信息摘要:
為了消除或減少鋼絲繩的應(yīng)力,人們研究和探索了各種行之有效的方法。 這些方法是:對(duì)打軸鋼絲的矯直彎曲變形,股繩后變形,股繩預(yù)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(yīng)力,人們研究和探索了各種行之有效的方法。
這些方法是:對(duì)打軸鋼絲的矯直彎曲變形,股繩后變形,股繩預(yù)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(nèi)部的潤(rùn)滑條件,改進(jìn)鋼絲繩的結(jié)構(gòu),穩(wěn)定化處理等。這里只介紹幾種消除應(yīng)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(guān)內(nèi)容中進(jìn)行敘述。
一、卷線時(shí)對(duì)鋼絲進(jìn)行矯直變形
在卷線的過(guò)程中,鋼絲從放線架引出,經(jīng)過(guò)多組壓輥受到反復(fù)變形,將拉拔應(yīng)力消除之后再卷入工字輪內(nèi),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(jī)成品卷筒收線之前,其消除鋼絲的拉拔應(yīng)力的效果是一樣的。矯直變形時(shí),應(yīng)做到多輥多向,并選擇合適的參數(shù)。其主要參數(shù)有:壓彎量f、輥間距L、鋼絲張力P。設(shè)鋼絲的屈服強(qiáng)度為s,彈性模量為E,鋼絲的直徑為8,各參數(shù)之間的關(guān)系按以下計(jì)算公式確定:
(1)鋼絲的張力、輥間距、壓彎量之間的關(guān)系。
(2)壓彎量與輥間距之間的關(guān)系。
鋼絲在實(shí)際矯直過(guò)程中,各輥的壓彎量沿著鋼絲進(jìn)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(jù)安裝的實(shí)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(shè)備生產(chǎn)股繩或鋼絲繩時(shí),如果被捻制的鋼絲較粗(8>
1.8)、股繩直徑較大(d≥5.0),應(yīng)該采取工字輪翻身的辦法來(lái)消除鋼絲或股繩的捻制扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。工字輪翻轉(zhuǎn)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(lái)表示。
工字輪翻身是這樣規(guī)定的:當(dāng)工字輪線架在機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)一周的同時(shí),沿著機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)的相反方向也轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí),如果設(shè)機(jī)身的轉(zhuǎn)速(角速度)為5,工字輪線架相對(duì)于機(jī)身的轉(zhuǎn)速(角速度)為ws,則翻身比為:
fo=5=1=100%(因?yàn)閣s=;)wj把這種情況(f。=1)規(guī)定為沒(méi)有翻身(因?yàn)檫@時(shí)鋼絲或股繩在捻制過(guò)程中并沒(méi)有上勁和破勁),工字輪相對(duì)于地面做平動(dòng)而無(wú)轉(zhuǎn)角。按照這一規(guī)定,翻身比的一般表達(dá)式為:
從式(4-18)可知:當(dāng)j>s時(shí),f為正值,工字輪視為“正向”翻身,股或鋼絲得到上勁;當(dāng);<ws時(shí),f為負(fù)值,工字輪視為反向翻身,股或鋼絲得到破勁;當(dāng)w;=0s時(shí),f=0,工字輪視為無(wú)翻身(實(shí)際上是100%的反向翻身),鋼絲或股既未破勁也未上勁。這樣規(guī)定的方便之處是可以根據(jù)捻制設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)比較容易地計(jì)算機(jī)身的轉(zhuǎn)速和工字輪線架相對(duì)于機(jī)身的轉(zhuǎn)速,并進(jìn)而計(jì)算翻身比。
在捻股時(shí),對(duì)鋼絲來(lái)說(shuō),無(wú)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(shí),如果是同向捻,f應(yīng)取負(fù)值,使股繩破勁,以消除捻制迭加扭轉(zhuǎn)應(yīng)力(捻股和捻繩兩者之迭加);如果是交互捻,f應(yīng)取正值,使股繩微量上勁以保持結(jié)構(gòu)緊密,同時(shí)整體仍為反向翻身(小于100%的反向翻身),使捻制應(yīng)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?。?/span>
0<f<(1-cos a)(4-19)式中:a—一鋼絲繩的捻角。
三、低溫回火
對(duì)于疲勞性能要求比較高的航空鋼絲繩、膠帶鋼絲繩等小規(guī)格的鍍鋅鋼絲繩來(lái)說(shuō),它們的捻股、合繩工藝與一般圓股鋼絲繩并無(wú)太大的差別,但是在消除應(yīng)力的方法上,除了采用預(yù)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(yīng)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(zhǎng)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(jīng)過(guò)200~300℃
的油溫低溫回火6~10h。
表4-1所列是某廠對(duì)航空鋼絲繩進(jìn)行低溫回火試驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)。
四、穩(wěn)定化處理
對(duì)于像預(yù)應(yīng)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(yīng)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(guò)程中,在一定條件下,經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間以后,其應(yīng)力損失值非常小,其力學(xué)性能仍然相當(dāng)良好。
為要獲得預(yù)應(yīng)力鋼絞線或某些鋼絲繩的低松馳性能,往往要進(jìn)行穩(wěn)定化處理。穩(wěn)定化處理實(shí)質(zhì)上是一種熱機(jī)械處理(形變熱處理)的過(guò)程。也就是:
使預(yù)應(yīng)力鋼絞線或鋼絲繩在較低的加熱溫度范圍內(nèi)(一般為350~400℃),通過(guò)短時(shí)間加熱的同時(shí)也受到一定的張拉,并產(chǎn)生微小的塑性伸長(zhǎng),從而消除內(nèi)應(yīng)力,改善其機(jī)械性能。這個(gè)過(guò)程就叫穩(wěn)定化處理。