鋼絲繩抗扭剛度反映其抵抗扭轉(zhuǎn)變形的能力，扭矩及轉(zhuǎn)角直接影響著抗扭剛度的大小。鋼絲繩作為一種復(fù)雜的空間螺旋結(jié)構(gòu)，繩中的組股和股中的鋼絲存在固定的捻角α1，當(dāng)受到軸向拉力F1時，會產(chǎn)生沿鋼絲繩軸向的扭矩分力U1，這個分力是導(dǎo)致鋼絲繩受拉后產(chǎn)生扭矩與轉(zhuǎn)角的直接原因。因此，抗扭剛度D對于不同結(jié)構(gòu)鋼絲繩而言，具有唯一性。可作為鋼絲繩旋轉(zhuǎn)性能的判定依據(jù)。
針對鋼絲繩旋轉(zhuǎn)性能判定不能量化，提出將鋼絲繩抗扭剛度及轉(zhuǎn)角作為衡量其旋轉(zhuǎn)性能的指標(biāo)。從理論上分析影響抗扭剛度D的2個因素，鋼絲繩扭矩M及轉(zhuǎn)角ω，并通過試驗(yàn)測量不同結(jié)構(gòu)鋼絲繩的扭矩M和轉(zhuǎn)角ω進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：1）當(dāng)鋼絲繩抗扭剛度D＜2.0×108 N·m/（°）為不抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，2.0×108N·m/（°）≤D＜7.0×108N·m/（°）為微旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，D≥7.0×108 N·m/（°）為抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩；2）當(dāng)鋼絲繩轉(zhuǎn)角ω＞15圈為不抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，0.5圈＜ω≤15圈為微旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，ω≤0.5圈為抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。
利用新型扭矩和轉(zhuǎn)角測定工裝進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)測鋼絲繩扭矩及轉(zhuǎn)角，不同結(jié)構(gòu)鋼絲繩的抗扭剛度及轉(zhuǎn)角存在較大差異，35W×7結(jié)構(gòu)的抗扭剛度最大，15×K7及四股鋼絲繩次之，最小的為6股和8股鋼絲繩；鋼絲繩轉(zhuǎn)角與抗扭剛度呈現(xiàn)規(guī)律恰好相反，換而言之，抗扭剛度D越大，轉(zhuǎn)角ω越小，鋼絲繩抗旋轉(zhuǎn)性能越好。
對于同結(jié)構(gòu)鋼絲繩而言，扭矩值與鋼絲繩直徑呈正比，鋼絲繩施加載荷S與扭矩值呈正比。試驗(yàn)驗(yàn)證，鋼絲繩扭矩值及轉(zhuǎn)角由大到小的順序依次為：8股繩＞6股繩＞4股繩＞15×7（或K7）＞35W×7（或K7）。通過驗(yàn)證，同結(jié)構(gòu)不同直徑的鋼絲繩，直徑越大，扭矩值越大，轉(zhuǎn)角基本相同，可作為判定鋼絲繩旋轉(zhuǎn)性能的依據(jù)。
原創(chuàng)： 張東昱，于淵博 金屬制品行業(yè)
冀公網(wǎng)安備13050002001422號