消除或減少鋼絲繩應力的方法
作者: admin 編輯: admin 來源:admin 發布日期:2019-09-29 15:54
信息摘要:
為了消除或減少鋼絲繩的應力,人們研究和探索了各種行之有效的方法。 這些方法是:對打軸鋼絲的矯直彎曲變形,股繩后變形,股繩預變形,鋼絲繩的后變形及定徑,鋼絲繩的拉張,
為了消除或減少鋼絲繩的應力,人們研究和探索了各種行之有效的方法。
這些方法是:對打軸鋼絲的矯直彎曲變形,股繩后變形,股繩預變形,鋼絲繩的后變形及定徑,鋼絲繩的拉張,鋼絲繩的低溫回火,工字輪翻身,改善鋼絲繩內部的潤滑條件,改進鋼絲繩的結構,穩定化處理等。這里只介紹幾種消除應力的方法,另外幾種方法將在不松散鋼絲繩工藝措施的有關內容中進行敘述。
一、卷線時對鋼絲進行矯直變形
在卷線的過程中,鋼絲從放線架引出,經過多組壓輥受到反復變形,將拉拔應力消除之后再卷入工字輪內,這就稱為鋼線的矯直變形。這種矯直變形的工藝也可直接用于拉絲機成品卷筒收線之前,其消除鋼絲的拉拔應力的效果是一樣的。矯直變形時,應做到多輥多向,并選擇合適的參數。其主要參數有:壓彎量f、輥間距L、鋼絲張力P。設鋼絲的屈服強度為s,彈性模量為E,鋼絲的直徑為8,各參數之間的關系按以下計算公式確定:
(1)鋼絲的張力、輥間距、壓彎量之間的關系。
(2)壓彎量與輥間距之間的關系。
鋼絲在實際矯直過程中,各輥的壓彎量沿著鋼絲進入的第一道輥至最后的出口輥依次遞減,即:f1>fa…>f。
鋼絲矯直輥的工作直徑,可根據安裝的實際位置,在(6~15)8的范圍中選取。
二、工字輪翻身
在用筐籃式捻制設備生產股繩或鋼絲繩時,如果被捻制的鋼絲較粗(8>
1.8)、股繩直徑較大(d≥5.0),應該采取工字輪翻身的辦法來消除鋼絲或股繩的捻制扭轉應力。工字輪翻轉的方向要視鋼絲繩的捻法而定,工字輪翻身的程度則用翻身比來表示。
工字輪翻身是這樣規定的:當工字輪線架在機身轉動一周的同時,沿著機身轉動的相反方向也轉動一周,則視為工字輪完全反向翻身或者稱為100%的反向翻身。這時,如果設機身的轉速(角速度)為5,工字輪線架相對于機身的轉速(角速度)為ws,則翻身比為:
fo=5=1=100%(因為ws=;)wj把這種情況(f。=1)規定為沒有翻身(因為這時鋼絲或股繩在捻制過程中并沒有上勁和破勁),工字輪相對于地面做平動而無轉角。按照這一規定,翻身比的一般表達式為:
從式(4-18)可知:當j>s時,f為正值,工字輪視為“正向”翻身,股或鋼絲得到上勁;當;<ws時,f為負值,工字輪視為反向翻身,股或鋼絲得到破勁;當w;=0s時,f=0,工字輪視為無翻身(實際上是100%的反向翻身),鋼絲或股既未破勁也未上勁。這樣規定的方便之處是可以根據捻制設備的傳動系統比較容易地計算機身的轉速和工字輪線架相對于機身的轉速,并進而計算翻身比。
在捻股時,對鋼絲來說,無論是左捻或右捻,其翻身比均取為f。=1或f
=0,翻身方向與捻制方向相反。
在捻繩時,如果是同向捻,f應取負值,使股繩破勁,以消除捻制迭加扭轉應力(捻股和捻繩兩者之迭加);如果是交互捻,f應取正值,使股繩微量上勁以保持結構緊密,同時整體仍為反向翻身(小于100%的反向翻身),使捻制應力也得到消除。翻身比的取值范圍可參照表3-26選擇,也可按下式選取:
0<f<(1-cos a)(4-19)式中:a—一鋼絲繩的捻角。
三、低溫回火
對于疲勞性能要求比較高的航空鋼絲繩、膠帶鋼絲繩等小規格的鍍鋅鋼絲繩來說,它們的捻股、合繩工藝與一般圓股鋼絲繩并無太大的差別,但是在消除應力的方法上,除了采用預變形和后變形之外,還可以用低溫回火的辦法,使鋼絲繩中的應力得到較為徹底的消除,從而獲得比較高的耐疲勞性能,延長鋼絲繩的使用壽命。
所謂低溫回火是指兩種情況的低溫回火:一是鋼絲繩成繩之后在200~~
300℃的油溫下回火6~8h;另一種是制繩鋼線在捻制之前經過200~300℃
的油溫低溫回火6~10h。
表4-1所列是某廠對航空鋼絲繩進行低溫回火試驗的有關數據。
四、穩定化處理
對于像預應力鋼絞線或其他一些比較重要用途的鋼絲繩,要求其具有較低的應力松弛性能。所謂低松弛性能(或低松弛值)是指材料在使用過程中,在一定條件下,經過較長的時間以后,其應力損失值非常小,其力學性能仍然相當良好。
為要獲得預應力鋼絞線或某些鋼絲繩的低松馳性能,往往要進行穩定化處理。穩定化處理實質上是一種熱機械處理(形變熱處理)的過程。也就是:
使預應力鋼絞線或鋼絲繩在較低的加熱溫度范圍內(一般為350~400℃),通過短時間加熱的同時也受到一定的張拉,并產生微小的塑性伸長,從而消除內應力,改善其機械性能。這個過程就叫穩定化處理。
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