钢丝绳

钢丝绳(右手LANE)

电线绳由几乎只有两条固体金属电线组成,该金属电线扭曲成形成复合绳索螺旋,以一种称为悠闲绳索的模式。较大的直径绳绳由多个绳索组成的绳索组成,以一种称为电缆铺设的图案。电线是使用工业机器制造的,通过一系列枪管馈入并旋转到其最终的复合方向。

从更严格的角度来看,术语绳索是指大于 9.5毫米( 3⁄8英寸),指定的电缆或绳索较小。最初使用了锻铁线,但如今,是电线绳的主要材料。

从历史上看,钢丝绳是从锻铁链中演变而来的,铁链有机械故障的记录。虽然链条链路或实心钢筋中的缺陷会导致灾难性故障,但构成钢缆的电线中的缺陷并不重要,因为其他电线很容易承受负载。尽管各个电线和链之间的摩擦会导致绳索的寿命磨损,但它也有助于弥补短期内的轻微故障。

电线绳是从1830年代开发的,从采矿提升器应用开始。电线绳被动态地用于起重机电梯中的擡起和提升,以及机械功率的传输。电线绳还用于传输机制,例如鲍登电缆或连接到驾驶舱杆和踏板的飞机的控制表面。只有飞机电缆具有WSC(电线链芯)。此外,飞机电缆的直径比电线绳更小。例如,飞机电缆的直径为1.2毫米( 3⁄64英寸),而大多数电线绳的直径为6.4毫米( 1⁄4英寸)。静电线绳用于支撑悬架桥等结构,或作为盖伊电线以支撑塔。一条航空电车依赖电线绳来支撑和将货物移到头顶上。

历史

现代电线绳是由德国采矿工程师威廉·阿尔伯特(Wilhelm Albert)在1831年至1834年之间发明的,用于在德国下萨克森州克劳斯塔尔( Clausthal )的哈尔兹山(Harz Mountains)进行采矿。它很快被接受,因为它证明了由大麻或金属制成的绳索的优势强度,例如以前使用过。

威廉·阿尔伯特(Wilhelm Albert)的第一条绳索包括三个链,由四根电线组成。 1840年,苏格兰人罗伯特·斯特林(Robert Stirling Newall)进一步改善了这一过程。在美国,绳索是由约翰·A·罗布林(John A. Roebling在钢丝绳的设计,材料和制造中引入了许多创新。 Lehigh Coal&N Co. (LC&N Co.)的首席所有者Josiah WhiteErskine Hazard (LC&N Co.)(LC&N Co.)曾在采矿和铁路领域进行技术发展,就像Lehigh Valley的第一个爆炸炉一样-建造了电线绳索1848年在宾夕法尼亚州吉姆·索普(Jim Thorpe)的工厂为阿什利飞机项目提供了升降电缆,然后是萨米特山和莫奇块铁路的后轨飞机,改善了其作为主要旅游目的地的吸引力,并大大改善了其吸引力自汽车返回以来,煤炭的容量从近四个小时下降到不到20分钟。

在接下来的几十年中,由于地面矿物沉积物的耗尽,欧洲北美的深轴采矿迅速增加,矿工不得不沿着倾斜的层追逐层。这个时代是在铁路开发中的早期,蒸汽发动机缺乏足够的拖流努力来攀登陡峭的斜坡,因此倾斜的飞机铁路很常见。随着每年向南和南鸽子的地面沉积物的地面沉积物,这一迅速发展的电缆提升器每年都会更深,甚至在Panther Creek Valley的富裕沉积物都需要LC&N Co.将其第一个轴驱动到较低的斜坡上兰斯福德及其Schuylkill县双胞胎煤炭代理

Adolf Bleichert&Co。德国工程公司成立于1874年,并开始在Ruhr Valley建造可采矿的易生天线电车。 Bleichert拥有重要的专利和数十个欧洲的工作系统,主导了全球行业,后来将其设计和制造技术许可给了美国新泽西州Trenton Iron Works,美国在美国建立了系统。阿道夫·布莱希特(Adolf Bleichert&Co。)继续在世界各地建造数百条航空电车:从阿拉斯加到阿根廷,澳大利亚和斯皮斯伯格根。这家Bleichert公司还为帝国德国军队和国防军建造了数百条航空电车。

在19世纪后期,电线绳系统被用作传输机械功率的一种手段,包括新的缆车。电线绳系统的成本要十分之一,并且摩擦损失低于线轴。由于这些优势,电线绳系统被用来传输几英里或公里的距离。

建造

风力涡轮塔的内部视图,显示用作肌腱的电线绳

电线

电线绳的钢丝通常由非合金碳钢制成,碳含量为0.4至0.95%。绳索线的高强度使电线绳索能够支撑大的拉伸力并用相对较小的直径在滑轮上奔跑。

在所谓的交叉层中,不同层的电线相互交叉。在大多数平行的平行线链中,所有电线层的平均长度相等,并且任何两个叠加层的电线都是平行的,导致线性接触。外层的电线由内层的两条电线支撑。这些电线是沿链的整个长度的邻居。平行的外部炼是在一个操作中进行的。用这种链的钢丝绳的耐力总是比(很少使用的)带有交叉链的绳子大得多。平行的躺椅带有两个电线层具有施工填充物,Seale或Warrington。

螺旋绳

原则上,螺旋绳是圆链,因为它们的电线层呈螺旋层,在中心上铺设了一层电线,至少一层电线朝与外层的电线沿相反的方向铺设。螺旋绳可以以一种不旋转的方式尺寸尺寸,这意味着在张力下,绳索扭矩几乎为零。开放的螺旋绳仅由圆形电线组成。半锁的线圈绳和全锁线圈绳总是由圆形电线制成的中心。锁定的线圈绳具有一个或多个外层轮廓线。他们的优势是,他们的构造可以在更大程度上防止污垢和水的渗透,还可以保护它们免受润滑剂的损失。此外,它们具有进一步的非常重要的优势,因为如果有适当的尺寸,损坏的外线的末端将无法离开绳索。

搁浅的绳索

左手普通躺椅(LHOL)线绳(特写)。右侧的绳子被放入左侧绳索中。
右LANG LAY(RHLL)钢丝绳(特写)。右侧衬里被放入右侧的绳索中。

搁浅的绳索是在核心周围一层或多个层中螺旋铺设的几条链的组件。该核心可以是三种类型之一。第一个是纤维芯,由合成材料或剑麻等天然纤维组成。合成纤维更强,更均匀,但不能吸收太多润滑剂。天然纤维最多可吸收其在润滑剂中的15%的重量,因此比合成纤维更好地保护内部电线免受腐蚀。纤维芯是最灵活和弹性的,但具有容易被压碎的缺点。第二种类型的线链芯由另外一条线组成,通常用于悬架。第三种类型是独立的钢丝绳核心(IWRC),它在所有类型的环境中都是最耐用的。大多数类型的搁浅绳索在芯上只有一个链层(纤维芯或钢芯)。绳索中链的铺设​​方向可以正确(符号为z)或左(符号s),并且电线的外部方向可以正确(符号z)或左(符号s)。如果外链中的电线的铺设方向与外链本身的外部相反,则这种绳索称为普通衬里。如果外链中的两条电线和外链本身都具有相同的铺设方向,则绳索称为Lang Lay Lay Rope (来自荷兰Langslag ,与Kruisslag相反,与以前的Albert's Lay或Langs Lay相反)。常规的躺线意味着单个电线朝着一个方向缠绕在中心周围,并将链沿相反方向包裹在芯上。

多链绳索或多或少对旋转具有抵抗力,并且至少有两层螺纹在中心周围旋转。外链的方向与基础链层的方向相反。带有三层层的绳索几乎是不旋转的。带有两个链层的绳索主要是低旋转的。

根据用法进行分类

根据使用的位置,电线绳必须满足不同的要求。主要用途是:

  • 跑步绳(搁浅的绳索)在滑轮和鼓上弯曲。因此,它们主要是通过弯曲和张力压力。
  • 固定的绳索,留住绳索(螺旋绳,大部分是全锁)必须携带拉伸力,因此主要是通过静态和波动的拉伸应力加载的。用于悬架的绳索通常称为电缆。
  • 轨道绳索(完全锁定的绳索)必须充当机舱滚轮或其他载荷中的负载的轨道。与运行绳索相反,轨道绳索不采用滚筒的曲率。在滚筒下,发生了所谓的自由弯曲半径。该半径会随着拉伸力而增加(弯曲应力减小),并随滚轮的力量降低。
  • 电线绳吊索(搁浅的绳索)用于利用各种商品。这些吊索是由拉伸力强调的,但首先是在弯曲或多或少尖锐的货物边缘时弯曲应力。

绳索驱动器

技术法规适用于起重机,电梯,绳索和采矿装置的绳索驱动器的设计。设计中考虑的因素包括:

  • 在更换或断裂之前允许的工作周期数量
  • Donandt力(对于给定的弯曲直径比D / D产生拉伸力) - 严格的极限。标称的绳索拉伸力必须小于Donandt Force SD 1
  • 绳索安全系数,绳索的断裂强度与预期的最大负载之间的比率
  • 替换之前允许的断炼数
  • 给定的滑轮直径的最佳绳直径,以获得最佳的工作寿命

绳索驱动器限制的计算取决于:

  • 使用的钢丝绳的数据
  • 绳索拉伸力S
  • 直径D
  • 每个工作周期的简单弯曲w sim
  • 每个工作周期的反向弯曲w rev
  • 每个工作周期的张力和弯曲的结合w com
  • 相对波动的拉伸力δs / s
  • 绳索弯曲长度L

安全

电线绳是通过波动力,磨损,腐蚀和极端力的情况下的压力。绳索寿命是有限的,只有通过检查参考绳长,横截面损失以及其他故障的检测来确保安全性,以便在发生危险情况之前可以更换电线绳。安装应旨在促进对线绳的检查。

乘客运输的提升装置需要使用多种方法的组合来防止汽车向下倾斜。电梯必须具有冗余的轴承绳和安全装备。绳道和矿山吊杆必须由负责任的经理永久监督,并且必须通过能够检测内导线断裂的磁方法检查绳索。

终止

右手普通躺椅(RHOL)绳索终止于带有顶针和套圈的循环

电线绳的末端往往会易于磨损,并且不能轻易连接到植物和设备。有不同的方法可以固定电线绳的末端以防止磨损。电线绳的常见和有用的末端拟合类型是将末端向后转动以形成循环。然后将松动的末端固定在电线绳上。仅佛兰芒眼睛的终止效率从约70%不等;佛兰芒眼睛和剪接的近90%;盆栽末端和赃物100%。

顶针

当电线绳终止于循环时,它的风险会弯曲得太紧,尤其是当环路连接到将负载集中在相对较小的区域上的设备上时。可以在环内安装顶针,以保留环的自然形状,并保护电缆免受夹紧和磨损环的内部。在循环中使用顶针是行业最佳实践。顶针防止负载与电线直接接触。

电线绳夹

夹具在伐木设备上固定电线绳

电线绳夹(有时称为夹具)用于将环的松动端固定回电线绳。它通常由U螺栓,一个锻造的马鞍和两个坚果组成。将两层绳索放在U螺栓中。然后将马鞍安装在绳索上的螺栓上(鞍座包括两个孔以适合U螺栓)。坚果将布置固定在适当的位置。通常使用两个或多个夹子根据直径终止钢丝绳。直径为2英寸(50.8毫米)的绳索可能需要多达八个。

助记符“永不马匹骑马”是指安装剪辑时,组件的鞍座部分放在负载或“活”的一侧,而不是电缆的非负载或“死”侧。这是为了保护绳索的生命或压力末端免受压碎和虐待。平坦的轴承座椅和延伸的插脚旨在保护绳索,并始终将其放在活端。

除非定期检查和重新征收,否则美国海军和大多数监管机构不建议将此类剪辑作为永久终止。

眼睛剪接或佛兰芒眼睛

货船上使用的此眼形剪接的单个链的末端在拼接后与天然纤维绳一起配备,以帮助保护接缝的手时。

形成循环时,可以使用眼剪接来终止电线绳的松动端。钢丝绳末端的链子在一定的距离上解开,然后弯曲,以使未包装的长度的末端形成眼睛。然后将未包裹的链固定回电线绳上,形成循环或眼睛,称为眼部接头。

佛兰芒眼睛或荷兰的剪接涉及拆开三链(需要彼此相邻,而不是交替的链),并将其保持到一侧。其余的链弯曲为周围,直到电线的尽头符合“ V”拆开的“ V”,以形成眼睛。现在,通过从电线的末端包裹回眼睛的“ V”,将其链的链重新包裹。这些链有效地沿着电线沿与原始层相反的方向重新包装。当这种类型的绳索剪接专门用于钢丝绳上时,它被称为“莫莉·霍根(Molly Hogan)”,在某些情况下,它被称为“荷兰”眼,而不是“佛兰芒”的眼睛。

工艺终止

涂线绳套之前和之后,或卷曲

摇动是一种指丝带终止的方法,它是指安装技术。涂线绳索配件的目的是将两根电线绳末端连接在一起,或者以其他方式将钢丝绳的一端终止到其他东西。机械或液压赃物用于压缩和变形拟合,形成永久连接。螺纹螺柱,疲劳,插座和袖子是不同掉落终止的示例。不建议将绳索与纤维芯一起进行。

楔形插座

当需要经常更换拟合时,楔形套接字终止很有用。例如,如果钢丝绳的末端位于高架区域,则可以定期修剪绳索,要求将终止硬件卸下并重新涂抹。一个例子是在拖拉线上的拖曳绳的末端。电线绳的末端环进入插座的锥形开口,缠绕在一个称为楔子的单独组件上。布置被撞倒到位,并逐渐将负载放在绳索上。随着电线绳上的负载增加,楔子变得更加安全,使绳索更紧密。

盆栽末端或倒插座

倒插座用于高强度,永久终止;它们是通过将电线绳插入锥形腔的狭窄端来创建的,该腔腔的狭窄端与预期的应变方向在线定向。单个电线在锥体或“ Capel”内部散布,然后将锥体填充到熔融的铅 - 抗抗动物-tin(PB 80 SB 15 SN 5 )焊料或“白色金属上限”,,现在更常见的是,更常见的是一种不饱和聚酯树脂化合物。

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