提升鋼絲繩力學(xué)性能影響因素
提升鋼絲繩力學(xué)性能主要取決于以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中包括提升鋼絲繩生產(chǎn)、安裝與更換、使用中的調(diào)節(jié)以及日常的維護(hù)等。
（1）提升鋼絲繩生產(chǎn)環(huán)節(jié)
提升鋼絲繩不同于普通型材或繩索承載元件，同時(shí)兼具高強(qiáng)度和高柔韌性。但其復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)特性使得其表現(xiàn)出的力學(xué)性能也各不相同2]。提升鋼絲繩生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)其力學(xué)性能的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面：①材質(zhì)力學(xué)性能；②絲股捻制方式；③繩股斷面形狀；④表面的鍍鋅等級(jí)。
（2）日常維護(hù)不當(dāng)降低強(qiáng)度損耗。①斷絲引起提升鋼絲繩的機(jī)械強(qiáng)度損失
提升鋼絲繩的內(nèi)部鋼絲幾乎承受著來自外來的全部載荷，所以斷絲對(duì)于提升鋼絲繩機(jī)械強(qiáng)度的損失是顯而易見的3-15]。斷絲的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致該斷面的有效金屬面積減小，從而使提升鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度和破斷拉力降低，承載能力也必然下降。
②銹蝕引起提升鋼絲繩的機(jī)械強(qiáng)度損失
銹蝕不僅會(huì)降低提升鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度，而且會(huì)嚴(yán)重?fù)p失提升鋼絲繩抗沖擊韌性[呵。銹蝕對(duì)提升鋼絲繩機(jī)械強(qiáng)度帶來的危害主要體現(xiàn)在以下兩方面：一方面，銹蝕的鋼絲表面會(huì)出現(xiàn)大量麻點(diǎn)，麻點(diǎn)會(huì)逐步擴(kuò)散并加深形成麻坑，受力的鋼絲極易在此處產(chǎn)生應(yīng)力集中，強(qiáng)度和韌性大幅降低。另一方面，銹蝕引起的絲股之間的磨損加劇1]。脫落的銹層摻雜于其中會(huì)加劇絲股間的磨損；絲股除被磨細(xì)外，還會(huì)被擠壓變形，機(jī)械強(qiáng)度也會(huì)大大降低。
③繩徑縮小引起提升鋼絲繩的機(jī)械強(qiáng)度損失
提升鋼絲繩繩徑的縮小會(huì)直接降低提升鋼絲繩的金屬斷面系數(shù)，并明顯降低其抗拉強(qiáng)度。提升鋼絲繩縮徑的原因主要有以下幾種情況：①過度磨損[8]。對(duì)于摩擦提升鋼絲繩來說這種情況較少；②沖擊振動(dòng)、長(zhǎng)期超載。主要是因?yàn)檩d荷過大及波動(dòng)使得提升鋼絲繩內(nèi)部絲股出現(xiàn)斷絲而引起。③銹蝕嚴(yán)重導(dǎo)致麻芯干枯，內(nèi)部絲股由于缺乏潤(rùn)滑而磨損加劇引起縮徑。
（3）提升鋼絲繩更換
《煤礦安全規(guī)程2叫第403條規(guī)定：“摩擦提升機(jī)鋼絲繩的使用期限不得超過2年。”
由于摩擦提升所具有的優(yōu)勢(shì)及國(guó)家安全政策的導(dǎo)向，很多礦業(yè)單位的主井、副井、風(fēng)井等都是立井摩擦提升，每半年多就必須進(jìn)行一次提升鋼絲繩更換作業(yè)。而隨著采掘深度及提升能力的不斷提高，重載深井工況的礦井越來越多。這種發(fā)展趨勢(shì)使得提升鋼絲繩的更換作業(yè)越來越困難，由于換繩方法不當(dāng)經(jīng)常會(huì)引起提升鋼絲繩產(chǎn)生額外的附加應(yīng)力載荷，從而導(dǎo)致其力學(xué)性能降低。
（4）提升鋼絲繩張力調(diào)節(jié)
摩擦式多繩提升機(jī)都是以多根提升鋼絲繩來共同承受提升載荷，且大都采用偶數(shù)根，一般4繩或6繩居多。從各提升鋼絲繩的受載工況來說，各繩間的張力值均衡可以避免由于張力差帶來的沖擊振動(dòng)，相應(yīng)地優(yōu)化了提升鋼絲繩的力學(xué)性能，使用安全系數(shù)也得到提高，且有利于提高提升系統(tǒng)的安全性。反之，各提升鋼絲繩間的張力值出現(xiàn)不平衡時(shí)，受張力較大的提升鋼絲繩的承載工況較惡劣，從而變相地降低了其力學(xué)性能；嚴(yán)重時(shí)會(huì)長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，最終提前失效。
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