最新整理起重机用钢丝绳的失效分析
（作者龙华明）钢丝绳是应用最广泛的起重零件之一，它具有承载能力大、绕性好、运动平稳无噪音等优点，几乎所有的起重设备都使用钢丝绳来承重。如果因失效发生突然断裂，将会造成严重的后果。然而，对钢丝绳进行失效分析，在安全和经济两方面具有重要意义。本文欲从引起钢丝绳失效的诸多因素进行分析，以便能提高钢丝绳的使用寿命。
一、强度与伸长根据设计，钢丝绳的最大断裂强度小于所有钢丝的集束强度，并与绳的结构和所有钢丝绳性能级别有关。在设计钢丝绳性时，应考虑所有载荷因素（包括附加载荷、加速度、减速度、绳速等），滑轮和卷筒的数目和结构安装方式，产生腐蚀和磨损的条件以及绳的长度等。钢丝绳中的钢丝通常采用含碳量为0508的优质碳素结构钢制作而成，钢绳的弹性模量约为16×105Nmm2。这是在载荷作用下钢丝可能伸长程度的度量。钢丝绳受接力作用时，各钢丝为要调整其位置以达到对应所加载荷的稳定性，将发生相对运动，此产生的伸长有两种形式，当钢丝绳第一次承受载荷时，钢丝将稍微重新排列，产生一永久性伸长，即结构伸长；同时还产生一可恢复的伸长，即弹性伸长。结构伸长在一定程度上取决于所加载荷的大小。钢丝绳中钢丝的直径愈小，弯曲所需力矩愈小，即韧性较大。通常含有钢丝数较多的钢丝绳和纤维芯钢丝绳的韧性较好，较少钢丝组成的全金属钢丝绳的韧性较差，并且前者比后者具有较大的伸长量。韧性愈大抗失效性能愈好。二、滑轮滑轮主要尺寸最小卷绕直径用绳槽底部滑轮直径再加钢丝绳直径表示。随滑轮尺寸减小，弯曲和钢丝绳与滑轮之间的接触压力所产生的应力而增大。弯曲应力越高，绳的钢丝产生疲劳越快。接触应力增加也加速绳的损伤，同时还加速滑轮的磨损。随滑轮尺寸的增大，绳与滑轮之间的压力下降，弯曲程度也减
f小。如果仅考虑弯曲应力，对6×19点接触钢丝绳，可将滑轮直径增大到绳直径的90倍极限数值，以提高绳的寿命。但是，除了必要设备之外，这样大直径的滑轮实际上很少采用，因为（1）对于多数起重设备，采用这样大的滑轮是不切实际的。（2）在各种情况下，很少只存在着弯曲这单一因素。实际上除弯曲之外，还有很多影响绳寿命的因素，如重复施加的应力、磨损、敲打、冲击、振动、扭转、转速、卷筒卷扬失误、腐蚀以及缺乏维护等。这些因素中的一个或几个都比滑轮尺寸更影响绳的寿命。
采用安全经济运行的一些因素来综合确定最佳滑轮尺寸，但有一点应注意，r