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引言 在建筑机械中，钢丝绳是不可缺少的起重材料。目前，钢丝绳的许用破断力标准是根据经验按实际使用负荷的4~8倍取值，根据使用工况和用途不同而取不同的倍数。钢丝绳在使用中
引言
在建筑机械中，钢丝绳是不可缺少的起重材料。目前，钢丝绳的许用破断力标准是根据经验按实际使用负荷的4~8倍取值，根据使用工况和用途不同而取不同的倍数。钢丝绳在使用中股绳表层钢丝磨损断裂，承载力转移到表层以下钢丝上，当这一部分钢丝承载能力达不到实际负荷时，就可能造成事故，若该部分钢丝还有很高承载能力时，此时报废又是材料的浪费。如何解决这个矛盾，可从钢丝绳的内部结构和国家规定的四条报废条件谈起，从中找出钢丝绳许用破断力的选择公式。在同一使用条件中，将根据钢丝绳软硬不同而选用不同破断力的钢丝绳，根据该公式可推得将钢丝绳报废的四个标准简化为只需一个极易判别的新标准，即股绳下一层钢丝刚出现断裂现象报废。这有利于钢丝绳寿命充分利用，并避免大绳小用的浪费现象。
1报废条件探索
新钢丝绳在使用一段时间后，通过卷扬机卷绕系统、导向系统和转向滑车的反复弯曲和伸直后，由磨损和疲劳导致表层钢丝逐渐折断，钢丝绳在自身的伸直弯曲运动中造成了钢丝间内部的磨损，钢丝绳在保养条件不好时，锈蚀也能削弱承载力面积，由于实际承载面积减小，绳中的钢丝应力增加。另外，使用时间和弯曲次数的增加，钢丝绳的韧性下降，当承载力面积下降使应力大于允许使用应力时，就不能保证钢丝绳的安全性，继续使用就可能酿成事故，必须报废。
根据《钢丝绳使用安全技术》，钢丝绳报废的四种条件为：①严重锈蚀，实测锈蚀直径减小达10%；②每个捻距断丝为总面积的10%；③磨损使钢丝绳直径减小10%；④严重变形。根据以上报废标准，可以粗略计算出报废时钢丝绳理论有效强度负荷。
2根据报废标准，理论上钢丝绳的选择
2.1根据标准第①条，钢丝绳钢丝直径减小10%，计算有效承力面积1/4（d-10%d）-819%
P=（dA式中
一一钢丝直径减小l0%时的有效承力面积；
d—一钢丝直径。
2.2根据标准第②条断丝10%
p，=1-10%=90%
式中
。，—一断丝10%时的有效承力面积。
2.3标准第③条，磨损使钢丝绳直径减小10%以上，应该报废
2.4标准第④条为严重变形，这种情况一般属意外情况造成，应根据实际情况降级使用或报废
根据以上四条报废标准条件分析，报废时有可能同时存在报废条件的只有①、
②两条。当这两条同时满足时，钢丝绳实际削弱后的有效面积为：
S，=S×0，×p，K=s。/S S，.=S×81%×90%=72.9%S（1）
式中
S.——报废时钢丝绳最小截面积：
s—一新钢丝绳的实际截面积：
K-—截面有效系数。
2.5根据此推论，钢丝绳在实施此标准时钢丝绳破断力选择应是
式中
P—绳中张力（N）
-一冲击负荷系数（一般选1.25~2.0）例：选择绳中张力P=20000N，冲击负荷较大，取n=2.0，应采用破断力多大的钢丝绳，代入式中，F=54870N。
解得：绳子中张力为20000N的钢丝绳，在冲击负荷较大的场合应选F=54870N的钢丝绳，报废按国家规定标准。
3超重钢丝绳选择新论
按上述破断力选择明显低于国家钢丝绳破断力选择标准。按标准规定，破断力应选择绳中张力的4~8倍，而上式计算只有2倍多，究其原因，它忽略了钢丝绳在一个捻距断丝10%时，要是有10个节每股表面断丝有可能是全部，而钢丝绳破断时破坏节都在10节左右。
根据钢丝绳破断实际情况，钢丝绳的破坏主要是由股绳表面磨损断丝造成的，而股绳面层以下磨损是很小的，可以忽略：致于多次弯曲，韧性下降，下降量很小，可以忽略：使用中的钢丝绳锈蚀也可以忽略。
3.1钢丝绳的结构分析钢丝绳的排列是由钢丝合成股，由股编成绳，绳的磨损即是股的表面丝的磨损。
一般绳中的钢丝分布层为n=3层。
用算式表示为：1+6+12+18+24+…
也可写为：1+6+（1+2+…+（n-1））根据钢丝股层数不同可求每股总丝数：
p5（1+m-1）×（n-
LNHMW-2+1（9每股表面层丝数：
3.2计算式推理
根据股绳外丝磨损原理，磨损断裂后，根据丝层n的不同产生的实际有效截面积率：
D-d 3n（n-1）+1-6（0-1）
—（6）D3n（n-l+1外丝磨断后有效破断力
F=F·B（7）式中
F—一钢丝绳标准破断力。
实际使用中考虑冲击负荷系数K，F有即绳子中张力P，（7）式可写为K·F=F·B
“F=P
.F=kP/B（8）将（6）式代入（8）式F=Kp3n（n-1）+13n（n-1）+1-6（m-1）（9）
式中
K-一冲击负荷系数（一般取1.25~2）。
由式（9）可知，只要预先根据使用负荷求出绳中张力P，根据使用环境对绳中的软硬要求选定每股层数n，根据冲击负荷选定K值，即可选择钢丝绳破断力，由钢丝绳手册中找出需用钢丝绳直径。
为保证钢丝绳使用安全，每股外层钢丝一旦断裂完，下层钢丝刚有断裂现象时，钢丝绳必须报废，以确保使用安全。这种以下层钢丝绳有断裂现象来判断钢丝绳报废，有利于平时对钢丝绳的检查判断，也能使钢丝绳得到充分的使用。
