CN110499656A - 一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法 - Google Patents

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秦万信
于渊博
沈志军
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Abstract

本发明提供一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法，具体按照以下步骤进行：步骤1，通过测量获取钢丝绳绳径D、钢丝绳捻距S绳、外层股外层钢丝直径δ，根据所述测量数据获得外层股外层钢丝捻制圆半径r；步骤2，通过测量获得外层股外层钢丝绕股轴线旋转圈数T、外层股外层钢丝的总长度L丝，根据所述测量数据获得外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝；步骤3，根据所述L'丝、r、外层股捻距S股几何关系，获得S股。本发明能够根据外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝、外层股外层钢丝捻制圆半径r与外层股捻距S股的几何关系，计算出钢丝绳结构的外层股捻距。

Description

一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法
技术领域
本发明属于钢丝绳生产技术领域，涉及一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法。
背景技术
钢丝绳是一种由多丝、多股组成的柔性体，一般的，钢丝绳是由多个股按照一定工艺捻制而成，每个股又是通过多根钢丝按照一定工艺捻制而成，对于成品钢丝绳来说，有时需要通过实际测量很多参数来验证设计的正确性。从实际情况看，容易测绘结构参数通常有钢丝绳的直径和捻距、金属绳芯的直径和捻距、金属绳芯的中心股直径和捻距、不同位置组股钢丝直径等，但关于钢丝绳中股捻距测量目前似乎还没有好的方法，钢丝绳中股捻距之所以难以测量，或者不容易测量准确，根本原因是因为组股外层钢丝形状是二次螺旋线，另外，由于股在钢丝绳中已经处于螺旋状态，在理论上股径也无法相对准确测出，测量所得“股径”也只能是设计直径的近似值，测量结果受测量位置与测量工具影响较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法，解决了现有技术中钢丝绳结构外层股捻距不能测量的问题。
本发明所采用的技术方案是，
一种钢丝绳结构外层股的捻距确定方法，具体按照以下步骤进行：
步骤1，通过测量获取钢丝绳绳径D、钢丝绳捻距S绳、外层股外层钢丝直径δ，根据测量数据获得外层股外层钢丝捻制圆半径r；
步骤2，通过测量获得外层股外层钢丝绕股轴线旋转圈数T、外层股外外层钢丝的总长度L丝，根据测量数据获得外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝；
步骤3，根据L'丝、r与外层股捻距S股的几何关系，获得S股。
步骤1具体按照以下方式实施：
步骤1.1，通过测量获取钢丝绳绳径D、钢丝绳捻距S绳、外层股外层钢丝直径δ；
步骤1.2，根据钢丝绳绳径D和钢丝绳捻距S绳，计算钢丝绳捻距倍数K，计算公式为
步骤1.3，根据钢丝绳捻距倍数K，通过求解方程求得钢丝绳捻制系数m，其方程为
cK2m4-2cK2m3-(K2+π2)m2+2π2m-π2＝0 (2)
式中：N为钢丝绳外股直径相等时股数。
步骤1.4，根据钢丝绳捻制系数m的定义与钢丝绳实测绳径D，由公式(3)求得外层股间无间隙时股直径d：
步骤1.5，根据外层股间无间隙时股直径d，外层股外层钢丝直径δ，求得外层股外层钢丝捻制圆半径r，计算方式为：
外股外层钢丝的总长度L丝和T的测量方式为：从外观平直钢丝绳试样中拆取适当长度外层股，从外层股中拆取1根外层钢丝，由于从外层股中拆取外层钢丝空间曲线为二次螺旋线，根据二次螺旋线确认该根钢丝绕股轴线旋转圈数T，之后将钢丝拉直，测量即得外层股外层钢丝的总长度L丝。
外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝的计算方式为：
外层股捻距S股的计算方式为：
本发明的有益效果是，
本发明能够根据外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝、外层股外层钢丝捻制圆半径r与外层股捻距S股的几何关系，计算出钢丝绳结构的外层股捻距。
附图说明
图1为本发明一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法中外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝、外层股外层钢丝捻制圆半径r与外层股捻距S股的几何关系图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法，具体按照以下步骤进行：
步骤1，通过测量获取钢丝绳绳径D、钢丝绳捻距S绳、外层股外层钢丝直径δ，根据测量数据获得外层股外层钢丝捻制圆半径r；具体按照以下方式实施：
步骤1.1，通过测量获取钢丝绳绳径D、钢丝绳捻距S绳、外层股外层钢丝直径δ；
步骤1.2，根据钢丝绳绳径D和钢丝绳捻距S绳计算钢丝绳捻距倍数K，计算公式为：
步骤1.3，根据钢丝绳捻距倍数K，通过求解方程求得钢丝绳捻制系数m，其中方程为
cK2m4-2cK2m3-(K2+π2)m2+2π2m-π2＝0 (2)
式中：N为钢丝绳外股直径相等时股数。
步骤1.4，根据钢丝绳捻制系数m的定义与钢丝绳实测绳径D，由公式(3)求得外层股间无间隙时股直径d：
步骤1.5，根据外层股间无间隙时股直径d，外层股外层钢丝直径δ，求得外层股外层钢丝捻制圆半径r，计算方式为：
步骤2，通过测量获得外层股外层钢丝绕股轴线旋转圈数T、外层股外层钢丝的总长度L丝，根据测量数据获得外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝；
其中外层股外层钢丝的总长度L丝和外层股外层钢丝绕股轴线旋转圈数T的测量方式为：从外观平直钢丝绳试样中拆取适当长度外层股，从外层股股中拆取1根外层钢丝，由于拆取钢丝空间曲线为二次螺旋线，根据二次螺旋线确认该根钢丝绕股轴线旋转圈数T，之后将钢丝拉直，测量即得外层股外层钢丝的总长度L丝。
其中外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝的计算方式为：
步骤3，根据L'丝、r、外层股捻距S股图1几何关系，获得S股。
计算方式为：
实施例1
步骤1.1，实测6×36WS-IWRC钢丝绳绳径D为23.10mm，实测钢丝绳捻距S绳为142.26mm，外层股外层钢丝直径δ为1.26mm；
步骤1.2，通过公式(1)计算得到钢丝绳捻距倍数K：
步骤1.3将K代入四次方程(2)，得：
通过迭代法求得m＝3.087；
步骤1.4，将m与D代入公式(3)，计算得到钢丝绳外层股间无间隙时外层股直径为
步骤1.5，根据公式(4)求得
步骤2：从外层股取出1根2次螺旋钢丝，确定该钢丝绕股轴线旋转11圈，将其展开测得L丝为700mm，则根据公式(5)外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝为：
步骤3：利用公式计算钢丝绳外层股捻距为：
由于外层股在钢丝绳中处于一次螺旋，外层股外层钢丝在钢丝绳中处于二次螺旋，因此，无法根据外层股外层钢丝直接测量出钢丝绳外层股捻距。
本方法能够根据钢丝绳外层股捻距S股、外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝、外层股外层钢丝捻制圆半径r的几何关系计算得到的钢丝绳外层股捻距S股。

Claims (5)

1.一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：
步骤1，通过测量获取钢丝绳绳径D、钢丝绳捻距S绳、外层股外层钢丝直径δ，根据所述测量数据获得外层股外层钢丝捻制圆半径r；
步骤2，通过测量获得外层股外层钢丝绕股轴线旋转圈数T、外层股外层钢丝的总长度L丝，根据所述测量数据获得外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝；
步骤3，根据所述L'丝、r、外层股捻距S股的几何关系，获得S股。
2.如权利要求1所述的一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下方式实施：
步骤1.1，通过测量获取钢丝绳绳径D、钢丝绳捻距S绳、外层股外层钢丝直径δ；
步骤1.2，根据钢丝绳绳径D和钢丝绳捻距S绳计算钢丝绳捻距倍数K，计算公式为：
步骤1.3，根据钢丝绳捻距倍数K，通过求解方程求得钢丝绳捻制系数m，其中方程为
cK2m4-2cK2m3-(K2+π2)m2+2π2m-π2＝0 (2)
式中：N为钢丝绳外股直径相等时股数；
步骤1.4，根据钢丝绳捻制系数m的定义与钢丝绳绳径D，由公式(3)求得外层股间无间隙时股直径d：
步骤1.5，根据所述外层股间无间隙时股直径d，外层股外层钢丝直径δ，求得外层股外层钢丝捻制圆半径r，计算方式为：
3.如权利要求1所述的一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法，其特征在于，所述外层股外层钢丝的总长度L丝和外层股外层钢丝绕股轴线旋转圈数T的测量方式为：从外观平直钢丝绳试样中拆取适当长度外层股，从外层股中拆取1根外层钢丝，由于从股中拆取钢丝空间曲线为二次螺旋线，根据二次螺旋线确认该根钢丝绕股轴线旋转圈数T，之后将钢丝拉直，测量即得外层股外层钢丝的总长度L丝。
4.如权利要求1所述的一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法，其特征在于，所述外层股外层钢丝绕股轴线旋转一圈展开长度L'丝的计算方式为：
5.如权利要求1所述的一种钢丝绳结构外层股捻距的确定方法，其特征在于，所述外层股捻距S股的计算方式为：
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