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鋼絲繩經過滑輪時允許偏角的計算分析

作者： admin 編輯： admin 來源：admin 發布日期：2019-12-09 11:06

信息摘要：

問題的提出石油鉆采設備的鉆機、修井機及其它起重設備上都存在著快繩經過天車滑輪時有一定的偏角問題。很顯然，偏角必須控制在一個范圍之內，偏角越小越好。若偏角過大，鋼絲

問題的提出

石油鉆采設備的鉆機、修井機及其它起重設備上都存在著快繩經過天車滑輪時有一定的偏角問題。很顯然，偏角必須控制在一個范圍之內，偏角越小越好。若偏角過大，鋼絲繩不可避免地會與滑輪的槽邊相互磨損，偏角越大造成的磨損越嚴重，極大地影響鋼絲繩的使用壽命。實踐證明，許多情況下的鋼絲繩早期破壞是由于受到磨擦或擠壓造成的。對于鋼絲繩偏角的限制范圍，有關資料如文獻[]、[2]介紹得比較粗略，尚無詳細的計算分析方法，設計人員只是根據一些經驗公式進行分析計算。本文通過詳細的分析推導，推薦出了較為科學合理的傾角范國的計算公式，供結構設計時參考。

偏角公式的推導

所謂偏角是指鋼絲繩中心線偏出滑輪旋轉平面（圖1中的xoy平面）的角度y。

對于普通的滑輪來說，鋼絲繩的繩槽結構如圖2所示，其槽底為圓弧面，這個圓弧面的直徑接近于鋼絲繩的直徑。為分析方便，假定槽底圓弧面半徑等于鋼絲繩半徑.其兩側分別為直線I與直線Ⅱ

繞Y軸旋轉所形成的圓錐面的一部分。直線I與直線Ⅱ的方程式分別為：

由圖4可知：

1.滑輪直徑是影響鋼絲繩允許偏角的主要因素，在鋼絲繩直徑一定的情況下，滑輪直徑越大，也即e值越大，允許偏角越小.但是滑輪直徑小必然造成纏繞鋼絲繩的曲率半徑小，影響鋼絲繩的彎曲強度，所以對于某一直徑的鋼絲繩，確定滑輪直徑時應同時考慮鋼絲繩的彎曲強度和偏角兩個影響因素。

2.滑輪的繩槽深度是影響鋼絲繩允許偏角的次要因素，繩槽越深，即c值越大，允許偏角越大。但其對偏角的影響一般不超過0.5，在考慮到槽深更利于鋼絲繩不跳槽現象的發生，所以在鋼絲繩直徑一定的情況下，盡量選用大的槽深系數。