钢丝绳选用指南.docx

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钢丝绳选用指南

钢丝绳选用指南

强度

为特定用途选择钢丝绳时，应考虑下列特性指标：

·强度

·不旋转性能

·抗疲劳性能

·耐磨性能

·抗变形性能

·耐腐蚀性能

·钢丝绳伸长

确定在特定场合所使用钢丝绳的最低强度是设施、装置、提升设备制造商的职责，设施、装置、提升设备制造商需了解指导钢丝绳设计系数的现行地方法规、标准和规范和可能影响滑轮、卷筒设计的其他因素，凹槽的形状和对应的半径、卷筒倾斜度和偏移角都对钢丝绳性能有影响。

钢丝绳的强度（称作最小破断拉力或最小破断载荷）确定后，接下来需确定选用何种类型的钢丝绳。

因此，对设计者来说，充分了解现有许多不同种类钢丝绳的性能、特点和局限性是非常重要的。

起重机操作人员注意事项

Bridon公司建议，设施、装置、提升设备投入使用后，任何用于替换的钢丝绳都应具有规定的特性，至少应达到原设备制造商规定的最小破断拉力。

不旋转性能

确定是否需要使用不旋转钢丝绳非常重要。

通常选用6股和8股钢丝绳，除非使用单组绳时负载旋转或在多组绳装置中钢丝绳扭结可能会造成使用问题。

施加负载时，钢丝绳会产生：

-如果两端固定，则产生“扭矩”。

-如果一端放开，则产生“旋转”。

扭矩

在卷筒上固定

在设备上固定

拉力产生扭矩

当钢丝绳两端固定时，施加的拉力在固定端产生“扭矩”。

旋转

拉力产生扭矩

自由旋转

固定

当钢丝绳的一端放开时，施加的负载使钢丝绳旋转。

当施加的负载增大时，产生的扭矩或旋转也会增大。

钢丝绳产生的扭矩或旋转的程度会受到钢丝绳结构的影响。

了解了钢丝绳施加负载时所发生的情况后，需选择合适的钢丝绳类型。

应注意到的是所有的钢丝绳施加负载时都会发生一定程度的旋转。

三种常用结构类型股绞钢丝绳旋转特性的区别如下图所示。

扭

矩或旋转

负载

在技术资料摘要和转换系数章节内容中有专门的资料，包括各个结构钢丝绳的扭矩系数和旋转值（用度/每个捻距表示）。

当提升的高度增加时，钢丝绳旋转的趋势将会增大。

在多组穿绳装置中，因为各组钢丝绳的间距减小，钢丝绳扭结的趋势将增大。

选择合适的钢丝绳有助于避免钢丝绳“扭结”和负载旋转。

（见钢丝绳扭矩）

“Endurance”不旋转钢丝绳确保了将与钢丝绳扭结和负载旋转有关的问题降至最低。

不旋转钢丝绳

不旋转钢丝绳

Bridon公司非常愿意为与钢丝绳旋转有关的特殊问题提供帮助。

Bridon公司可以在专门设计的设备上通过试验来验证钢丝绳的旋转性能，Bridon公司用于提升用途的所有产品都已经过“Twistcheck”试验程序试验。

抗疲劳性能

当钢丝绳缠绕在滑轮或卷筒上时，钢丝绳可能会由于弯曲疲劳而损坏。

使用滑轮的数量、滑轮和卷筒的直径、负载状况将会影响钢丝绳损坏的程度。

在弯曲疲劳是造成钢丝绳损坏主要原因的使用场合，选择钢丝绳时应选择使用小规格钢丝的钢丝绳，如6×36WS（14/7&7/7/1），不能选择6×19S（9/9/1）结构钢丝绳，这点非常重要。

钢丝绳抗疲劳性能好可节约成本，这可以通过选用“Dyform（压实）”钢丝绳实现。

压实钢丝绳

普通钢丝绳

“压实”钢丝绳表面光滑，改善了钢丝绳与滑轮之间的接触条件，减小了钢丝绳和滑轮的磨损。

金属截面积增大，钢丝与钢丝之间的接触条件得到改善，确保了钢丝绳使用过程中内部应力减小，使得钢丝绳弯曲疲劳寿命延长，成本降低。

弯曲疲劳次数

该图说明将BlueStrand6×36钢丝绳换成EnduranceDyform6钢丝绳时，钢丝绳使用寿命“翻倍”。

将钢丝绳结构换为压实结构，如将18×7换为EnduranceDyform18或将35×7换为EnduranceDyform34LR，钢丝绳使用寿命也会增加一倍。

耐磨性能

在钢丝绳和滑轮之间、钢丝绳和卷筒之间会发生磨损，但是很大一部分磨损通常是通过卷筒产生的。

当确定磨损是造成钢丝绳损坏的主要原因时，应选用外层钢丝相对较粗的钢丝绳。

直径为1”的钢丝绳单层外层钢丝尺寸比较

·6×76根外层钢丝0.106”

·6×19S9根外层钢丝0.080”

·6×25F12根外层钢丝0.064”

·6×36WS14根外层钢丝0.057”

·6×41WS16根外层钢丝0.051”

卷筒上相邻钢丝绳可形成点接触，加快了钢丝绳磨损。

非压实钢丝绳在卷筒上相邻的绳卷可形成点接触，加快了钢丝绳磨损。

选用压实钢丝绳，改善了接触条件，磨损将会减小。

压实钢丝绳表面光滑，接触条件更好，钢丝绳使用寿命更长。

抗变形性能

将钢丝绳在卷筒上进行多层缠绕的情况下，安装钢丝绳时施加一定的后张力非常重要。

Bridon公司建议安装时施加钢丝绳最小破断拉力的2%到10%的张力。

如果不施加张力或者在下层钢丝绳不可避免地要受到很高压力的特定场合，如悬臂提升绳将悬臂从水平位置升起，可能会造成下层钢丝绳挤压变形损坏。

在这种情况下，选用钢芯钢丝绳会有所帮助，而不能选用纤维芯钢丝绳。

Constructex或压实钢丝绳由于具有很高的金属填充系数，所以抗挤压变形能力更强。

在挤压变形为钢丝绳主要损坏形式的使用场合，使用Constructex钢丝绳会减少挤压变形损坏情况。

抗腐蚀性能

在一些场合，使用镀锌钢丝绳会更好。

如果腐蚀不是影响钢丝绳使用寿命的主要因素，则可以选用光面钢丝绳。

在有潮气的使用场合，潮气可以渗透钢丝绳腐蚀绳芯，可以考虑使用涂塑材料（PI）。

为了减小腐蚀对钢丝绳的影响，选用使用了合适油脂的钢丝绳非常重要。

在使用过程中定期对钢丝绳涂油有更多的好处。

钢丝绳伸长

如果钢丝绳伸长非常重要，请参考技术资料。

钢丝绳伸长技术资料

伸长特性

钢丝任意组合捻成螺旋状形式，股或绳受到拉力负载时会在三个独立的阶段产生伸长，这取决于施加负载的大小。

还有其它一些因素造成钢丝绳伸长，这些因素造成的钢丝绳伸长量很小，可以忽略不计。

第1阶段-原始或永久性结构伸长

在开始对新钢丝绳施加负载时，组合在一起的钢丝变平，整个钢丝绳直径变小，钢丝绳就产生了伸长。

钢丝绳直径变小的同时钢丝绳捻距变大。

当相邻的钢丝上形成了足够大的受力面积可以承受圆周压缩力负载时，造成的机械伸长停止，第二阶段伸长开始。

任何钢丝绳的原始伸长都无法通过精确计算确定，而且钢丝绳原始伸长无弹性特性。

钢丝绳伸长的实际值取决于许多因素，最重要的因素是钢丝绳的类型和结构、负载的范围、钢丝绳运行次数和频率。

要提供所使用的不同结构钢丝绳伸长的准确值是不可能的，但是可以使用下列近似值，以得到比较合理的结果。

钢丝绳长度的百分数%

纤维芯

钢芯

轻载

安全系数约为8:

1

0.25

0.125

正常加载

安全系数约为5:

1

0.50

0.25

重载

安全系数约为3:

1

0.75

0.50

重载

多次弯曲和偏转

达到2.00

达到1.00

以上数据仅供参考。

需要时可提供更多准确数据。

第2阶段-弹性伸长

第1阶段过后，钢丝绳按照近似于Hookes定律（压力与张力成比例）的规律伸长，直至达到比例极限或弹性极限。

注意到钢丝绳不具有“初期”弹性模量是非常重要的，但是在两个固定负载之间，“表面上的”弹性模量是可以确定的。

不同结构钢丝绳的弹性模量也是不同的，但是，一般来说，金属截面积增大时弹性模量也增大。

使用给出的数据，可以对弹性伸长量进行合理的估算，但是如果需要更精确的值，建议在钢丝绳上进行弹性模量试验。

因为钢丝绳使用者会发现计算钢丝绳实际金属面积是很困难的，所以这些数据可以在钢丝绳使用手册中找到，或从Bridon公司设计部获取。

弹性伸长量=

W=施加的负载（镑）

L=钢丝绳长度（英寸）

E=弹性模量（镑/平方英寸）

A=钢丝绳圆周面积（平方英寸）

第3阶段-永久性伸长

拉力负载造成的金属材料永久性的非弹性伸长量超过了材料的屈服点。

如果负载超过了比例极限，负载增大钢丝绳伸长速度会加快，直至达到将开始连续伸长时的负载值，造成负载未继续增加而钢丝绳断裂。

热膨胀和收缩

钢丝绳的线性膨胀系数（∝）为6.94×10-6每。

F，因此温度变化t（。

F）造成的每1英尺钢丝绳的长度变化为：

长度变化量△L=∝Lt

∝=线性膨胀系数

L=钢丝绳原始长度（英寸）

t=温度变化（。

F）

如果温度升高，钢丝绳长度变化量增大，如果温度下降，钢丝绳长度变化量减小。

旋转造成的钢丝绳伸长

一端允许自由旋转造成钢丝绳伸长。

磨损造成的钢丝绳伸长

内部钢丝与钢丝之间磨损造成钢丝绳伸长，钢丝与钢丝之间发生的磨损减小了金属截面积并产生了额外的结构伸长。

示例：

直径为11/8”的200英尺长的BlueStrand6×41IWRC钢丝绳，在20000lbs张力条件下，温度升高20。

F，总伸长量为：

永久性结构伸长量=钢丝绳长度的0.25%=0.5英尺=6英寸

弹性伸长量=

热膨胀伸长量=△L=∝Lt=6.94×10-6×20=0.33英寸

因此总伸长量=6英寸+5.73英寸+0.33英寸=12.06英寸

钢丝绳与滑轮或卷筒间的压力

钢丝绳在滑轮上运行除了受到弯曲应力外，与滑轮接触时也受到径向压力。

该径向压力在钢丝中形成剪应力，使钢丝绳结构变形，并影响滑轮凹槽磨损的速度。

钢丝绳滑过滑轮时，滑轮轴承上的负载是由于钢丝绳中的应力和钢丝绳接触角度产生的，与滑轮直径无关。

滑轮轴承上的负载=2Tsinθ/2

T=钢丝绳张力（镑）

θ=钢丝绳接触角度

假设钢丝绳由非常合适的滑轮凹槽支撑，则钢丝绳和凹槽之间的压力取决于钢丝绳的张力和直径，而与接触的弧度无关。

压力，P=

P=压力（psi）

T=钢丝绳张力（镑）

D=滑轮或卷筒直径（英寸）

d=钢丝绳直径（英寸）

必须认识到，这种估算压力的方法假设了钢丝绳在凹槽中的接触面积为整个钢丝绳的接触面积，而实际上只有外层钢丝拱起部分与凹槽接触，这些接触点的局部压力估计为计算值的五倍。

如果压力很高，凹槽材料的压缩力不够，不能防止过多磨损和留下凹痕，这时反过来会损坏钢丝绳的外层钢丝，影响钢丝绳的使用寿命。

滑轮直径减小时，由于径向压力造成的弯曲应力会增大。

尽管弯曲应力很高，一般还是提倡使用柔韧性好的钢丝绳，这种钢丝绳外层钢丝直径细，承受高压力的能力差，不如柔韧性差的钢丝绳中直径粗一些的外层钢丝。

如果计算的压力对于滑轮或卷筒的材质来说太高，或者滑轮或卷筒被压出凹痕，应考虑增大滑轮或卷筒的直径。

滑轮或卷筒直径增大后，不仅降低了凹槽的压力，而且也提高了钢丝绳的疲劳寿命。

钢丝绳施加在滑轮上的压力也造成了钢丝绳结构变形和变平，可以通过使用合适的凹槽形状来控制这种情况的出现。

对于一般用途，建议凹槽的直径比钢丝绳公称直径大6%。

凹槽底部的形状应是圆形的，角度约为120度，滑轮的两边展开的角度约为52度。

钢丝绳钢丝的硬度

钢丝绳强度级

近似硬度

最小抗拉强度

布氏硬度

洛氏硬度

超级犁钢

444/486

46-50

优质犁钢

415/461

44-48

犁钢

388/444

42-46

推荐滑轮硬度：

锰钢或类似的合金钢布氏硬度250-300。

设计系数

（钢丝绳最小破断拉力/钢丝绳最大载荷）

行业标准规定了特定用途钢丝绳的最小设计系数。

一些用途钢丝绳最小设计系数如下所示：

汽车起重机

提升绳

提升绳（不旋转）

吊臂提升绳

3.5

5

5

钢丝绳吊索

5

塔式起重机

5

海岸起重机

5

钻井绳

3

天车

5

弯曲疲劳

钢丝绳弯曲疲劳试验通常包括，在恒定张力下，将一段钢丝绳反复在滑轮上运行。

作为正在进行的发展计划的一部分内容，多年来Bridon公司已在自行设计的弯曲试验设备上用这种方法对上千条钢丝绳逐条进行了试验。

通过这项工作，Bridon公司可以在理想的使用条件下比较钢丝绳结构、抗拉强度、捻向、滑轮尺寸、凹槽形状和拉力负载对弯曲疲劳性能造成的影响。

同时，也可以将达到钢丝绳报废标准（如ISO4309中的规定）时钢丝绳的使用寿命与钢丝绳彻底损坏时的使用寿命进行比较，也就是说，钢丝绳的什么位置不能再承受负载了。

作为实际应用的一部分内容，这样做也可以确定钢丝绳达到报废标准时的残余破断拉力数据。

D:

d比值的影响及疲劳寿命与负载的关系

钢丝绳损坏时的弯曲次数

滑轮D:

d的比值

然而需要认识到的一点是，很少有钢丝绳可以在这种受控制的运行条件下工作，使用这些资料去预测其他运行环境条件下钢丝绳的使用寿命将非常困难。

其他影响因素如动态负载、在运行过程中负载不同、偏移角、穿绳方法、钢丝绳在卷筒上的缠绕方式、钢丝绳捻向的变化、滑轮排列、滑轮尺寸和凹槽形状都会对钢丝绳性能产生动态的影响。

不过，弯曲疲劳试验对制造商设计新结构钢丝绳和改进现有结构钢丝绳非常有帮助。

如果设备的设计人员和操作人员正在寻求钢丝绳的最佳性能或者将弯曲疲劳寿命视为使用过程中的关键因素，Bridon公司提供的这些资料仅供参考。

不同D:

d比值的钢丝绳使用寿命曲线

钢丝绳使用寿命

公差上限

钢丝绳制造过程中直径略微比公称直径大一些，行业标准规定的最大允许公差上限如下所示：

钢丝绳公称直径

公差

下限

上限

1/8英寸

-0

+8%

1/8英寸到3/16英寸

-0

+7%

3/16英寸到1/4英寸

-0

+6%

1/4英寸

-0

+5%

弯曲率D：

d

一些行业标准给出的最小弯曲率（滑轮或卷筒直径：

钢丝绳直径）如下：

卷筒

滑轮

汽车起重机

负载提升

18

18

吊臂提升

15

15

负载滑轮

16

塔式起重机

提升

18

18

负载滑轮

15

旋转钻机

钻井绳

20

20

海岸起重机

提升

18

18

露天采矿机

提升

24

24

拖曳

22

22

旋转器

在特定条件下，需要在提升设备上使用旋转器以防止负载旋转，这样做主要是出于对人员安全的考虑。

但是，使用旋转器有可能会对钢丝绳的性能产生影响，在某些情况下可能会损坏钢丝绳。

有许多种附属装置可以和不同种类及等级的防止旋转的旋转器一起使用，旋转器可以是一个独立的部件或者是提升设备的集成部件如带有可旋转吊钩的起重机滑轮，典型的独立旋转器是一个滚珠轴承抗摩擦旋转器。

这种类型旋转器导致钢丝绳支撑点出现许多问题，主要是由于独立抗摩擦旋转器直接和钢丝绳连接造成的。

在提升设备上使用旋转器的目的是防止负载旋转，这样也就允许钢丝绳旋转，钢丝绳旋转过度会损坏钢丝绳。

为了确定在提升设备上是否使用旋转器，应考虑下列建议。

必须认识到的是，不同类型和结构钢丝绳的旋转特性是不同的，根据旋转特性，对下列不同类型和结构的钢丝绳进行了分类。

第1类

旋转性强的钢丝绳，在任何情况下都不应使用旋转器。

这样的钢丝绳一端会过度自由旋转，钢丝绳会捻开并且扭曲变形，破断拉力减小，钢丝绳很容易被损坏。

BlueStrand6×19类同向捻

Endurance

BlueStrand6×36类同向捻

Dyform8同向捻

三角股（压面）结构同向捻

Constructex

第2类

在特定的使用条件下，旋转性强的钢丝绳用于单组穿绳装置上时可以使用旋转器，以防止旋转。

但是，只有当人员安全是主要关注的问题时才可使用。

这种结构钢丝绳用于一端自由旋转的穿绳装置上时，旋转性将会很强，这会导致钢丝绳一定程度地捻开，并且会发生扭曲变形。

BlueStrand6×19类

EnduranceDyform6交互捻

BlueStrand6×36类交互捻

EnduranceDyform8交互捻

第3a和3b类

这一类钢丝绳有钢丝绳绳芯，绳芯捻向与外层股捻向相反，使钢丝绳具有一定的不旋转性。

具有一定不旋转性的钢丝绳与旋转器一起使用，用于单组穿绳装置。

但是，对于多组穿绳装置，或者对于从安全的角度来说旋转器不是必备装置的使用场合，建议不使用旋转器。

如果需要使用旋转器，钢丝绳必须在设计系数为5的范围内使用。

钢丝绳不能受到冲击载荷，并且必须由经资格认可的人员对钢丝绳进行日常检查，查看有无扭曲变形。

应注意的是，如果旋转器与第3a类钢丝绳一起使用，由于外层股和内部钢丝绳芯磨损增大，钢丝绳使用寿命可能会变短。

第3a类

Endurance8RR不旋转

Endurance19不旋转

第3b类

EnduranceDyform18不旋转

第4类

旋转性很小的钢丝绳用于单组或多组穿绳装置时可以使用旋转器，原因是选择合适的设计系数时，钢丝绳旋转量非常小。

在实际使用过程中，一些参数如偏移角会造成钢丝绳旋转，而使用旋转器可以消除钢丝绳旋转。

但是，如果使用过程中没有造成钢丝绳旋转，或者使用旋转器对钢丝绳性能没有好处，则不必使用旋转器。

Endurance35LS

EnduranceDyform34LR/PI/MAX

注意：

当任何钢丝绳和旋转器一起使用时，需经常检查钢丝绳，钢丝绳不能受到冲击载荷或过载。

偏移角

在影响钢丝绳在光面卷筒上缠绕的所有因素中，偏移角影响最大。

偏移角通常定义为两条线的夹角，这两条线一条线从固定的滑轮延伸到卷筒的边沿，另一条线从同一个固定滑轮延伸到卷筒上并与卷筒轴线垂直。

（见示意图）

偏移角示意图

偏移角

滑轮

卷筒

如果卷筒有螺旋状的凹槽，需将上述偏移角加上或减去凹槽的螺旋角，以得到钢丝绳的实际偏移角。

钢丝绳在卷筒上的偏移角

当在卷筒上缠绕钢丝绳时，建议偏移角限制在0.5度到2.5度之间。

如果偏移角太小，即小于0.5度，钢丝绳将会在卷筒边沿处堆积，不能很好地缠绕到卷筒上。

在这种情况下，可以使用“排线”装置，或者使用滑轮或缠绕机械增大偏移角来缓解这种状况。

如果钢丝绳堆积，最终会导致钢丝绳从卷筒边沿掉出，对钢丝绳和机械设备会产生冲击载荷，这是一种不期望出现且不安全的使用状况。

偏移角过大，会造成钢丝绳过早缠绕到卷筒上，使靠近卷筒边沿的钢丝绳之间形成缝隙，同时也增大了钢丝绳交错位置的压力。

即使卷筒有螺旋凹槽，由于钢丝相互“猛烈蹿动”，偏移角过大不可避免地会导致钢丝绳局部损伤，这通常称为“干扰”，但是，如果穿绳装置允许，可选择同向捻钢丝绳，可以减少这种状况的发生。

由于Dyform钢丝绳外表面比普通钢丝绳更光滑，使用Dyform钢丝绳也可以减少“干扰”的影响。

使用动滑轮或专门设计的偏移角补偿装置也可以减少偏移角的影响。

钢丝绳在滑轮上的偏移角

当钢丝绳穿过滑轮有偏移角时，首先与滑轮边沿接触，继续穿过滑轮时，钢丝绳从滑轮边沿滑下，滑至凹槽底部。

即使施加张力，钢丝绳在实际运行过程中也会翻滚和滑动，造成钢丝绳扭曲，也就是说旋转被引入或引出钢丝绳，减小或增大了外层股的捻距。

当偏移角增大时，扭曲程度也增大。

为了将钢丝绳扭曲程度减小到合理的范围，带凹槽的卷筒偏移角应限制在2.5度以内，光面卷筒偏移角应限制在1.5度以内。

当使用不旋转钢丝绳、低旋转钢丝绳和平行捻DSC8钢丝绳时，偏移角应限制在1.5度以内。

但是，对于一些起重机和提升用途场合，应认识到，由于实际使用的原因，实际使用情况不可能总是符合一般的规律，这时，钢丝绳的使用寿命可能会受到影响。

钢丝绳扭矩

如果钢丝绳在施加负载的条件下能够很好地保持扭矩平衡，起重机提升钢丝绳扭转不稳定的问题就不会发生。

钢丝绳施加负载时产生的扭矩与施加的负载有直接关系，即恒定的“扭矩系数”。

对于给定结构的钢丝绳，其扭矩系数可以表示为钢丝绳直径的一个比例，表示方法如下所示。

钢丝绳结构变化相对很小，因此造成提升系统稳定性变化的幅度也是有限的。

不过，选择的钢丝绳是否合适，特别是对于有严格限制的提升系统具有决定性的影响。

应注意到的是，此处所指的钢丝绳扭矩只是指拉力负载产生的扭矩，对生产和安装过程中可能产生的残余扭矩，可以不用考虑。

扭转稳定性

扭转稳定性和钢丝绳扭结图表是用来确定钢丝绳扭转稳定性和扭结趋势的两种方法。

对特定的结构，钢丝绳扭矩系数近似为最大值。

要计算某一直径钢丝绳的扭矩值，用扭矩系数最大值乘上钢丝绳公称直径。

示例：

直径20mm的Dyform34LR钢丝绳施加20%最小破断拉力的张力：

扭矩值=扭矩系数×钢丝绳直径

=0.76%×20mm

=0.152mm

要计算特定钢丝绳受到拉力负载时所产生的扭矩值，用扭矩值乘上拉力负载。

示例：

直径20mm的Dyform34LR钢丝绳施加6000kgf负载

产生的扭矩=扭矩值×负载

=0.152×6000

=912kgf.mm

当钢丝绳用于多组穿绳装置中时，钢丝绳的扭转特性会影响滑轮组角位移量，下列公式给出了这种情况下的近似值。

公式中，S是钢丝绳间距，单位毫米。

L是穿绳装置中每组钢丝绳的长度。

Tv是钢丝绳的扭矩值。

θ是滑轮组的角位移量。

当滑轮组的角位移量超过90度（sinθ=1）时，会出现不稳定情况，穿绳装置钢丝绳会缠绕在一起，因此，测定任何特定穿绳装置是否稳定，可以用下列公式表示：

公式中：

S是钢丝绳间距，单位毫米。

L是穿绳装置中每组钢丝绳的长度，单位米。

Tv是钢丝绳的扭矩值，单位毫米。

前面列出的方程式都是对于简单的两组穿绳装置来说的。

对于更复杂的系统，如果考虑了钢丝绳见的不同间距，则可以使用类似方法。

偶数数量钢丝绳

钢丝绳布置有效的钢丝绳间距

注意：

对于下垂的钢丝绳不相互平行的提升装置，应使用各组钢丝绳的平均间距。

奇数数量钢丝绳

（钢丝绳末端在底部滑轮上）

钢丝绳布置

有效的钢丝绳间距和系统稳定公式

有效的钢丝绳间距S

如果则系统稳定。

滑轮的角位移

在钢丝绳扭矩的影响下要测算角位移量的大小，角位移量会使滑轮会发生旋转：

（适用于偶数数量钢丝绳）

方程式假设钢丝绳在无负载条件下没有扭矩产生，因此，安装过程中或安装后所产生的扭矩反过来会影响计算结果。

上述数据假设了一个恒定的扭矩值，这对新绳来说是合理有效的假设。

磨损和使用对扭矩值有很大的影响，而实际应用表明，在这样的条件下，扭矩值会减小，这样就提高了系统的稳定性。

一些系统可能会很复杂，需借助计算机进行估算。

示例：

假设一台固定起重机使用两根20mm的Dyform钢丝绳工作，末端滑轮组装有一个直径360mm的滑轮，下垂的钢丝绳相互平行：

扭矩值=0.76%×20

=0.152mm

如果是新绳（最差状况）并且不考虑滑轮重量和摩擦，那么，提升30米的高度，角位移量为：

即

穿绳装置将可能在下式计算的提升高度处“扭结”：

从起重机设计者的角度来说，应优先考虑到安全系数（角位移量限制在30度），因此，实际的提升高度约为106.5米。

扭结

扭结图表

钢丝绳技术委员会和电力起重机和挖掘机协会共同进行的现场调查研究表明，在多组穿绳提升装置中，钢丝绳发生扭结受几个因素的影响。

使用下列公式和图表可以确定，在多组穿绳提升装置中何时和是否会发生扭结。

图表给出了两个尺寸比值，它们是：

1.L/S=垂下的钢丝绳长度/钢丝绳间距

2.D/d=动滑轮和顶部定滑轮的平均直径/钢丝绳直径

下图给出了不同结构钢丝绳提升滑轮的角位移量为最大90度时扭转稳定的使用限制条件。

当使用条件高于对应的带状区域时，那么钢丝绳将很有可能发生扭结。

如果使用条件低于对应的带状区域时，那么钢丝绳将不可能发生扭结。

如果使用条