提升钢丝绳力学性能研究现状
很多使用者和国内外研究人员对提升钢丝绳力学性能进行了大量的探索，并取得了一定成果。
在国内，由于提升钢丝绳失效事故的频繁发生以及国家对提升钢丝绳安全使用的特别重视，很多学者对提升钢丝绳力学性能的关注不断增加，并取得了一定进展。孔萌2l]
通过金相分析仪研究了内部钢丝的内在特性，包括钢丝材质的晶粒大小，珠光体形态等。对比分析了钢丝在冷拔前后的金相图谱，并分析了两种形态下组织晶粒度及珠光体的不同之处，进而找出该现象的原因，以及由此引起的对钢丝绳韧性、机械性能等所产生的影响。通过试验研究了钢丝在拉伸、弯曲作用下的破断形式及其外观表现，并由此得出其机械性能的差别。王文岩[2]对常用立井主提升钢丝绳的制作特性及力学性能进行了分析，尤其对各种丝股结构类型提升钢丝绳在使用过程中的优缺点进行了总结，阐明了在较深主提升系统中大都采用圆股钢丝绳的原因和依据，并通过实例加以验证。倪松远23]
认为钢丝绳能否更好的应用和它的自身的性质紧密相关，针对这方面问题，通过大量试验研究探讨了钢丝的机械性质以及钢丝绳的破断拉力、弹性模量和抗拉强度与其结构、长度、绳芯、捻制方法、拉力等因素的关系，得出钢丝捻制前后机械性质的变化。通过对试验数据得出的结论，对钢丝绳机械性质今后进一步的研究提供一定的参考价值；同时对钢丝绳的使用选择和有关钢丝绳的设汁提供参考依据。袁国忠20分析了矿井提升钢丝绳机械性能的影响因素，包括断丝、锈蚀及磨损等；并给出了相应的防治措施，具体有：减少磨损及接触应力以防止断丝发生，减少弯曲应力以避免疲劳损伤，定期涂油以防止钢丝锈蚀，合理选型以提高寿命。李铁萍等[2]以纤维芯钢丝绳为对象，研究其粘弹性力学性能。从理论上推导出钢丝绳在单向拉伸作用下的拉力与位移关系，确定钢丝绳变形的时间相依性；基于应力松弛试验，建立了钢丝绳的粘弹性力学模型，试验结果表明，所建立的模型能较好地反映钢丝绳在单向拉伸作用下的应力松弛情况。纤维芯钢丝绳被广泛用于立井提升系统中，在考虑提升钢丝绳的粘弹性性能后，提升机滚筒所受的径向压力会随时间而变化，滚简的屈曲失效分析应考虑此特性产生的效应。张仿等2]认为提升钢丝绳受到外力作用时，多数结构类型的提升钢丝绳都会以其自身为轴线进行旋转，这是提升钢丝绳难以克服的力学性能。阐述了现有IS021669：2005所使用的吊钩提升方式来测定扭转的装置存在弊端。研发了运用材料试验机测试提升钢丝绳旋转特性的新型检测装置，并选取典型结构类型的提升钢丝绳进行旋转度试验，提升钢丝绳的长度为其直径的100及150倍，试验结果表明：长度为直径1000倍的提升钢丝绳的旋转圈数误差在0~1.7圈内，同时也验证了提升钢丝绳的旋转特性及抗旋转提升钢丝绳的优越性。赵晓博2]和王溪溪等[28]根据以往现场的应用经验，阐明了矿井提升钢丝绳的选型应遵循以下原则，即提升钢丝绳结构类型、应用环境、力学性能、使用场合等，并对以上因素作了一定的分析，从而得出了提升钢丝绳选型的依据和方法，通过应用实例验证了其合理性。孙小东21认为矿用提升钢丝绳分线接触和点接触两种，两者的不同之处表现在：线接触类型破断力大于点接触类型钢丝绳，线接触类型较点接触类型钢丝绳使用寿命高1~1.5倍，线接触类型较点接触类型钢丝绳耐磨性表现好。由此特性区别得出在对钢丝绳的检验时应重点集中在疲劳、锈蚀及磨损情况的检验。赵瑜[3l论述了钢丝绳的结构特性、维护及保养过程。通过对钢丝绳结构特性的分析来明确其在维护保养环节的目的，以降低使用中钢丝绳的强度损耗。
在国外，Rebel，G/3l认为由于提升钢丝绳内部钢丝为螺旋结构且绳股为三角形状，所以当处于约束和张力载荷时就会产生一个扭转力。当提升钢丝绳被垂直悬挂时，由于自重将会产生一种初始扭转载荷。随后建立了提升钢丝绳扭转实验平台，测试结果可以用来预测拉伸载荷下提升钢丝绳的扭转情况；运用所得到的变化规律对井深为2500米的矿井系统中提升钢丝绳的扭转力进行了求解，讨论了这种沿长度方向变化的扭转载荷对提升钢丝绳的安全系数及使用寿命的影响，该矿使用中的提升钢丝绳存在一定的扭曲变形。Kusnick，Len3]详细论述了K-2矿井提升钢丝绳的性能及维护过程，认为尽管大量研究都探讨了在立井提升系统中主提升钢丝绳应遵循的实际维护准则，但严格把关提升钢丝绳的制作程序以提高或优化其内在特性同样至关重要。Guse，A.J/3]认为常用提升钢丝绳较小的强度与重量比是其难以适应深井工矿的主要原因。随着提升系统的井筒加深，运行中的提升钢丝绳会由此产生较高内应力和物理变形，从而导致其使用寿命大幅降低。具有较高强度与重量比的合成提升钢丝绳能够承受更大的有效载荷，在同等提升条件下，同规格合成绳的这种优异内在特性有助于提高提升系统运行的安全性和经济性，尤其适用于更深的立井提升。Giglio，Marcol3认为提升钢丝绳的应力和应变状态分析是评价机械强度的基础，提出了不同的解析公式来估计提升钢丝绳内部和外部的应力状态，建立了提升系统模型，以研究提升钢丝绳所受的轴向力和弯曲力矩。将计算理论在现场进行了应用，与实验数据比较得出提升钢丝绳力学的分析应以其可靠性和使用寿命为基准。Basu，A.K[3]认为影响提升钢丝绳的载荷能力有很多方面，如抗拉强度、弹性、耐磨性、疲劳值、静态和动态载荷等。另外还有钢丝的材质、工艺、是否存在微观组织缺陷、存储方式、维护方式、井筒的湿度和温度等等。使用者应该根据实际工况经济地选择提升钢丝绳，使其达到最优化。Pavel Peterkal3l对提升钢丝绳进行了试验测试，并对样品进行了力学测试和微观组织研究，研究结果表明提升钢丝绳损坏的一个重要原因是绳股中各钢丝的强度等级不同，制造厂商往往以材料的最大值进行标识其许用强度，这是提升钢丝绳发生提前损坏的主要原因。
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