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鋼絲繩的結構分析

 

鋼絲繩是由鋼絲組成的載荷自動分配系統,典型鋼絲繩的結構圖。鋼絲是一種典型的多次螺旋體,捻制時,鋼絲首先繞股芯旋轉形成繩股,此時的鋼絲成為一次螺旋體;然后繩股繞繩芯旋轉形成鋼絲繩,此時的鋼絲成為二次螺旋體。對于一些特殊用途的鋼絲繩,鋼絲繩會繞纜芯旋轉使鋼絲成為三次螺旋體。


描述鋼絲繩幾何特征的基本參數如下。
(1)尺寸:對于圓鋼絲繩指其外接圓的直徑。
(2)結構:指鋼絲繩的結構形式。
(3)捻向:指鋼絲在股中和股在鋼絲繩中的旋方向。
(4)捻距:指鋼絲繩中的一股繞繩芯旋轉一周,鋼絲繩軸向走過的距離。

 

研究表明,由于鋼絲繩構造的獨特性,除了其截面內總的截面積損失之外,缺陷的分布和集中程度也對鋼絲繩的剩余承載力造成影響。此外,由于鋼絲之間存在著擠壓和摩擦,在經過了恢復長度之后,缺陷對承載力的影響會逐漸消失。

 

因此,對鋼絲繩承載力造成影響的是恢復長度內缺陷的尺寸和分布,而不僅僅是缺陷的形狀和尺寸。一種有效的缺陷描述方法不僅能反映出缺陷在截面內的位置以及缺陷之間的關系,而且能反映出缺陷在鋼絲繩軸向的位置和缺陷之間的關系。

 

鋼絲繩的描述方法 在經典的空間描述系統中,最常用的是笛卡爾坐標系(直角坐標系)、柱坐標系和球坐標系。鋼絲繩的承載是通過鋼絲繩中的鋼絲、鋼絲層、鋼絲股和股層實現的。典型的多層股鋼絲繩的截面圖,它由三層繩股構成,最內層為繩芯,股數為l,次外層的股數為6,最外層的股數為12。

 

當描述該繩中的鋼絲時,需要按順序確定其所股層號,股號,股的螺旋角(簡稱股旋角),鋼號,鋼絲號,鋼絲的螺旋角(簡稱絲旋角)。 用股層號、股號、股旋角、鋼絲層號、鋼絲號旋角6個參數構成的矢量表示鋼絲中心的軌跡。



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