起重鋼絲繩的安全系數

一、 合理正確地選擇吊車鋼絲繩安全系數，是選擇和計算鋼絲繩的重要前提。它必須在保證可靠的基礎上，符合節約的原則。在選擇安全系數時，應考慮如下因素： 

1.    在吊裝設備時常有沖擊和振動的現象。

如對吊有設備的鋼絲繩突然停車和起動，動載荷比靜載荷大幾倍。細心地起重機司機總是在吊裝設備之前，首先緩慢地將鋼絲繩收緊，使鋼絲繩的張力接近于吊重的重量，這樣可以**減低動載荷。吊重在空中突然卸載，對于某些起重機影響也很大。

如果系物繩突然斷折，吊重突然墜落，就有可能引起某些起重機向后傾翻的嚴重事故。 利用起重機進行翻轉零件時，起重機、鋼絲繩受到的沖擊載荷也較大，對鋼絲繩有很大的破壞作用。鋼絲繩在使用過程中磨損、銹蝕、被繩卡損傷等都將影響它的速度。

2.    鋼絲繩在使用過程中出現拉伸、擠壓、彎曲、疲勞等復雜的應力狀態，每根鋼絲繩的受力都不一樣，這樣不均勻的受力難以正確計算。 安全系數與牽引性質、操作方法和滑輪與卷筒的直徑對繩直徑比值的大小等有關。

吊車鋼絲繩的安全使用很重要。起重機用鋼絲繩是由**度碳素鋼絲制成的。每一根鋼絲繩由若干根鋼絲分股和植物纖維芯捻成粗細一致的繩索。它具有斷面相等強度高、耐磨損、彈性大、在高速運轉時運轉平穩、沒有噪聲、自重輕、工作可靠、成本較低等優點，是起重機的重要零件之一。

鋼絲繩的主要缺點是不易彎曲。使用時，要增大卷筒和滑輪的直徑，因而相應地增加了起升機構的尺寸和重量。  鋼絲繩的鋼絲要求有很高的強度與韌性，通常由碳的質量分數為0.5％-0.8％的**碳素鋼制成；硫、磷的質量分數都不許大于0.035％。 **鋼錠通過熱軋制成直徑約為φ6mm的圓鋼，通常稱為盤圓；然后經過多次的冷拔工藝，將直徑減到所要求的尺寸（通常為0.5-3mm）。在拔絲過程中還經過若干次熱處理。熱處理及冷拔過程中的變形強化使鋼絲達到了很高的強度，通常約為1400-2000Mpa（Q235A鋼的強度只有380Mpa）。

鋼絲的質量根據韌性的高低，即耐彎折次數的多少，分為三級：特級、Ⅰ級、Ⅱ級。起重機采用Ⅰ級鋼絲繩，特級鋼絲繩用于載客電梯，Ⅱ級鋼絲繩用于系物等次要用途。在潮濕環境下，為了防止腐蝕，鋼絲繩表面還要鍍鋅。 

鋼絲繩的構造分點接觸繩、線接觸繩、鋼絲繩的捻向、繩芯。

1. 點接觸繩
繩股中各層鋼絲直徑相同。為了使各層鋼絲有穩定的位置，內外各層鋼絲的捻距不同，互相交叉，這就使鋼絲繩的鋼絲在反復彎曲時易于磨損折斷。為了使各層鋼絲受力均勻，各層的螺旋角大致相同。
2.  線接觸繩
繩股中各層的鋼絲的捻距相同，外層鋼絲位于里層各鋼絲之間的溝槽里，內外層鋼絲互相接觸在一條螺旋線上，使接觸情況改善，增長了鋼絲繩的使用壽命。同時，線接觸也有利于鋼絲之間互相滑動，改善了它的撓性。相同直徑的鋼絲繩，線接觸型比點接觸型的金屬總橫斷面積大，因而破斷拉力大。采用線接觸鋼絲繩時，有可能選用較小的直徑，從而可以選用較小的卷筒和滑輪。卷筒小使減速器輸出軸的力矩小，因此可用較小的減速器，從而減小起升機構的尺寸與重量。由于它有這一系列的優點，所以起重機大多用線接觸鋼絲繩代替普通的點接觸鋼絲繩。 
3.鋼絲繩的捻向
交互捻鋼絲繩的繩與股的捻向相反；同向捻鋼絲繩的繩與股的捻向相同。交互捻鋼絲繩是常用的型式。這種繩與股的扭轉趨勢相反，互相抵消，沒有扭轉打結的趨勢，使用方便。同向捻鋼絲繩的撓性好、壽命長，但由于有強烈的扭轉趨勢，容易扭結，故只能用于經常保持緊張的地方，通常用作牽引運行小車的牽引繩，不宜用作起升繩。  4.繩芯
繩芯的作用是增加撓性與彈性。繩芯應浸泡潤滑油，工作時潤滑油流到各鋼絲間，起潤滑作用。繩芯分有機芯、石棉芯、金屬芯三種。有機芯通常用劍麻，小直徑鋼絲繩采用棉芯，所以有機芯鋼絲繩不能用于高溫環境。石棉芯鋼絲繩可用于高溫狀態，如各種冶金起重機。金屬芯用軟鋼的鋼絲繩或繩股作為繩芯，用于高溫或多層卷繞的地方。 



二、更換鋼絲繩的程序如下： 

1.   把新鋼絲繩（連同纏繞鋼絲繩的繩盤）運到起重機下面，放到能使繩盤轉動的支架上。 
2.   把吊鉤落下，將它平穩、牢靠地放在已準備好的支架（或平坦的地面）上，使滑輪垂直向上。 
3.   把卷筒上的鋼絲繩繼續放完，并使壓板停在便于伸扳手的位置。
4.   用扳手松開舊鋼絲繩一端的壓板，并將此繩端放到地面。
5.   用直徑1-2Mm鐵絲扎好新舊兩個鋼絲繩的繩頭（綁扎長度為鋼絲繩直徑的2倍）；然后把新舊繩頭對在一起；在用直徑1毫米左右的細鐵絲，在對接的兩個繩頭之間穿越5-8次；**用細鐵絲把對接處平整地纏緊，以免通過滑輪時受阻。這時新、舊繩已連接成為一根了。
6.   開動起升機構，用舊繩帶新繩，將舊繩卷到卷筒上。當新舊繩接頭處卷到卷筒時停車，松開接頭，把新繩暫時綁到小車合適地方。然后開車把舊繩全部放至地面（邊放邊卷好待運）。 
7.   用另外的提物繩子，把新鋼絲繩另一端提到卷筒處；然后把新鋼絲繩兩端用壓板分別固定在卷筒上。 
8.   開動提升機構，纏繞新鋼絲繩，起升吊鉤。全部更換工作完成。纏繞新鋼絲繩時，小車上要有人觀察纏繞情況，觀察人員必須特別注意安全。
上述更換鋼絲繩程序，具有節省人力、節省時間，新鋼絲繩不扭結、不粘砂粒和安全等優點。

 

三、起重鋼絲繩的安全系數應符合下列規定：  

（1）用于固定起重設備為3.5；  
（2）用于人力起重為4.5；  
（3）用于機動起重為5-6；  
（4）用于綁扎起重物為10；  
（5）用于供人升降用為14.