JP6760824B2 - High strength wire rope - Google Patents
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Description
本発明は、高強度ワイヤロープに関する。 The present invention relates to high-strength wire rope.
従来、クレーンでの荷役運搬や他の建設機械に使用されるワイヤロープには、一般的にJISG3525(ワイヤロープ:2013)で規定される繊維心入りもしくはワイヤロープ状のロープ心(IWRC(Independent Wire Rope Coreの略))入りのFi型やWS型の6ストランドロープなどが使用されている。このような用途に用いられるワイヤロープは、設備の小型化、およびそれによる設備の軽量化や省エネルギー化等のために、細径でありながら高い強度(例えば、引張強度)を有することが要求される。 Conventionally, wire ropes used for cargo handling and transportation by cranes and other construction machines generally have fiber cores or wire rope-like rope cores (IWRC (Independent Wire) specified by JISG3525 (wire rope: 2013)). A Fi-type or WS-type 6-strand rope containing Rope Core)) is used. The wire rope used for such applications is required to have high strength (for example, tensile strength) while having a small diameter in order to reduce the size of the equipment and thereby reduce the weight and energy of the equipment. Ru.
上記のワイヤロープとして、例えば、特許文献1には、図9に示されるようなIWRC6×Fi(29)の構造を有する6ストランドワイヤロープ100が示されている。このワイヤロープ100は、IWRC101と、その周囲において撚り合わされた複数(図9では6本)の側ストランド102とを有する。
As the above wire rope, for example, Patent Document 1 shows a 6-
IWRC101は、7本のロープ心用ストランド101bを有する。各ロープ心用ストランド101bは、互いにらせん状に撚り合わされた複数の素線101aからなる。これら7本のロープ心用ストランド101bのうち1本のロープ心用ストランド101bを中心として他の残り6本のロープ心用ストランド101bが撚り合わさることによって、IWRC101が形成されている。側ストランド102は、それぞれ複数の素線102aが撚り合わさることにより形成されている。
The IWRC101 has seven
しかし、このような従来のワイヤロープ100は、ワイヤロープ状のロープ心であるIWRC101と複数の側ストランド102との間に大きな隙間が形成されるので、ワイヤロープ100内部における素線の充填率(すなわち、ワイヤロープの断面積における素線の断面積が占める割合)を上げることができない。したがって、細径でありながら高い強度を有するという要求を満足できない。
However, in such a
上記の隙間は、側ストランド102を細くすることにより削減することが可能である。しかし、複数の細い側ストランド102がIWRC101の周囲に撚り合されると型崩れが生じやすくなる。その結果、素線の充填率およびワイヤロープの強度の両方を向上することができなくなる。
The above gap can be reduced by thinning the
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、素線の充填率を上げて細くて高い強度が得られる高強度ワイヤロープを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-strength wire rope capable of obtaining a thin and high strength by increasing the filling rate of the wire.
上記課題を解決するためのものとして、本発明の高強度ワイヤロープは、複数の素線が撚り合わされて形成された1本のストランド心と、それぞれが複数の素線が撚り合わされ、前記ロープ心の周囲に撚り合わされて中間層を形成する複数の中間ストランドと、それぞれが複数の素線が撚り合わされて形成され、前記複数の中間ストランドによって形成された前記中間層の周囲に撚り合わされた複数の外層ストランドと、を備えており、前記複数の中間ストランドは、前記ストランド心の直径よりも小さい直径を有して当該ストランド心の周面に接触するとともに当該ストランド心の周方向に当該中間ストランド同士が密着した状態で配置され、前記複数の外層ストランドは、前記ストランド心の直径よりも小さく、かつ、前記中間ストランドよりも大きい直径を有して前記中間層の周囲において前記中間ストランドに接触するとともに前記周方向に当該外層ストランド同士が密着した状態で配置されていることを特徴とする。 To solve the above problems, the high-strength wire rope of the present invention has a single strand core formed by twisting a plurality of strands and a plurality of strands each twisted to form the rope core. A plurality of intermediate strands twisted around the structure to form an intermediate layer, and a plurality of intermediate strands each formed by twisting a plurality of strands and twisted around the intermediate layer formed by the plurality of intermediate strands. The outer layer strands and the plurality of intermediate strands have a diameter smaller than the diameter of the strand cores and come into contact with the peripheral surface of the strand cores, and the intermediate strands are connected to each other in the circumferential direction of the strand cores. Are arranged in close contact with each other, and the plurality of outer layer strands have a diameter smaller than the diameter of the strand core and larger than the intermediate strand, and come into contact with the intermediate strand around the intermediate layer. It is characterized in that the outer layer strands are arranged in close contact with each other in the circumferential direction.
かかる構成では、複数の外層ストランドをストランド心の周方向に互いに密着させて配置されるとともに外層ストランドおよびストランド心よりも細い中間ストランドを外層ストランドとストランド心との隙間に密に詰めることにより高い素線の充填率が得られる。このことは、ワイヤロープ全体で荷重を受けることを可能にする。その結果、素線の充填率が向上して細くて高い強度を有する高強度ワイヤロープを得ることが可能になる。 In such a configuration, a plurality of outer layer strands are arranged in close contact with each other in the circumferential direction of the strand core, and the outer layer strand and the intermediate strand thinner than the strand core are densely packed in the gap between the outer layer strand and the strand core. The filling rate of the wire is obtained. This allows the entire wire rope to be loaded. As a result, the filling rate of the wire is improved, and it becomes possible to obtain a high-strength wire rope that is thin and has high strength.
前記複数の外層ストランドと前記複数の中間ストランドは、同じ本数であり、各々の前記中間ストランドは、隣接する2本の前記外層ストランドによって形成される谷間に入り込んだ状態で当該隣接する2本の前記外層ストランドに接触しているのが好ましい。 The plurality of outer layer strands and the plurality of intermediate strands have the same number, and each of the intermediate strands is in a state of being inserted into a valley formed by the two adjacent outer layer strands. It is preferably in contact with the outer strands.
かかる構成により、より高い素線の充填率を得ることが可能になり、細くてより高い強度の高強度のワイヤロープを得ることが可能になる。また、前記複数の外層ストランドと前記複数の中間ストランドは、同じ本数であるので、ワイヤロープの設計が容易である。 With such a configuration, it is possible to obtain a higher wire filling rate, and it is possible to obtain a thin, higher-strength, high-strength wire rope. Further, since the plurality of outer layer strands and the plurality of intermediate strands have the same number, the design of the wire rope is easy.
前記複数の外層ストランドは、前記複数の中間ストランドが前記ストランド心の周囲において撚られた方向と同じ方向に、前記中間層の周囲で撚られているのが好ましい。 The plurality of outer layer strands are preferably twisted around the intermediate layer in the same direction in which the plurality of intermediate strands are twisted around the strand core.
かかる構成により、複数の中間ストランドをストランド心に撚りながら、複数の外層ストランドを隣接する当該中間ストランドの谷間に入り込むように中間層の周囲に撚ることが可能になる。そのため、より高い素線の充填率を得ることが可能になり、細くてより高い強度の高強度のワイヤロープを得ることが可能になる。 With such a configuration, it is possible to twist the plurality of intermediate strands around the strand core while twisting the plurality of outer layer strands around the intermediate layer so as to enter the valley of the adjacent intermediate strands. Therefore, it is possible to obtain a higher wire filling rate, and it is possible to obtain a thin, higher-strength, high-strength wire rope.
前記複数の外層ストランドは、互いに同一の直径を有することが好ましい。かかる構成により、ストランド心の周方向において、外層ストランドを均等に配置することができ、かつ、ワイヤロープの外周の形状における真円度が向上する。その結果、ワイヤロープの偏摩耗が低減し、耐摩耗性や耐久性が向上する。 It is preferable that the plurality of outer layer strands have the same diameter as each other. With such a configuration, the outer layer strands can be evenly arranged in the circumferential direction of the strand center, and the roundness in the shape of the outer circumference of the wire rope is improved. As a result, uneven wear of the wire rope is reduced, and wear resistance and durability are improved.
前記複数の中間ストランドは、互いに同一の直径を有することが好ましい。かかる構成により、中間ストランドを均等に配置することができ、ストランド心と外層ストランドとの隙間に均一に詰めることが可能である。 The plurality of intermediate strands preferably have the same diameter as each other. With such a configuration, the intermediate strands can be evenly arranged, and the gap between the strand core and the outer layer strand can be uniformly packed.
前記外層ストランドは、円筒状の外周面を有するように最外層の前記素線が変形された異形ストランドである。 The outer layer strand is a deformed strand in which the strand of the outermost layer is deformed so as to have a cylindrical outer peripheral surface.
かかる構成では、それぞれの外層ストランドは、異形ストランドであり、円筒状の外周面を有するので、当該外層ストランド同士を互いにより密着させて配置させることが可能になり、素線の充填率がより向上する。しかも、ワイヤロープの外周の形状における真円度が向上するので、ワイヤロープの外周の凹凸をより低減することが可能になり、ワイヤロープの偏摩耗が低減し、耐摩耗性や耐久性が向上する。 In such a configuration, since each outer layer strand is a deformed strand and has a cylindrical outer peripheral surface, the outer layer strands can be arranged in close contact with each other, and the filling rate of the strands is further improved. To do. Moreover, since the roundness in the shape of the outer circumference of the wire rope is improved, it becomes possible to further reduce the unevenness of the outer circumference of the wire rope, the uneven wear of the wire rope is reduced, and the wear resistance and durability are improved. To do.
前記中間ストランドは、円筒状の外周面を有するように最外層の前記素線が変形された異形ストランドである。 The intermediate strand is a deformed strand in which the strands of the outermost layer are deformed so as to have a cylindrical outer peripheral surface.
かかる構成では、それぞれの中間ストランドは、異形ストランドであり、円筒状の外周面を有するので、当該中間ストランド同士を互いにより密着させるとともに各中間ストランドをストランド心と外層ストランドの両方に確実に密着することが可能である。その結果、素線の充填率がより向上する。 In such a configuration, since each intermediate strand is a deformed strand and has a cylindrical outer peripheral surface, the intermediate strands are brought into close contact with each other and each intermediate strand is surely adhered to both the strand center and the outer layer strand. It is possible. As a result, the filling rate of the strands is further improved.
前記ストランド心は、円筒状の外周面を有するように最外層の前記素線が変形された異形ストランドであるのが好ましい。 The strand core is preferably a deformed strand in which the strands of the outermost layer are deformed so as to have a cylindrical outer peripheral surface.
かかる構成では、ストランド心は、異形ストランドであり、円筒状の外周面を有するので、ストランド心と各中間ストランドとを確実に密着することが可能である。その結果、素線の充填率がより向上する。 In such a configuration, since the strand core is a deformed strand and has a cylindrical outer peripheral surface, the strand core and each intermediate strand can be reliably brought into close contact with each other. As a result, the filling rate of the strands is further improved.
以上説明したように、本発明の高強度ワイヤロープによれば、素線の充填率を上げて細くて高い強度が得られる。 As described above, according to the high-strength wire rope of the present invention, the filling rate of the wire is increased to obtain a thin and high strength.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1の示されるワイヤロープ1は、1本のストランド心2と、複数の中間ストランド3と、複数の外層ストランド4とを備えており、いわゆる3層構造のワイヤロープである。
The wire rope 1 shown in FIG. 1 includes one
図1に示されるワイヤロープ1は、それぞれ同じ本数(12本)の中間ストランド3および外層ストランド4を備えたシール型(素線の数が1+n+nの多層構造)であるが、これらの本数については本発明ではとくに限定されない。
The wire rope 1 shown in FIG. 1 is a seal type (multilayer structure in which the number of strands is 1 + n + n) having the same number (12) of
このワイヤロープ1は、ストランド心と外層ストランドとの隙間にこれらのストランドよりも細い中間ストランドが密に詰まった構造を有している。以下のワイヤロープ1の構造についてさらに具体的に説明する。 The wire rope 1 has a structure in which intermediate strands thinner than these strands are densely packed in the gap between the strand core and the outer layer strand. The structure of the wire rope 1 below will be described more specifically.
ストランド心2は、ワイヤロープ1の芯となるものであり、複数の素線2aが撚り合わされて形成されている。図1に示されるストランド心2は、WS(36)のワイヤロープ(すなわち、36本の素線を有するウォーリントンストランド形のワイヤロープ)である。ただし、ストランド心2の構造は、本発明はこれに限定されるものではなく、素線の本数および撚り形については任意に選択可能である。
The
ストランド心2は、円筒状の外周面を有するように最外層の素線2aが変形された異形ストランドである。なお、異形ストランドの具体的説明については以下の中間ストランド3の説明で詳述する。
The
複数の中間ストランド3は、ストランド心2の周囲に撚り合わされてワイヤロープ1の中間層を形成する。図1に示される各々の中間ストランド3は、複数(本実施形態では7本)の素線3aがらせん状に撚り合わされたワイヤロープであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、素線の本数および撚り形については任意に選択可能であり、S(19)(すなわち、19本の素線を有するシール形のワイヤロープ)やWS(26)のワイヤロープなどが選択可能である。
The plurality of
各々の中間ストランド3は、円筒状の外周面を有するように最外層の素線3aが変形された異形ストランドである。異形ストランドの中間ストランド3を形成する場合、例えば、図2(b)に示される丸線からなる7本の素線fを撚り合わせたストランドを当該ストランドの外径よりも若干小さい穴が開いたダイスに通して縮径成形するなどの方法によって行われる。縮径成形によって得られた異形ストランドの中間ストランド3は、図2(a)に示されるように、最外層の素線3aが略台形断面または略扇形断面に変形され、円筒状の外周面を有する。異形ストランドの中間ストランド3は、複数の丸線を撚り合わせたストランドと比較して、素線の充填率が向上し、同一の直径であれば、当該中間ストランド3の断面積は大きくなる。
Each
複数の中間ストランド3は、互いに同一の直径を有する。各々の中間ストランド3は、ストランド心2の直径よりも小さい直径を有している。これらの中間ストランド3は、当該ストランド心2の周面に接触するとともに当該ストランド心2の周方向に当該中間ストランド3同士が密着した状態で配置されている。
The plurality of
図1の複数の外層ストランド4と複数の中間ストランド3は、同じ本数(12本)である。各々の中間ストランド3は、隣接する2本の外層ストランド4によって形成される谷間に入り込んだ状態で当該隣接する2本の外層ストランド4に接触している。
The plurality of
複数の外層ストランド4は、複数の中間ストランド3によって形成された中間層の周囲に撚り合わされている。各々の外層ストランド4は、それぞれが複数の素線4aが撚り合わされて形成されている。図1に示される各々の外層ストランド4は、S(19)のワイヤロープであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、素線の本数および撚り形については任意に選択可能であり、WS(26)やS(31)のワイヤロープでもよい。
The plurality of
各々の外層ストランド4は、上記のストランド心2および中間ストランド3と同様に、円筒状の外周面を有するように最外層の素線4aが変形された異形ストランドである。
Each
複数の外層ストランド4は、互いに同一の直径を有する。各々外層ストランド4は、ストランド心2の直径よりも小さく、かつ、中間ストランド3よりも大きい直径を有している。これらの外層ストランド4は、中間ストランド3によって形成された中間層の周囲において中間ストランド3に接触するとともにストランド心2の周方向に当該外層ストランド4同士が密着した状態で配置されている。
The plurality of
図1に示される外層ストランド4は、S(19)のストランドであり、3層構造である。すなわち、中心の1本の素線の周囲に9本の素線が配置され、さらに、その外周に9本の素線が配置されている。一方、中間ストランド3は、7本よりのストランドであり、2層構造である。このように、外層ストランド4は、中間ストランド3よりも素線の層の数が多い構造を有しているので、細い素線を用いても、中間ストランド3よりも直径を大きくすることが可能である。
The
複数の外層ストランド4は、複数の中間ストランド3がストランド心2の周囲において撚られた方向と同じ方向に、中間層の周囲で撚られている。すなわち、複数の外層ストランド4は、複数の中間ストランド3の周囲に平行撚りで撚られている。
The plurality of
上記のように構成された本実施形態のワイヤロープ1では、複数の中間ストランド3は、ストランド心2の直径よりも小さい直径を有して当該ストランド心2の周面に接触するとともに当該ストランド心2の周方向に当該中間ストランド3同士が密着した状態で配置されている。複数の外層ストランド4は、ストランド心2の直径よりも小さく、かつ、中間ストランド3よりも大きい直径を有して中間層の周囲において中間ストランド3に接触するとともに周方向に当該外層ストランド4同士が密着した状態で配置されている。したがって、この構成では、複数の外層ストランド4をストランド心2の周方向に互いに密着させて配置されるとともに外層ストランド4およびストランド心2よりも細い中間ストランド3を外層ストランド4とストランド心2との隙間に密に詰めることにより高い素線の充填率が得られる。このことは、ワイヤロープ全体で荷重を受けることを可能にする。その結果、素線の充填率が向上して細くて高い強度を有するワイヤロープ1を得ることが可能になる。
In the wire rope 1 of the present embodiment configured as described above, the plurality of
また、本実施形態のワイヤロープ1では、複数の外層ストランド4と複数の中間ストランド3は、同じ本数(図1では12本)であり、各々の中間ストランド3は、隣接する2本の外層ストランド4によって形成される谷間に入り込んだ状態で当該隣接する2本の外層ストランド4に接触している。これにより、より高い素線の充填率を得ることが可能になり、細くてより高い強度の高強度のワイヤロープを得ることが可能になる。また、複数の外層ストランド4と複数の中間ストランド3は、同じ本数であるので、ワイヤロープの設計が容易である。
Further, in the wire rope 1 of the present embodiment, the plurality of
さらに、本実施形態のワイヤロープ1では、複数の外層ストランド4は、複数の中間ストランド3がストランド心2の周囲において撚られた方向と同じ方向に、中間層の周囲で撚られている。したがって、複数の中間ストランド3をストランド心2に撚りながら、複数の外層ストランド4を隣接する当該中間ストランド3の谷間に入り込むように中間層の周囲に撚ることが可能になる。そのため、より高い素線の充填率を得ることが可能になり、細くてより高い強度の高強度のワイヤロープを得ることが可能になる。
Further, in the wire rope 1 of the present embodiment, the plurality of
さらに、本実施形態のワイヤロープ1では、複数の外層ストランド4は、互いに同一の直径を有する。そのため、ストランド心2の周方向において、外層ストランド4を均等に配置することができ、かつ、ワイヤロープの外周の形状における真円度が向上する。その結果、ワイヤロープの偏摩耗が低減し、耐摩耗性や耐久性が向上する。
Further, in the wire rope 1 of the present embodiment, the plurality of
さらに、本実施形態のワイヤロープ1では、複数の中間ストランド3は、互いに同一の直径を有する。そのため、中間ストランド3を均等に配置することができ、ストランド心2と外層ストランド4との隙間に均一に詰めることが可能である。
Further, in the wire rope 1 of the present embodiment, the plurality of
さらに、本実施形態のワイヤロープ1では、外層ストランド4は、円筒状の外周面を有するように最外層の素線4aが変形された異形ストランドである。そのため、外層ストランド4同士を互いにより密着させて配置させることが可能になり、素線の充填率がより向上する。しかも、ワイヤロープの外周の形状における真円度が向上するので、ワイヤロープの外周の凹凸をより低減することが可能になり、ワイヤロープの偏摩耗が低減し、耐摩耗性や耐久性が向上する。
Further, in the wire rope 1 of the present embodiment, the
さらに、本実施形態のワイヤロープ1では、中間ストランド3は、円筒状の外周面を有するように最外層の素線3aが変形された異形ストランドである。そのため、当該中間ストランド3同士を互いにより密着させるとともに各中間ストランド3をストランド心2と外層ストランド4の両方に確実に密着することが可能である。その結果、素線の充填率がより向上する。
Further, in the wire rope 1 of the present embodiment, the
さらに、本実施形態のワイヤロープ1では、ストランド心2は、円筒状の外周面を有するように最外層の素線2aが変形された異形ストランドである。そのため、ストランド心2と各中間ストランド3とを確実に密着することが可能である。その結果、素線の充填率がより向上する。
Further, in the wire rope 1 of the present embodiment, the
[実施例]
つぎに、本発明のワイヤロープの具体的な実施例について説明する。
[Example]
Next, specific examples of the wire rope of the present invention will be described.
まず、本発明が適用された本実施例のワイヤロープは、図1に示されるワイヤロープ1と同じ形状を有するものであり、すなわち、1本のストランド心2と、各12本の中間ストランド3および外層ストランド4とを有する。具体的には、ストランド心2は、直径9.86mmの素線2aを撚り合わせたWS(36)タイプの異形線ストランドである、各々の中間ストランド3は、直径3.25mmの7本よりの異形線ストランドである。各々の外層ストランド4は、直径4.80mmのS(19)タイプの異形線ストランドである。ストランド心2の周囲に各12本の中間ストランド3および外層ストランド4を同時に同じ撚り方向で撚り合わされることにより、本実施例のワイヤロープが得られる。
First, the wire rope of the present embodiment to which the present invention is applied has the same shape as the wire rope 1 shown in FIG. 1, that is, one
この本実施例のワイヤロープは、表1に示されるように、ロープ径が24mmでありながら、破断力は687kNになっている。これは、従来用いられている異形線ワイヤロープについての比較例1〜2と比較して、本実施例では、ロープ径は小さくなりながら、破断力が向上していることが分かる。 As shown in Table 1, the wire rope of this embodiment has a breaking force of 687 kN while having a rope diameter of 24 mm. It can be seen that, in this embodiment, the breaking force is improved while the rope diameter is smaller than that of Comparative Examples 1 and 2 for the conventionally used deformed wire rope.
ここで、比較例1では、JIS(日本工業規格)の規格品であるロープ径30mmの異形線ワイヤロープ[IWRC 6×P・WS(31)0/0 B種 30mm]が用いられた。図3に示されるように、この比較例1の異形線ワイヤロープ51は、IWRC52と、その周囲において撚り合わされた6本の側ストランド53とを有する。IWRC52は、7本のロープ心用ストランド52bが撚り合わされて形成される。各ロープ心用ストランド52bは、互いにらせん状に撚り合わされた複数の素線52aからなる。各々の側ストランド53は、円筒状の外周面を有する異形ストランドである。それぞれ複数の素線53aが撚り合わされ、最外周の素線53aが変形されることにより、上記の円筒状の外周面が形成されている。
Here, in Comparative Example 1, a deformed wire rope [
また、比較例2では、神鋼鋼線株式会社製のロープ径28mmの異形線 ワイヤロープ[G IWRC 6×WS(31)0/0 特別種 28mm]が用いられた。比較例2のワイヤロープは、図3に示される比較例1のワイヤロープの断面形状と同じ断面形状を有する。
Further, in Comparative Example 2, a deformed wire rope [
また、本発明者の検証によれば、図1に示される本実施例のワイヤロープ1の断面構造では、素線の充填率(すなわち、ワイヤロープの断面積における素線の断面積が占める割合)は74%であることがわかった。それに対して、図3に示される比較例1のワイヤロープの断面構造では素線の充填率は62%程度までしか得られないことがわかった。したがって、図1に示される本実施例のワイヤロープ1では、高い素線の充填率を有することによって、細径でありながら高い強度が得られていることがわかる。 Further, according to the verification of the present inventor, in the cross-sectional structure of the wire rope 1 of the present embodiment shown in FIG. 1, the filling rate of the wire rope (that is, the ratio of the cross-sectional area of the wire rope to the cross-sectional area of the wire rope). ) Was found to be 74%. On the other hand, it was found that the wire rope filling rate of the wire rope of Comparative Example 1 shown in FIG. 3 could be obtained only up to about 62%. Therefore, it can be seen that the wire rope 1 of the present embodiment shown in FIG. 1 has a high wire filling rate, so that a high strength is obtained even though the diameter is small.
つぎに、上記の本実施例のワイヤロープの品質を確認するため、本実施例および比較例3の異形線ワイヤロープの繰り返し曲げ疲労試験を行った。比較例3では、本実施例ワイヤロープと同じ直径(24mm)を有する神鋼鋼線株式会社製の異形線ワイヤロープ[G IWRC 6×WS(31)0/0 特別種 24mm]が用いられた。
Next, in order to confirm the quality of the wire rope of the above-mentioned Example, repeated bending fatigue tests of the deformed wire ropes of the present Example and Comparative Example 3 were performed. In Comparative Example 3, a deformed wire rope [
繰り返し曲げ疲労試験では、図5に示されるように、一対のシーブ(滑車)CにワイヤロープWをS字状に掛け回した状態で、ワイヤロープWを前後に往復移動させることにより、ワイヤロープWに繰り返し曲げ荷重を与えてワイヤロープWの素線の断線の様子を調べる。この繰り返し曲げ疲労試験で用いられたシーブCの直径は、ワイヤロープWの直径の25倍である。 In the repeated bending fatigue test, as shown in FIG. 5, the wire rope W is reciprocated back and forth while the wire rope W is hung around the pair of sheaves (pulleys) C in an S shape. A bending load is repeatedly applied to W, and the state of disconnection of the wire rope W is examined. The diameter of the sheave C used in this repeated bending fatigue test is 25 times the diameter of the wire rope W.
図4のグラフには、本実施例のワイヤロープの疲労特性を示す曲線Iと、比較例3のワイヤロープの疲労特性を示す曲線IIが示されている。これらの曲線I、IIを見れば、本実施例のワイヤロープ(曲線I)では、繰り返し往復回数が27000回ぐらいから素線の断線が開始され、全素線のうちの10%の素線が断線した段階D1になるまでに52000回程度要することがわかる。一方、比較例3のワイヤロープ(曲線II)では、繰り返し往復回数が18000回程度で素線の断線が開始され、36000回程度で10%の素線が断線した段階D2になることがわかる。 The graph of FIG. 4 shows a curve I showing the fatigue characteristics of the wire rope of the present embodiment and a curve II showing the fatigue characteristics of the wire rope of Comparative Example 3. Looking at these curves I and II, in the wire rope (curve I) of the present embodiment, the wire rope starts to break when the number of repeated round trips is about 27,000, and 10% of all the wires are wire. It can be seen that it takes about 52,000 times to reach the stage D1 where the wire is broken. On the other hand, in the wire rope (curve II) of Comparative Example 3, it can be seen that the wire rope starts to be broken when the number of repeated round trips is about 18,000, and the wire rope is broken at about 36000 times to reach the stage D2.
したがって、本実施例のワイヤロープは、比較例3のワイヤロープと比較して素線の断線開始、および10%断線の段階のいずれの繰り返し往復回数についても、10%以上増加しており、疲労特性が大幅に改善されていることがわかる。 Therefore, as compared with the wire rope of Comparative Example 3, the wire rope of this example has an increase of 10% or more in any number of repeated round trips at the start of wire breakage and the 10% wire breakage stage, resulting in fatigue. It can be seen that the characteristics are greatly improved.
つぎに、本実施例のワイヤロープのたわみ易さについて上記の比較例3のワイヤロープと比較して検証した。図6(a)には、比較例3のワイヤロープのたわみと荷重の関係を示すグラフが示され、図6(b)には、本実施例のワイヤロープのたわみと荷重の関係を示すグラフが示されている。これら図6(a)、(b)のグラフにおけるたわみと荷重との相関関係を示す直線R1、R2の傾きを比較すれば、図6(b)に示される直線R2の傾きが図5(a)に示される直線R1の傾きよりも緩やかなことがわかる。これは、本実施例のワイヤロープは比較例3のワイヤロープよりも同じ荷重を受けたときにたわみ量が大きく、たわみやすいことを意味する。 Next, the flexibility of the wire rope of this example was verified in comparison with the wire rope of Comparative Example 3 described above. FIG. 6A shows a graph showing the relationship between the deflection of the wire rope of Comparative Example 3 and the load, and FIG. 6B shows a graph showing the relationship between the deflection of the wire rope and the load of the present embodiment. It is shown. Comparing the slopes of the straight lines R1 and R2 showing the correlation between the deflection and the load in the graphs of FIGS. 6 (a) and 6 (b), the slope of the straight line R2 shown in FIG. 6 (b) is shown in FIG. 5 (a). It can be seen that the slope is gentler than the slope of the straight line R1 shown in). This means that the wire rope of this embodiment has a larger amount of deflection when subjected to the same load than the wire rope of Comparative Example 3, and is easily bent.
また、表2には、本実施例のワイヤロープと比較例3のワイヤロープのたわみやすさ(柔らかさ)を示す可とう度が示されている。 Further, Table 2 shows the flexibility showing the flexibility (softness) of the wire rope of the present embodiment and the wire rope of the comparative example 3.
可とう度Aは以下のようにして求められ、可とう度Aが大きいほどたわみやすい傾向がある。
A=4.96×104×d4/L3×B
The flexibility A is obtained as follows, and the larger the flexibility A, the easier it is to bend.
A = 4.96 × 10 4 × d 4 / L 3 × B
ここで、d:ロープ径、L:試験スパン(すなわち、ロープの所定の長さ)、B:図6のグラフの直線R1またはR2の傾きを示す。 Here, d: rope diameter, L: test span (that is, a predetermined length of the rope), B: the slope of the straight line R1 or R2 in the graph of FIG.
表2に示されるように、本実施例のワイヤロープの可とう度は714であり、比較例3のワイヤロープの可とう度(619)よりも大きいので、本実施例のワイヤロープが、比較例3のワイヤロープよりもたわみやすく、柔らかいことがわかる。 As shown in Table 2, the flexibility of the wire rope of this example is 714, which is larger than the flexibility of the wire rope of Comparative Example 3 (619). Therefore, the wire rope of this example is compared. It can be seen that it is easier to bend and softer than the wire rope of Example 3.
以上の結果から、本実施例のワイヤロープは、従来のワイヤロープ(比較例3)よりも柔らかいので、ウインチドラムへ巻き取られるときに問題が生じない。したがって、本実施例のワイヤロープは、従来のワイヤロープと比較して高い強度を有しながらも長寿命化を達成し、しかも、高い可とう性を有するので、クレーンなどにおける一般的なウインチドラムなどに巻いて使用することが可能である。 From the above results, since the wire rope of this embodiment is softer than the conventional wire rope (Comparative Example 3), no problem occurs when the wire rope is wound on the winch drum. Therefore, the wire rope of the present embodiment achieves a long life while having a high strength as compared with the conventional wire rope, and also has a high flexibility. Therefore, it is a general winch drum in a crane or the like. It is possible to wrap it around and use it.
[変形例]
以上の本実施形態のワイヤロープ1では、各々12本の中間ストランド3および外層ストランド4が配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、中間ストランド3および外層ストランド4の本数を変更することが可能である。例えば、本発明の変形例として、図7に示されるように、各々10本の中間ストランド3および外層ストランド4がストランド心2の周囲に配置された構造のワイヤロープ11であってもよい。このような10本の中間ストランド3および外層ストランド4を有するワイヤロープ11の構造では、素線の充填率が73%、可とう度が651であることが本発明者の検証によって確認されており、いずれも従来のワイヤロープの充填率(62%)および可とう度(619)を上回っていることがわかる。
[Modification example]
In the wire rope 1 of the present embodiment described above, 12
さらに、本発明の他の変形例として、図8に示されるように、各々14本の中間ストランド3および外層ストランド4がストランド心2の周囲に配置された構造のワイヤロープ21であってもよい。このような14本の中間ストランド3および外層ストランド4を有するワイヤロープ21の構造においても、従来のワイヤロープよりも素線の充填率を向上することが可能である。
Further, as another modification of the present invention, as shown in FIG. 8, a
上記の実施形態のワイヤロープ1、11、21では、いずれも中間ストランド3の本数と外層ストランド4の本数とが同じであるワイヤロープのタイプ(すなわち、シール型)であるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明では、中間ストランド3の直径が外層ストランド4の直径よりも小さく、かつ、中間ストランド3同士の密着、外層ストランド4同士の密着、ならびに中間ストランド3と外層ストランド4との密着が確保されていれば、中間ストランド3の本数および外層ストランド4の本数を任意に設定することが可能である。
The
1、11、21 高強度ワイヤロープ
2 ストランド心
2a、3a、4a 素線
3 中間ストランド
4 外層ストランド
1, 11, 21 High-
Claims (8)
それぞれが複数の素線が撚り合わされ、前記ストランド心の周囲に撚り合わされて中間層を形成する複数の中間ストランドと、
それぞれが複数の素線が撚り合わされて形成され、前記複数の中間ストランドによって形成された前記中間層の周囲に撚り合わされた複数の外層ストランドと、を備えており、
前記複数の中間ストランドは、前記ストランド心の直径よりも小さい直径を有して当該ストランド心の周面に接触するとともに当該ストランド心の周方向に当該中間ストランド同士が密着した状態で配置され、
前記複数の外層ストランドは、前記ストランド心の直径よりも小さく、かつ、前記中間ストランドよりも大きい直径を有して前記中間層の周囲において前記中間ストランドに接触するとともに前記周方向に当該外層ストランド同士が密着した状態で配置されている、
高強度ワイヤロープ。 A single strand core formed by twisting multiple strands,
A plurality of intermediate strands, each of which is twisted with a plurality of strands and twisted around the strand core to form an intermediate layer,
Each is formed by twisting a plurality of strands, and includes a plurality of outer layer strands twisted around the intermediate layer formed by the plurality of intermediate strands.
The plurality of intermediate strands have a diameter smaller than the diameter of the strand core and are arranged in a state of being in contact with the peripheral surface of the strand core and in close contact with each other in the circumferential direction of the strand core.
The plurality of outer layer strands have a diameter smaller than the diameter of the strand core and larger than the diameter of the intermediate strand, and are in contact with the intermediate strand around the intermediate layer and are connected to each other in the circumferential direction. Are placed in close contact with each other,
High strength wire rope.
各々の前記中間ストランドは、隣接する2本の前記外層ストランドによって形成される谷間に入り込んだ状態で当該隣接する2本の前記外層ストランドに接触している、
請求項1に記載の高強度ワイヤロープ。 The plurality of outer layer strands and the plurality of intermediate strands have the same number.
Each of the intermediate strands is in contact with the two adjacent outer layer strands in a valley formed by the two adjacent outer layer strands.
The high-strength wire rope according to claim 1.
請求項1または2に記載の高強度ワイヤロープ。 The high-strength wire rope according to claim 1 or 2, wherein the plurality of outer layer strands are twisted around the intermediate layer in the same direction in which the plurality of intermediate strands are twisted around the strand core. ..
請求項1から3のいずれか1項に記載の高強度ワイヤロープ。 The plurality of outer layer strands have the same diameter as each other.
The high-strength wire rope according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の高強度ワイヤロープ。 The plurality of intermediate strands have the same diameter as each other.
The high-strength wire rope according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれか1項に記載の高強度ワイヤロープ。 The outer layer strand is a deformed strand in which the wire of the outermost layer is deformed so as to have a cylindrical outer peripheral surface.
The high-strength wire rope according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれか1項に記載の高強度ワイヤロープ。 The intermediate strand is a deformed strand in which the strands of the outermost layer are deformed so as to have a cylindrical outer peripheral surface.
The high-strength wire rope according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から7のいずれか1項に記載の高強度ワイヤロープ。 The strand core is a deformed strand in which the strands of the outermost layer are deformed so as to have a cylindrical outer peripheral surface.
The high-strength wire rope according to any one of claims 1 to 7.
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