信息摘要：
無(wú)數(shù)的研究和實(shí)踐表明：影響鋼絲繩使用壽命的主要原因是疲勞破壞。 所謂疲勞破壞，是由于在交變應(yīng)力的作用下，鋼絲繩的鋼絲內(nèi)部形成斷裂源，這些斷裂源逐步發(fā)展擴(kuò)大，最后導(dǎo)致
無(wú)數(shù)的研究和實(shí)踐表明：影響鋼絲繩使用壽命的主要原因是疲勞破壞。
所謂疲勞破壞，是由于在交變應(yīng)力的作用下，鋼絲繩的鋼絲內(nèi)部形成斷裂源，這些斷裂源逐步發(fā)展擴(kuò)大，最后導(dǎo)致鋼絲斷裂（俗稱(chēng)“疲勞斷絲”）。這種疲勞斷裂并無(wú)明顯的塑性變形，具有突發(fā)性的特點(diǎn)，對(duì)鋼絲繩危害極大。因此，長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)人們都從減少或消除鋼絲繩的應(yīng)力入手來(lái)增強(qiáng)鋼絲繩的耐疲勞性能，從而提高鋼絲繩的使用壽命。
要消除或減少鋼絲繩的應(yīng)力，首先要對(duì)鋼絲繩內(nèi)的各種應(yīng)力進(jìn)行客觀的分析和認(rèn)識(shí)。這方面，國(guó)內(nèi)外均有不少研究者作出了大量的理論和實(shí)際研究探索，并取得了很大的成果。但是，鋼絲繩的應(yīng)力是極為復(fù)雜的，準(zhǔn)確地描述鋼絲繩應(yīng)力以及應(yīng)力與疲勞極限之間的關(guān)系還有待于進(jìn)一步努力。
綜合各種論述，鋼絲繩的應(yīng)力基本上可以分為兩大類(lèi)：一是鋼絲繩制造過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力；二是鋼絲繩在工作使用過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力。
一、鋼絲繩制造中形成的應(yīng)力
鋼絲繩中的鋼絲是經(jīng)過(guò)拉拔制成的，在拉制過(guò)程中要在鋼絲內(nèi)形成殘余拉拔應(yīng)力；由鋼絲捻成股，再由股捻成繩時(shí)，也要產(chǎn)生捻制應(yīng)力。因此鋼絲繩在制造過(guò)程中主要產(chǎn)生兩類(lèi)應(yīng)力，即殘余拉拔應(yīng)力和捻制應(yīng)力。
1.殘余拉拔應(yīng)力
殘余拉拔應(yīng)力又以三種形式存在：
（1）殘余拉應(yīng)力。鋼絲在拉拔中，由于模子的角度、潤(rùn)滑條件、冷卻條件上的差異，變形時(shí)，鋼絲的內(nèi)部各層“晶粒纖維”出現(xiàn)位移差和變形差，因此在鋼絲的縱向產(chǎn)生拉應(yīng)力。這種拉應(yīng)力將部分地殘存于鋼絲內(nèi)部形成殘余拉應(yīng)力。
（2）殘余彎曲應(yīng)力。拉制過(guò)程中，鋼絲在拉絲機(jī)的輥輪、卷筒中彎曲時(shí)要形成彎曲應(yīng)力殘存于鋼絲的內(nèi)部。尤其是當(dāng)卷筒的直徑與鋼絲的直徑不協(xié)調(diào)（即彎曲比不合）時(shí)，殘余彎曲應(yīng)力更為明顯。此外，如果模子的出口中心與鋼絲在卷筒的切點(diǎn)不在自然水平切線(xiàn)上，也會(huì)加劇彎曲應(yīng)力的形成，有時(shí)甚至出現(xiàn)“0字”（即所謂“元寶絲”）。
（3）滑輪式拉絲機(jī)拉制鋼絲時(shí)，鋼絲將繞自身軸線(xiàn)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，而形成扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。扭轉(zhuǎn)次數(shù)的多少要取決于卷筒上撥線(xiàn)桿的旋轉(zhuǎn)情況及配模情況。
2.拾制應(yīng)力
捻制應(yīng)力也有三種形式：
（1）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（俗稱(chēng)“反撥力”）。
鋼絲或者股繩在捻制時(shí)，機(jī)身每旋轉(zhuǎn)一周，則被扭轉(zhuǎn)一次。如果不采取工字輪翻身措施（簡(jiǎn)體式捻制機(jī)無(wú)法使工字輪翻身），則在鋼絲或股繩內(nèi)必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。這種扭轉(zhuǎn)應(yīng)力將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，使鋼絲或股繩“松捻”，同時(shí)使鋼絲繩旋轉(zhuǎn)和松散。
（2）彎曲應(yīng)力。
鋼絲在股中或者股在繩中是以圓柱螺旋線(xiàn)形式存在，這種螺旋線(xiàn)依靠捻制變形獲得。在變形中，是彈性變形和塑性變形共存，且具有一定的彎曲曲率。這樣，必然會(huì)產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。這種彎曲應(yīng)力是捻制應(yīng)力的主要存在形式。
（3）拉伸應(yīng)力。
鋼絲或股在捻制時(shí)，由于牽引力的作用而處于拉伸狀態(tài)，雖然是在彈性極限之內(nèi)，并未產(chǎn)生塑性變形（縱向），但由于螺旋的約束，也將產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。
這種拉伸應(yīng)力在鋼絲繩中表現(xiàn)不太明顯，往往被忽略。
以上所述的殘余拉拔應(yīng)力和捻制應(yīng)力，對(duì)鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、使用性能等方面都有很大的影響，因此，在制造過(guò)程中必須予以消除或降低。但在某些情形下，則可以加以利用，如，制造不旋轉(zhuǎn)的圓股多層股鋼絲繩時(shí)，其內(nèi)層繩的扭轉(zhuǎn)力矩適當(dāng)?shù)乇Ａ簦员闩c外層繩的扭轉(zhuǎn)力矩平衡。但是，總的目的還是為了消除或降低應(yīng)力的作用。
二、鋼絲繩在工作時(shí)的應(yīng)力
鋼絲繩的工作狀態(tài)按受力的方式主要有兩種：一種是只受拉力負(fù)荷作用的工作狀態(tài)，即便是這種情形的鋼絲繩的應(yīng)力也是極為復(fù)雜的。因?yàn)殇摻z繩在張力負(fù)荷下本身存在著各種形式的運(yùn)動(dòng)（如，有時(shí)是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，有時(shí)是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、有時(shí)是勻速運(yùn)動(dòng)，有時(shí)是變速運(yùn)動(dòng)等），這些運(yùn)動(dòng)形式的不同對(duì)張力的大小、方向都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。為了研究方便，只考慮在靜拉力負(fù)荷作用下的鋼絲繩應(yīng)力狀態(tài)。另外一種是鋼絲繩繞過(guò)繩輪或卷筒時(shí)工作狀態(tài)。在這種情形下，鋼絲繩除受到繩輪的摩擦之外，主要是在張力狀態(tài)下受到繩輪的彎曲。
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