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鋼絲繩用纖維繩替代的可行性
發(fā)布時間：2020-02-23 18:01 文章來源：未知 文章作者：admin 點擊數(shù)：
鋼絲繩是將力學性能和幾何尺寸符合要求的鋼絲按照一定的規(guī)則捻制在一起的螺旋狀鋼絲束，鋼絲繩由鋼絲、繩芯及潤滑脂組成。鋼絲繩是先由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一
鋼絲繩是將力學性能和幾何尺寸符合要求的鋼絲按照一定的規(guī)則捻制在一起的螺旋狀鋼絲束，鋼絲繩由鋼絲、繩芯及潤滑脂組成。鋼絲繩是先由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。在起重、物料搬運等各類機械中，供提升、牽引、拉緊和承載之用。
鋼絲繩的強度高、自重輕、工作平穩(wěn)、不易驟然整根折斷，工作可靠。自1834年歐洲人奧魯勃特發(fā)明了世界上第一根光面鋼絲繩以來距今已經(jīng)180余年，隨著科技的發(fā)展鋼絲繩的強度，結(jié)構(gòu)不斷改進。但是鋼絲繩采用碳鋼作為原材料一直沒有變化。近年來很多專業(yè)的索具公司都在試圖研發(fā)出一種高性能合成纖維繩來替代鋼絲繩以應(yīng)用在起重機上。本期港機圈就和大家一起聊一聊采用纖維繩替代鋼絲繩到底可不可行。
目前在各類起重設(shè)備中使用廣泛的鋼絲繩有很多優(yōu)點，比如可以傳遞長距離的負載，承載安全系數(shù)大，使用安全可靠。自重重量輕，便于攜帶和運輸。能夠承受多種載荷及變載荷的作用。以及具有較高的抗拉強度、抗疲勞強度、抗沖擊韌性和耐腐蝕性。
但是同時鋼絲繩也有一個最大的缺點就是剛性較大不易彎曲。起重作業(yè)選用的鋼絲繩一般為點接觸類型，如果配用的滑輪直徑過小或直角彎折，鋼絲繩易受損壞且影響安全使用和縮短使用壽命。
而如果將高強度的纖維繩作為起重繩來使用，相比鋼絲繩最大的優(yōu)點是重量輕，相同直徑纖維繩的重量僅為鋼絲繩的五分之一，用在超大噸位移動式起重機上優(yōu)勢明顯，可以大幅增加起重機的起重力矩。同時破斷拉力大，相比同等直徑的鋼繩破斷拉力可以提高數(shù)倍。運輸安裝比鋼絲繩也更加方便。
既然使用高強度的纖維繩替代鋼絲繩有很多好處，那么為什么不能大規(guī)模的普及呢？這是由于目前的纖維繩還有幾個致命的缺點。首先是抗腐蝕抗氧化能力差，風吹日曬容易被氧化。同時耐磨性，抗劃擦能力差，在使用中一旦受到外力切割極易造成纖維繩斷裂而釀成事故。當然按照目前的技術(shù)以及生產(chǎn)工藝，可以替換鋼絲繩的高強度纖維繩的成本也比普通鋼絲繩高很多。
還有一點非常重要，就是使用者難以用簡易手段判斷纖維繩的使用壽命，這也是國際起重機行業(yè)無法對其制定行業(yè)安全標準的最大障礙之一。而鋼絲繩經(jīng)過百余年的發(fā)展已經(jīng)形成了一整套非常完善的缺陷判斷和報廢標準。
目前利勃海爾正在使用由高分子化合物制作的纖維繩索具來替代鋼絲繩，這種高分子化合物制作的纖維繩具有高強度耐腐蝕和耐磨的特性，其中最主要的是其相對于鋼絲繩索輕便，這對于要求高長度繩索的大型起重機來說，將會大大減少起重機的凈重載荷實際增加最大起重量。
這種纖維繩是利勃海爾公司與奧地利繩索制造商合作開發(fā)的一種新的高強度纖維繩。目前已經(jīng)通過了包括天氣、溫度、沙暴、雨水工況的一系列測試。纖維繩可以在無任何輔助裝置的情況下直接手工安裝在起重機上，同時繩索不需要潤滑，在操作過程中清潔和維護保養(yǎng)要求不高。操作安全性也得到了進一步的保障。
最重要的問題，如何識別鋼絲繩的磨損情況，以便及時更換鋼絲繩呢？利勃海爾公司設(shè)計了一種繩索夾套，通過光學方式呈現(xiàn)繩索的使用壽命，由繩索顏色來體現(xiàn)磨損程度，并清楚地指示繩索何時需要更換。此外，纖維繩可以承受多次切口而不會造成直接傷害。新型纖維繩的卷繞方式與鋼絲繩類似。同時如果下層的張力比上一層的張力小，新的纖維繩會更耐受。在出現(xiàn)缺口時，普通鋼繩通常會被纏住，而纖維繩索會更自由。
通過目前的測試結(jié)果，這種高強度的纖維繩具有極高的耐磨性，并能承受大量的彎曲循環(huán)。其重量僅為傳統(tǒng)鋼絲繩的五分之一，而壽命確是傳統(tǒng)鋼絲繩的四倍。
隨著時代的進步，科技的發(fā)展，或許那個曾經(jīng)陪伴起重吊裝百年歷史的鋼絲繩，真有被替代的一天，唯一阻礙纖維繩的，或許就只有價格了……