的节圆直径。 图B.2卷筒绳槽设计 B.2.2钢丝绳缠绕辅助装置 在第二层缠绕开始处，可以使用绳楔或起步嵌条引导钢丝绳穿过第一层进入正确缠绕位置。 类似地，可以使用侧板保证第二层和相邻层钢丝绳的正确缠绕。 B.2.3考虑卷筒型式的钢丝绳选型 如果需要多层缠绕，推荐使用带钢芯的钢丝绳。带钢芯的钢丝绳更不易扭曲变形。 带压实外层股的钢丝绳或压实钢丝绳能明显抗挤压和扭曲变形。 填充聚合物的钢丝绳能限制扭曲变形，同时能减少环境中湿气的进入。 B.3滑轮、导绳轮和钢丝绳选择 B.3.1 总则 滑轮用于改变起重机或起重葫芦上的钢丝绳方向。滑轮应能自由转动，并对钢丝绳提供足够支持，避免钢丝绳承受过度的弯曲应力、径向压力和惯性力。如果钢丝绳反向弯曲不可避免，推荐至少要保持20d的空间距离或0.25s的时间间隔，使钢丝绳能在反向弯曲缠绕之前，从一次弯曲中恢复。 传统的滑轮是由钢铁材料制成，但是聚合材料滑轮和带聚合材料衬垫/嵌件的滑轮的使用也在增加。在频繁使用的场合，应用钢铁滑轮会增加钢丝绳外表面磨损的可能性，这种磨损便于钢丝绳检验。在很多使用场合，聚合材料滑轮和带聚合材料衬垫/嵌件的滑轮能延长钢丝绳使用寿命，但是钢丝绳损坏形式可能发生了改变。如果没有切实可行的方法辨识钢丝绳损坏形式，尤其是单层缠绕时，推荐在绕绳布置时，至少使用一个钢铁滑轮(通常是最接近卷筒的那一个)。 B.3.2滑轮擅型 为使钢丝绳达到最佳使用寿命，滑轮槽型应与钢丝绳直径正确匹配。 如果绳槽太小，钢丝绳在载荷的作用下被强制压入绳槽，致使钢丝绳和滑轮均被损坏。 如果绳槽太大，则对钢丝绳没有足够的支撑，使得钢丝绳在载荷的作用下变扁平和扭曲，加速钢丝绳的损坏。 滑轮绳槽半径r应在0.525d到0.550d之间，最优值为0.537 5d，其中d是钢丝绳公称直径。 滑轮绳槽表面应处理平滑，没有隆起部分，深度不小于钢丝绳公称直径的1.5倍。绳槽底部的外形应为圆形。滑轮两侧的夹角w(见图B.3)应在45°到60°之间。如果钢丝绳偏斜角超出B.4中的规定值，夹角宜增大，但是这并不适用于流动式起重机，尤其是穿过伸缩滑轮装置时。 B.3.3 导绳轮 导绳轮可以在适当间隔安装，支撑一段长悬链钢丝绳，以防止钢丝绳接触机械结构。导绳轮通常不用于偏转或改变钢丝绳方向，因为它们的直径相对较小，会使钢丝绳承受极高的压应力和弯曲应力，并能导致钢丝绳发生扭转。 钢丝绳表面脆化，可能是由于采用钢制滑轮和导绳轮，钢丝绳在其上以高速或高加速度(高速度变化率)弯曲所致，尤其是在出现小角度偏转的位置。这种情况下宜考虑导绳轮或导绳轮衬垫采用非金属材料。 B.4钢丝绳偏角和钢丝绳选择 图B.4 a)所示是带螺旋槽、螺旋角为α的宽卷筒，以及一个钢丝绳偏斜穿绕的滑轮。如果钢丝绳朝着卷筒法兰盘处缠绕，将会在滑轮上偏斜，产生钢丝绳偏斜角β左或β右。在卷筒上，钢丝绳形成一个偏斜角(β左+α)或(β右-α)。 钢丝绳以一个偏斜角绕进绕出卷筒或绕过滑轮时，将会由于沿卷筒或滑轮绳槽边缘滚落至槽底而产生扭转(见图B.5)。这种作用会改变钢丝绳的捻距，影响钢丝绳的性能和缠绕。严重时会出现“鸟笼状”结构损害。因此，钢丝绳偏斜角要尽可能小。 钢丝绳缠绕系统中，对于阻旋转钢丝绳，偏斜角不宜大于2°，对于标准钢丝绳，偏斜角不宜大于4°。可以采取措施减小钢丝绳偏斜角，例如： a)减少缠绕范围(见图B.4)； b)增加滑轮和卷筒之间的距离。 当钢丝绳在卷筒上采用多层缠绕时，在卷筒法兰盘处的偏斜角宜大于0.5°，以避免钢丝绳堆积。 注：图B.3所示是对不同尺寸滑轮和钢丝绳，滑轮绳槽对钢丝绳提供支撑的示意图。不建议将滑轮绳槽两侧倾角设计成不同角度。 说明： a——滑轮外径； b——滑轮槽底直径； h——滑轮绳槽深度； w——滑轮绳槽两侧夹角； d——钢丝绳公称直径； r——滑轮绳槽半径； φD2——钢丝绳滑轮的节圆直径。 图B.3滑轮绳槽 左 右 a)偏斜角和绳槽螺旋角 图B.4 偏斜角 b)通过增加卷筒直径和减少卷筒宽度来减小偏斜角 图B.4(续) 图B.5偏斜角引起的钢丝绳扭转 B.5钢丝绳速度、加速度与钢丝绳选择 钢丝绳的高速度和高加减速度运转会影响钢丝绳性能，当钢丝绳和滑轮的接触长度/角度较小且滑轮惯性很大时尤其如此。在某些场合，为了增加耐磨性能，钢丝绳的抗弯曲疲劳性能会有所下降。 B.6旋转和旋转接头的使用 B.6.1 总则 旋转是影响钢丝绳有效运行的一个因素，在某些环境下可以导致早期损坏。所有钢丝绳在工作中都会产生一定程度的旋转，在单支起升未固定的载荷时，应考虑使用阻旋转钢丝绳。 B.6.2旋转接头 为限制起升操作时旋转载荷造成的危害，确保起升区域内人员的安全，最好选用阻旋转钢丝绳，因为这种钢丝绳在承载时旋转量很小——见下文a)。使用阻旋转钢丝绳时，旋转接头的作用是消除由于钢丝绳在滑轮或卷筒上扭转而产生的旋转。 对于其他负载时抗旋转能力较小的阻旋转钢丝绳——见下文b)——可以使用旋转接头来减小损坏。然而在这种情况下，应认识到，过度的旋转会对钢丝绳性能产生不利影响，也会造成钢丝绳破断拉力减小，其量值取决于所选钢丝绳的旋转特性和提升载荷的大小。 对上述每次起升操作都应由主管人员进行评估，起重机操作手册宜注明允许使用旋转接头时的最大起升载荷条件，以及在规定期限内钢丝绳的检验要求。 基于钢丝绳的旋转特性，下文总结了旋转接头使用的通用指南： a)当旋转特性小于或等于1 r/1 000 d，且起升载荷相当于20％Fmin，能使用旋转接头； b)当旋转特性大于1 r/1 000 d但小于或等于4 r/1 000 d，且起升载荷相当于20％Fmin时，需要根据制造商推荐和/或有主管人员批准，才可使用旋转接头； c)当旋转特性大于4 r/1 000 d，且起升载荷相当于20％Fmin时，则不宜使用旋转接头。 其中，d是钢丝绳公称直径，Fmin是钢丝绳最小破断拉力，1 r等于360°。 B.7起升高度和多分支缠绕系统 选择钢丝绳时，应了解钢丝绳绳型的旋转特性。如果钢丝绳一端能自由旋转(单分支缠绕)，则某些绳型不能使用。 如果钢丝绳两端固定(固定绳或用于多分支缠绕的钢丝绳)，应考虑钢丝绳的扭转值。在多分支缠绕布置中扭转值具有使滑轮组产生角位移的作用，因此宜达到与起升高度有关的足够的绳间距，以防止过大的角位移(缠绕系统绕绳)。 如果出现下列情况，钢丝绳缠绕系统的稳定性下降： a)钢丝绳缠绕分支之间的间距减小； b)奇数分支； c)起升高度增加； d)绳型的扭转值(扭矩系数)增大。 所选钢丝绳绳型的旋转特性(转数和扭转值)应由钢丝绳制造商提供。必要时，应向钢丝绳制造商寻求帮助。 B.8钢丝绳损坏的原因 B.8.1 总则 起重机或起重葫芦用钢丝绳在使用中损坏的主要原因是疲劳、磨损或磨伤、机械损伤以及腐蚀(取决于工作环境)。 上述原因可能会出现一个或多个，或起主导作用，这主要取决于钢丝绳的用途。因此选择钢丝绳重要的是让钢丝绳最适合特定的用途，通常钢丝绳制造商或供应商是提供建议的最好来源。 B.8.2弯曲疲劳 运动钢丝绳的疲劳通常是在反复弯曲作用下并伴随有拉伸载荷而导致的，例如绕过滑轮或绕进绕出卷筒。 因此，影响钢丝绳弯曲疲劳寿命的主要因素是带有载荷(即拉伸载荷)的钢丝绳的缠绕方式(即单层或多层)、滑轮和卷筒直径与钢丝绳直径的比值、滑轮的数量、运行方向以及循环的频率。其他因素，如滑轮绳槽截面的形状和状况、滑轮绳槽的材料、偏斜角和动态载荷也会影响钢丝绳极限寿命。 一般而言，如果机构的尺寸不变，拉伸载荷有所降低时，钢丝绳性能将会提高。选择系数h1和h2增加时，钢丝绳性能也会显著提高。 滑轮或卷筒的尺寸要求，简而言之，通常与选择的钢丝绳公称直径直接相关，但是滑轮或卷筒直径与钢丝绳外层钢丝直径的关系对钢丝绳性能影响最大。 穿过滑轮时，圆股同向捻钢丝绳的弯曲疲劳寿命长于结构相同的交互捻钢丝绳。 如果使用多层缠绕，在钢丝绳的弯曲疲劳寿命期内，钢丝绳在交叉重叠区域的损坏比那些仅仅穿过滑轮的钢丝绳区段的损坏更严重。在这种情况下，延长弯曲疲劳寿命可能没有提高钢丝绳抗挤压能力重要，因此，在某些场合，需要采用外层钢丝或股数更少的结构。 B.8.3腐蚀 腐蚀与疲劳的联合作用，通常是导致使用中的钢丝绳损坏的主要原因。除了处于非常干燥的条件下，总会有一些未受保护(光面或没有涂层)的钢丝发生腐蚀。 在某些方面，抗腐蚀要求和抗疲劳要求是相矛盾的。对于前者，大直径、小数量的外层钢丝是有利的，而对于后者，小直径、大数量的钢丝则是首选。因此，钢丝绳结构的选择通常要折中处理。为了抑制腐蚀的发生，在其工作寿命期间宜频繁对钢丝绳表面进行适当保养处理。如果存在严重腐蚀的风险，最好使用镀锌钢丝绳。 B.8.4磨损 磨损主要发生在外层钢丝上。外层钢丝数量少而直径大的钢丝绳(如6×19西鲁式)，在抗磨损方面的使用寿命比外层钢丝数量多而直径小的钢丝绳(如6×36瓦林吞一西鲁式)长。带压实外层股的钢丝绳和压实钢丝绳具有比没有压实外层股的钢丝绳或非压实钢丝绳更长的耐磨损寿命。 B.8.5抗疲劳和抗磨损 抗疲劳要求与抗磨损要求几乎是对立的。通常，当外层钢丝数量增加时，抗疲劳性能提高，而抗磨损性能却降低。 B.8.6压扁 选择多层缠绕时，如果压扁是钢丝绳损坏的主要原因，宜考虑选择带压实外层股的钢丝绳或压实钢丝绳。 除选择正确的绳型和结构外，为了限制钢丝绳压扁的程度，设计者还要考虑另外两个选项：增加h1并减少S。 B.9钢丝绳伸长及其选择 钢丝绳伸长的原因有： a)在跑合过程中钢丝绳组成部件位置调整(常称作永久性结构伸长，通常发生在钢丝绳投入使用后不久)； b)由于钢丝绳拉伸引起的弹性伸长； c)温度变化； d)钢丝绳旋转造成钢丝绳捻距增加。 纤维芯钢丝绳的伸长率比钢芯钢丝绳的伸长率要大得多。如果选择绳型时考虑钢丝绳的伸长量，应根据特定应用环境，由钢丝绳制造商提供相应数值。 B.10温度和钢丝绳选择 B.10.1 钢丝绳 宜考虑使用的钢丝绳能达到的最大温度。低估温度影响可能导致危险。 带纤维芯的多股钢丝绳能承受的最高温度是100℃。 带钢芯的多股钢丝绳和单捻钢丝绳(即单股钢丝绳和密封钢丝绳)能承受的最高温度是200℃，降低工作载荷限制的额定值是不可避免的，其数值取决于暴露在高温中的时间和钢丝的直径.如果工作温度在100℃和200℃之间，强度损失可以设定为10％。 如果温度超过100℃，需要特殊润滑剂，而且要考虑强度损失会超过上文中的数值。应联系起重机制造商或钢丝绳制造商。 如果工作温度低至-40℃，钢丝绳强度不会受到负面影响，不需要降低工作载荷限制；但是，钢丝绳的性能可能会降低，取决于低温下钢丝绳润滑剂的有效性。 钢丝绳与绳端接头的固定，参见B.10.2。 B.10.2绳端接头 除B.10.1中给出的钢丝绳指南，除非起重机制造商或钢丝绳制造商另有规定，工作环境温度不得超过下列数值： ——带铝制接头的折回式绳套：150℃； ——带钢制接头的对插式绳套：200℃； ——铅基合金填充的索节：80℃； ——锌或锌基合金填充的索节：120℃； ——树脂填充的索节：参考树脂索节系统设计指南。 B.11钢丝绳绳端接头选择 允许用来连接钢丝绳和其他部件的绳端接头有两种形式： a)在钢丝绳末端形成一个绳套(通过一个套环来加以保护)； b)通过配件接头与钢丝绳相连。 绳套的制作可以采用传统的钢丝绳插编法，也可以形成一个对插式绳套或折回式绳套并用接头固定。 不同型式绳端接头有不同的效率和性能等级。此性能等级也会受到钢丝绳选型的影响，因此，宜参考本标准参考文献所列出的国际标准。 B.12制造商提供的钢丝绳润滑 通常要对钢丝绳进行润滑，至少在捻股的过程中(即绳股生产)需要润滑。 作业环境条件非常严酷的应用场合应由钢丝绳制造商在钢丝绳最后密封时对钢丝绳进行润滑。极端温度条件下，需要使用特殊润滑剂。建议在询价阶段与钢丝绳制造商进行讨论。 如果钢丝绳使用环境要求不能对钢丝绳进行润滑，建议在询价阶段与钢丝绳制造商进行讨论。在钢丝绳不需要润滑的场合，对钢丝绳检查频率有特殊要求。 参 考 文 献 [1]ISO 3189-1 Sockets for wire ropes for general purposes—Part 1：General characteristics and conditions of acceptance [2]ISO 3189-2 Sockets for wire ropes for general purposes—Part 2：Special requirements for sockets produced by forging or machined from the solid [3]ISO 3189-3 Sockets for wire ropes for general purposes—Part 3：Special requirements for sockets produced by casting [4]ISO 4301-2 Cranes—Classification—Part 2：Mobile cranes [5]ISO 8793 Steel wire ropss—Ferrule-secured eye terminations [6]ISO 8794 Steel wire ropes—Spliced eye terminations for slings [7]ISO 17558 Steel wire ropes—Socketing procedures—Molten metal and resin socketing |
联系我们
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
微信联系客服
|
| 关于我们 | 联系我们 | 收费付款 |
| 服务热线：400-001-5431 | 电话：010-8572 5110 | 传真：010-8581 9515 | Email: bz@bzfyw.com | |
版权所有： 北京悦尔信息技术有限公司 2008-2020 京ICP备17065875号-1
51La
|
| 本页关键词： |
| GB/T 34529-2017, GB 34529-2017, GBT 34529-2017, GB/T34529-2017, GB/T 34529, GB/T34529, GB34529-2017, GB 34529, GB34529, GBT34529-2017, GBT 34529, GBT34529 |