钢丝绳失效原因分析——钢丝绳疲劳

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钢丝绳失效原因分析

——钢丝绳疲劳

钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起的疲劳。钢丝绳疲劳破坏的过程是在循环载荷作用下，绳中钢丝的局部最高应力处，最弱的及应力最大的钢丝内部晶粒上形成微裂纹，然后裂纹慢慢发展，最终导致疲劳断丝。所以，疲劳破坏经历了裂纹形成、扩展和突然断裂三个阶段。

l)弯曲疲劳。 钢丝绳重复通过滑轮或卷筒中挠上挠下，无数次的弯曲，容易使钢丝产生疲劳，韧性下降，而内部钢丝之间互相挤压出现细微变形也会产生弯曲应力，导致断丝。钢丝绳弯曲疲劳对破断拉力有一定的影响，当出现第一根疲劳断丝时，点接触钢丝绳破断拉力下降4%一8%，线接触钢丝绳下降约12%。通常情况下，疲劳断丝的出现意味着钢丝绳已经接近使用后期。

拉伸、扭曲、振动引起的疲劳。钢丝绳在起动和制动的始末，捆扎钢丝绳在承受载荷的前后，变化的拉伸应力会引起金属疲劳。此外，钢丝绳经常受到扭曲和振动也是产生疲劳的原因。疲劳损伤的原理是在变应力的作用下，细钢丝表面首先由于各种滑移形成初始裂纹，然后裂纹尖端在切应力的作用下反复塑性变形，使裂纹扩展直至断裂，疲劳引起的断丝一般断口平齐，多半出现在表层钢丝上。他们很有规律。 防止钢丝绳疲劳损伤措施

为防止钢丝绳疲劳损伤，可从以下几方面着手:

1)在条件许可的情况下，应尽可能使卷筒和滑轮的直径加大。直径的增大，增大了弯曲角度，减少了钢丝绳中钢丝的弯曲应力，可显著提高钢丝绳的疲劳寿命。

2)在更换新绳时，应遵守“上出上进，下出下进”的原则，尽量避免使钢丝绳反向弯曲。试验数据表明，反向弯曲的破坏约为同向弯曲的2倍。

3)尽可能选择丝径较粗的线、面接触钢丝绳。使用这些钢丝绳能成倍地提高使用寿命。 注：

应力：物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

塑性：力学专业术语，英文专业名：Plasticity. Ductility,Briquettability.是指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

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