1770-25GB8918.即鋼絲繩有6股。每股有鋼絲36根,獨立鋼芯,互捻型.鋼絲繩截面如圖6所示。
2.3最小破斷拉力計算
鋼絲繩最小破斷拉力4,用kN表示,其計算公式如下:
,“DrR。
Fn=100-
式中F。—鋼絲繩最小破斷拉力,單位為kN;
’某一指定結構鋼絲繩的破斷拉力系數;D——鋼絲繩公稱直徑,單位為mm;
。—鋼絲繩公稱抗拉強度,單位為MPa。
根據鋼絲繩選型可知鋼絲繩直徑為16mm,公稱抗拉強度為1770MPa,根據(GR/T89182006可得鋼芯鋼絲繩的最小破斷拉力為0.356,結合式(l)和式(2),估算所選取的鋼絲繩,其最小破斷拉力約為160kN,而本系統鋼絲繩所需最大牽引力為10.5kN,在實際工作中所選取的鋼絲繩受到的拉力遠小于其最小破斷拉力,說明該型號的鋼絲繩完全滿足實車碰撞試驗需要。
3插接鋼絲繩
根據上文所述.本系統中的鋼絲繩以封閉環狀形式串接在各個機構之間,像一根橡皮筋一樣。那么就需要對鋼絲繩進行接頭處理。
本系統區別于往復運動的電梯式鋼絲繩接頭,此種接頭為鋼絲繩疊加利用卡環壓緊的形式,存在接頭處變粗的現象,不適用于通過性設備。本系統中的鋼絲繩運轉是連續的,這就要保證接頭處與鋼絲繩全段具有相同的外觀形狀和抗拉力,此種接頭方式為無極繩插接方法1。這種方式對于質量要求較高,要保證鋼沒繩接頭處的租細與原有鋼絲繩斷面相近似,以便使鋼絲繩在運行中能平穩地通過輪槽且整齊地排列在卷筒上。
3.1破股
本牽引系統中鋼絲繩的總長度約為400m,按照無極繩接法,桶接長度不得小于鋼絲繩直徑的1000信”,鋼絲繩桶接時需要被破成6股并依次插入,需要預留近10m的余量,因此插接長度不得小于26m,由于牽引系統軌道長為150m,故插接長度不宜超過50m。
破股時將需要插接的鋼絲繩一頭按照旋向隔一股取一股],如圖7所示,將l、3、5般利至l5m處,并將剝出的三般鋼絲繩進行盤圈,以使于后面的操作,將鋼絲繩芯與未剝開的2、4、6股一起剁斷,另一根鋼絲繩頭按照同樣的方法進行破服。
圖7鋼絲繩破股示意圖
3.2對繩頭
將被破成的鋼絲繩兩個接頭分為A、B兩個繩頭,首先進行鋼絲繩編接,將兩個繩芯對頭放在一起拉緊,使兩端繩的捻距保持一致,長短繩按照鋼絲繩整體旋向交叉排布,并確保繩芯銜接好,先進行一側(A繩頭)長繩的編接,使長繩的每膠走向顧應鋼絲繩完整股的花紋和旋向,將A繩頭的長繩I、3、5股代替B繩頭的短繩2'、4'、6股,采取短繩退長繩進的方式,操作過程中需全程拉緊鋼絲繩。編接至第一股長繩剩余部分為鋼絲繩直徑的60倍時,約為l1m的長度,此時將短繩截斷,留出與長繩同等距離的繩頭,如圖8所示,長繩l與短繩2”。同樣A繩中剩余兩股長繩按照相同方法進行編制,為保證鋼絲繩插接的平順性,需在每兩個接頭銜接處預留約lm的完整鋼絲繩,即圖中繩5和繩3’
之間的距離。另一側B繩頭編接方法與A繩相同,此處不再贅述。
圖8輛絲繩對繩頭示意面
3.3抽繩芯
從第一個長短繩銜接處開始,用扁詮將鋼絲繩按每邊三股分開一個可以下鉤性的口,然后用鉤鉤出繩芯后,將繩芯利斷。沿兩端插入方怪反向旋轉.過程中順勢抽出繩芯.抽至預留單股繩頭的長度處為止(四。另一側也用同樣的方法抽出繩芯。將抽出的繩芯刺斷。需要注意的是,抽出繩芯的繩芯頭距離插接點要小于待插接繩的長度,否則,相接完成后鋼絲繩需要進行預緊,避免出現空繩芯部位,導致鋼絲編出現大的形變并大大降低鋼絲繩的抗拉力。其他五處銜接處均按照此方法將鋼絲繩繩芯抽出并剁斷。
3.4埋繩頭
埋繩頭是整個插接過程中最重要的步驟,是決定最終插接效果的關鍵點。本文對不同的埋繩頭法進行了探索和討論,從經驗方法以及實際工作中的嘗試性探索,采取了三種不同的埋頭方法,并進行了效果對比。但由于埋繩頭工作的特殊性,其完成效果很大程度上依賴于施工人員的經驗及熟練程度,因此本文采用了同一根鋼絲繩以及同組施工人員,很大程度上降低了試驗誤差。
首先根據經驗,由于插接頭是鋼絲繩外藏繩股,其外形存在繩股旋向和監體旋向,此時的插接頭為彎曲形狀,因此需要對12個核頭進行嬌直處理”1。需要注意的是,矯治過程不應破壞原有繩般形狀,以去除剛性彎曲為主。另外,由于鋼絲繩繩芯普遍比繩服粗,因此需要在每個插接頭鮮繞白現絨線,一方面增加代替繩芯的繩膠直徑,另一方面可以很好地增加其摩擦力,并用絕緣膠帶纏繞固定,防止插接過程中出現松脫現象[]。
1)插接點平行排布。插接時,插接點的兩個繩平行排布,用扁鏈將鋼絲繩分成三股一側,對每個濰股用插繩工具邊等邊修正,使用橡皮錘或木錘對繩股進行錘打,錘打時用力方向應傾斜于纏繞方向,兩個動作需同時進行,此時就需要工人師博具有超高的配合能力。最后,每股鋼絲繩整體壓入鋼絲繩中間,取代原有的繩芯,原濰芯頭需要與填進的一綱絲提繩頭搭在一處,保證無空心出現。此時的插接效果如圖9u所示,可以看出,在播接點處存在明顯直徑變小的情況。
2)二次填充法。根據第一種棲接方法存在的問題,我們對新接點處存在直徑變小問題進行了討論,分析出是因為在插接頭處為5股鋼絲繩,缺少繩芯填充物所造成的,對于這種情況采取了二次填充的方法。
對于鋼絲繩插接處的填充物,其材質應選擇不易被壓縮的材料,本文采用的是將細鋼絲纏成梭形作為括接頭處的填充物。經測量,此方法使插接處的鋼絲繩直徑得到增大,符合尺寸要求,其外觀效果也得到了改善。但施加系統預緊力后,如圖9b所示,整個插接距離內的鋼絲繩外觀出現了明顯直徑縮小以及突膠異形現象。
3)插接點交又排布。根據前兩種插接方法的分析,考慮是由于新接頭平行排布導致銷絲濰插接位置的抗拉力不足造成的,因此第三種采用插接點交又排布的方式進行插接。其后續的錨繞方法與第一種方法相同,此處不再贅述。插接完成后同樣施加系統預緊力,此時鋼絲繩如圖9。所示,此插接段無明顯形變,但在其插接點存在凸出位置。根據GB
89182006《重要用途鋼絲繩》規定],經過測量,鋼絲繞凸出位置的圓度未大于鋼絲繩公稱直徑的4%。
可以看出,插接點交叉排布的方式是本次試驗效果最優的方法,因此在實車碰撞牽引系統中采用此方法進行鋼絲繩桶接,整體效果較好,系統試運行后未出現異形現象。
a)插接點平行b)插接點二次填充c)插接點交叉圖9鋼絲須堆場頭示意圖
4鋼絲繩維護
鋼絲繩是系統安全運行的關鍵,因此需要定期對其進行維護保養,其中包括以下幾點。
1)鋼絲繩接頭處破斷強度會降低,且容易出現斷然或變形情況,需定期測量鋼沒繩直徑。
2)本系統中鋼絲繩是通過精輪進行傳導的,要定期對鋼絲紙是否脫槽進行檢查。
3)定期對鋼絲纜進行清潔和涂抹潤滑脂.防止潤滯油的流失及塵埃、碎屑等污物的積累,也可以達到防銹的效果。
4)按照GB8918一2006及時進行牽引鋼絲繩的報廢與更新。在實際作業過程中,維修檢測技術人員要定期對倒絲繩進行相關的檢測,發現不符合使用標準的需及時更換。
5結論
鋼絲繩是確保實車碰撞牽引系統長期、高效、安全、低成本運行的基礎。因此,本文主要通過分析鋼絲繩的選型及插接方法,并簡要概述了鋼效繩的維護方法,為正確使用鋼絲繩提供了一些有益的參考建議,對于提高鋼絲繩的安全性,延長使用壽命,提高碰撞試驗的安全性、可靠性及經濟效益有著非常重要的意義。