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1前言 钢丝绳是起重机上应用最广的挠性件，用来将卷筒和悬挂装置连接在一起，从而完成各种吊运工作。和其他挠性件（如链条）相比，钢丝绳的自重轻、挠性好、强度高，能承受冲
1前言
钢丝绳是起重机上应用最广的挠性件，用来将卷筒和悬挂装置连接在一起，从而完成各种吊运工作。和其他挠性件（如链条）相比，钢丝绳的自重轻、挠性好、强度高，能承受冲击而不易突然发生断裂，因而安全可靠，工作平稳且无噪声，制造成本低。
钢丝绳安全选用的一个重要指标就是破断力。目前，我国冶金行业起重机用钢丝绳生产企业绝大多数执行GB/T20118-2006《一般用途钢丝绳》（用于点接触钢丝绳）与GB8918-2006《重要用途钢丝绳》（用于线接触钢丝绳）标准，该标准明确规定钢丝绳实际破断力的测定方法执行GB/T8358-2014标准，即对钢丝绳试样施加拉力拉伸至钢丝绳断裂测定钢丝绳的实际破断拉力或者试验至规定拉力值。
2钢丝绳破断力的测试
钢丝绳破断力的测试方法有两种，一种是钢丝绳拆股破断力测试，一种是整绳破断力测试。
2.1钢丝绳拆股破断力测试
钢丝绳拆股破断力试验就是将试样钢丝绳的钢丝逐一拆开，试验其拉力再求和得出破断力，试验时不包括股中填充丝、中心丝、各种钢丝绳的钢芯。
规定分两种情况：一是当试验钢丝绳全部钢丝时，是将每根钢丝的实测破断力相加；二是当试验钢丝绳绳内部分钢丝时利用公式F=Fo+F，N，+F，N2+…+FNN、式中F一钢丝破断力总和；F，F…FN一同结构、同直径1股中钢丝的实测破断力和不参加试验钢丝的计算破断力之和；F。一钢丝绳中钢芯的计算破断力之和；N.N2…N、一钢丝绳中同结构、同直径的股数；多层股钢丝绳，同结构、同直径取大于1股试验时，则应以算术平均值来计算。
我国钢丝绳生产企业绝大多数执行拆股试验不作整绳破断拉力试验，既有认识上的原因，又有客观条件的限制，存在着以下三种情况：
（1）认为拆股试验是执行国家标准，能满足要求，对整绳破断拉力的科学性不了解。
（2）通常是用户不要求作整绳破断拉力。既然用户不提出，生产厂就不作，当用户提出作整绳破断拉力时，有条件的厂才作。
（3）部分厂不具备作整绳破断拉力的条件。我公司采用某有限公司的钢丝绳，合格证上就仅提供拆股钢丝破断力总和没有整绳破断力，提供的执行的标准为GB/T20118-2006《一般用途钢丝绳》用于点接触钢丝绳，而实际供货钢丝绳结构6×19W+IWR（型号为25.5NAT6×19W-
IWR-1770，用于90t天车）为线接触，显然与标准不太相符。
2.2整绳破断力测试
矿用钢丝绳是起重机卷扬机使用的特种钢丝绳，它直接涉及到生产及人员的生命安全，对钢丝绳质量的要求越来越高，出口钢绳都要求作整绳破断力试验，钢丝绳拆股试验已不能适应特种行业新形势的要求，整绳破断力试验非常必要。
（1）整绳破断力试验时的受力状态与钢丝绳工作时相同
钢丝绳在提升或牵引时主要承受拉力负荷，钢丝绳作整绳破断力试验是将试样夹持在拉力试验机上施加张力，测得断裂时所施加力的大小，因此整绳拉力试验与钢丝绳使用时受力状态相同。
（2）钢丝绳破断力综合反映了钢丝绳的质量水平
钢丝绳的质量主要取决于制绳钢丝的质量和捻股、合绳时的捻制质量，测试整绳破断力既可以看出钢丝绳组成元件钢丝的抗拉强度、韧性的优略，也反映钢丝绳捻制是否均匀。钢丝绳拆股试验仅能反映钢丝的质量，在实际使用中，有的钢丝绳拆股试验时钢丝的强度、弯曲、扭转和钢丝破断力总和都符合标准，能判为优等绳，但做整绳破断力试验时却为不合格品。究其原因，时是因为拆股试验不能反映捻股、合绳时捻制的均匀性。
3影响钢丝绳破断力的因素
3.1钢丝绳中钢丝的抗拉强度钢丝绳中钢丝的抗拉强度直接影响钢丝绳的破断力。这无论从标准要求或者《起重机安全技术手册》中的数据都表明了两者的相互关系。
（1）在国外标准和国内GB8918-2006标准中，钢丝绳破断力计算公式如下：
Fo=K'×D2×Ro/1000式中：Fo一钢丝绳破断力，kN R。一钢丝的公称抗拉强度，MPa D一钢丝绳的公称直径，mmK'一钢丝绳破断力换算系数由上式可见，钢丝绳破断力与钢丝公称强度成正比关系，钢丝的抗拉强度越高，钢丝绳破断力就高。
（2）以我厂常用的6×19W+IWR钢丝绳为例，查《起重机安全技术手册》可以看出：同类型的钢丝绳随钢丝的抗拉强度的提高，钢丝绳整绳破断力也增加。
3.2钢丝绳捻制的均匀性钢丝绳在捻股、合股时，钢丝或股的张力大小、张力均匀与否对钢丝绳破断力的影响很大。如果张力大小控制不均匀，造成钢丝在股中或股在钢丝绳中松紧不一致，当钢丝绳作整绳破断力试验时，各股或各钢丝之间受力的大小不等，受力大的股或钢丝因超过其极限强度而断裂，测试值就低。因此拆股试验不能反映出捻股质量对破断力的影响。
3.3钢丝绳绳芯的材质
钢丝绳的绳芯主要分纤维芯和金属芯两大类，金属芯是由钢丝捻成的股或绳作绳芯。由表1可以看出，结构和直径相同的钢丝绳，绳芯为金属的钢丝绳的破断力较大。
3.4钢丝绳的结构
钢丝绳的结构也是影响钢丝绳破断力的主要因素之一。点接触钢丝绳由于股中各层钢丝是不平行捻制的，层与层之间的钢丝为点接触，当钢丝绳受力时钢丝间的接触应力很大；而线接触钢丝绳为平行捻制，同层及层与层之间的钢丝呈平行状态，逐根紧密相贴呈线接触，当钢丝绳受力时，钢丝之间的接触应力小得多，并且线接触钢丝绳的填充系数比点接触的钢丝绳大，因此在受力时有效承载面积大。承受载荷的能力比点接触的钢丝绳大。通常线接触钢丝绳的破断力比点接触的高8%以上，线接触填充式的钢丝绳比点接触6*
19钢丝绳的破断力提高10%以上。
3.5钢丝绳破断力拉伸试验的夹持方式钢丝绳破断力拉伸试验的夹持方式有五种：
合金浇铸法、树脂浇注法、套管压制法、直接夹持法和缠绕法。
合金浇铸法是将钢丝绳试样两端的钢丝捆扎，端部散开呈喇叭型的刷头状，清洗油污后，放入圆锥形模盒，将熔融状的合金浇铸到模盒内，合金冷凝后同钢丝绳刷头结合为一体。
树脂浇注法的捆扎、端部打散、表面清洁同合金浇铸法，只是将调制好的树脂液体缓慢注入模具中，不停地搅拌排除空气，待树脂完全固结后使用。
套管压制法是采用合适材质的金属套管套装在钢丝绳端部，在压力机上压制而成。
直接夹持法是将钢丝绳试样夹在试验机夹头合适的钳口进行拉伸试验的方法。
缠绕法是将试样直接缠绕在试验轮的绳槽中进行拉伸施压的方法。
套制法易在金属管套接部位发生切断，直接夹持法与缠绕法容易在夹具边缘发生断裂，不能很好的反应钢丝绳的破断力，经对比，合金浇铸法优于其他的试样制作方法，其测得的破断力高于其他方法。
4钢丝绳的选用
（见表2）钢丝绳的选用是根据钢丝绳工作中的最大拉力和机构工作级别或工作状况来决定的。已知载荷或钢丝绳工作中的最大压力选择钢丝绳：Fo≥
S.n式中Fo一钢丝绳最小破断力，kNS一钢丝绳工作中的最大拉力，kN n一根据机构工作级别或工作状况来决定的安全系数。
举例：90t天车机构工作级别为M7，主起升钢丝绳型号为25.5NAT6*19W-IWR-1770，巨力公司提供的钢丝绳合格证上最小破断力试验结果为536kN，计算钢丝绳选用是否合理？
90t天车单侧钢丝绳缠绕方式如图1所示。单根钢丝绳拉力S=90t*10/16=56.25kN安全系数n=Fo/S=536/56.25=9.53≥7，大于机构工作级别的安全系数7，同时满足吊挂用钢丝绳安全系数6的要求，钢丝绳选用合格。
反过来计算破断力Fo=S.n=90*10/16*7
=393.75kNs合格证最小破断力536kN，同时也小于《起重机安全技术手册》上直径26mm钢丝绳的破断力425kN，也满足要求。
5结论
钢丝绳整绳破断力试验综合反映了钢丝绳的质量水平和生产技术操作水平，是对钢丝绳最科学的试验。
使用线接触钢丝绳和钢芯钢丝绳能提高钢丝绳的承载能力和使用寿命，更充分发挥钢材的使用潜力。
选用合金浇铸法制作试样做钢丝绳破断力试验能准确测定钢丝绳的破断力。
