Cabo de aço do elevador da LKS

Resumo: o corda de elevador refere-se principalmente ao cabo de aço de tração. O cabo de tração suporta todo o peso do elevador e, na operação do elevador, ele se dobra em uma direção ou alternadamente em torno da roda de tração, roda guia ou roda anticorda. A corda de aço também suporta alta pressão específica na ranhura da corda, então a corda de aço deve ter alta resistência, flexibilidade e resistência ao desgaste. Este trabalho analisa os principais fatores que afetam a vida em fadiga a partir do processo de instalação, uso, manutenção e produção do cabo de aço.

O cabo de aço é um elemento de suporte de carga no elevador, que suporta quase todo o peso do elevador. A qualidade do cabo de aço afetará diretamente a segurança da operação do elevador. Na operação do elevador, o cabo de aço é dobrado unidirecionalmente ou alternadamente em torno da roda de tração, roda guia e roda anticorda. O cabo de aço suporta alta pressão específica na ranhura do cabo, portanto, o cabo de aço para elevador deve ter alta resistência, flexibilidade e resistência ao desgaste.

A corda de aço é geralmente estrutura de cordão circular, que é composta principalmente de cordão de fio de aço e núcleo de cabo. O fio de aço é o componente básico do cabo de aço, que requer alta resistência e tenacidade. O fio de cabo de aço é feito de fio de aço, geralmente de 8 a 9 fios. O núcleo é geralmente feito de fibra de sisal ou fibra sintética de alceno.

Os fatores que afetam a vida útil do cabo de aço para elevador incluem principalmente os seguintes aspectos: fator de segurança do cabo de aço de tração, carga de tração do cabo de aço, raio de curvatura do cabo de aço em uso, tipo de material e ranhura da roda de tração, material e torção qualidade do próprio cabo de aço, lubrificação do cabo de aço, uso e manutenção do cabo de aço, etc.

1. Fator de segurança do cabo de aço de tração

O fator de segurança do elevador depende em parte do fator de segurança do corda de tração. Existem cargas estáticas e dinâmicas na operação do cabo de aço do elevador, mas o principal fator que afeta a vida útil do cabo de aço é a carga estática. Na aplicação prática, para simplificar o cálculo, apenas a carga estática é considerada para o cálculo prático. O diâmetro do cabo de aço para elevador é muito importante. A fim de melhorar a resistência do cabo de aço e prolongar sua vida útil, o diâmetro do cabo de aço deve ser o tamanho mais apropriado. Para o cálculo do fator de segurança, o fator de segurança correspondente é calculado de acordo com o padrão nacional aprovado selecionando o diâmetro do cabo de aço, de modo a garantir o desempenho de segurança do cabo de aço para elevador A vida útil do cabo.

2. Carga de tração da corda de aço

A carga de tração é a carga que o cabo de aço do elevador suporta na operação do elevador e a variação em seu movimento. Em um elevador bem conservado e depurado, a carga de cada cabo de aço no processo de operação deve ser basicamente a mesma. Se a tensão de cada cabo for desigual em operação devido à manutenção inadequada do cabo de aço, a tensão de compressão entre um ou vários cabos de aço e a ranhura da roda será muito aumentada, o que acelerará o desgaste do cabo de aço e afetará diretamente o vida útil do cabo de aço. Portanto, está claramente estipulado nas regras de supervisão e inspeção do elevador que o desvio entre a tensão do cabo de aço de tração e o valor médio não é superior a 5%.

3. Raio de curvatura do cabo de aço em uso

O raio de curvatura do cabo de aço é determinado de acordo com o diâmetro primitivo e a posição relativa da roda de tração, polia anticorda e roda guia no uso do cabo de aço. Diferentes posições e diferentes diâmetros de passo determinam os tempos de flexão e a tensão de flexão do cabo de aço em uso. A tensão de flexão é inversamente proporcional ao diâmetro primitivo de cada roda. O artigo 9.2.1 do gb7588-1995 < Código de segurança para fabricação e instalação de elevadores > > estipula que a razão entre o diâmetro primitivo da roda, polia ou tambor de tração e o diâmetro nominal do cabo de suspensão não deve ser inferior a 40, independentemente do número de fios de cabo de aço. Durante o processo de flexão do cabo de aço, ocorre o deslocamento relativo do fio de aço no cordão e há desgaste em seu interior. Quanto maior a tensão de flexão, maior a tensão de contato entre os fios. Portanto, sob a condição de que a capacidade de tração seja satisfeita, o raio de curvatura deve ser aumentado o máximo possível, o número de rodas do cabo deve ser reduzido, a flexão reversa ou torção do cabo de aço deve ser evitada e a tensão de flexão do cabo de aço deve ser evitada. cabo de aço deve ser reduzido no processo de uso, de modo a reduzir os fatores adversos na vida útil do cabo de aço.

4. Material da roda de tração e tipo de ranhura

4.1 o tipo de ranhura e o material da roda de tração estão intimamente relacionados à vida útil da corda de aço. De um modo geral, o desgaste do cabo de aço deve ser muito lento devido à sua maior dureza do que a operação do cabo. No entanto, devido à correspondência da tensão do cabo e do tipo de ranhura, o cabo de aço do elevador desliza, desgaste excêntrico e rola na ranhura, o que causa desgaste com a ranhura do cabo. Geralmente, há sulco semicircular, sulco semicircular com entalhe e ranhura em V. A área de contato entre a ranhura semicircular e o cabo é relativamente grande, a distribuição de pressão específica do cabo de aço na ranhura é mais uniforme e o desgaste do cabo é relativamente pequeno. Para limitar a deterioração das condições de tração devido ao desgaste, a parte inferior da roda de tração é frequentemente cortada quando a ranhura do cabo não é submetida a tratamento adicional de endurecimento. A distribuição de pressão específica do cabo de aço na ranhura semicircular com entalhe é relativamente concentrada, e a pressão específica aumenta quando o ângulo do entalhe aumenta. No entanto, devido à pequena área de contato entre a ranhura em V e o cabo de aço, a distribuição de pressão específica do cabo de aço na ranhura do cabo é relativamente concentrada, o ângulo em forma de V é reduzido, a pressão específica é aumentada e o dano ao o cabo de aço é maior em uso, o que afeta a vida útil do cabo de aço.

4.2 Geralmente, a dureza e o módulo de elasticidade da ranhura devem ser considerados para o material da roda de tração. Se o material com material macio for usado, a tensão externa será reduzida, mas o desgaste do cabo de aço se voltará para o interior do cabo de aço e a fratura do fio de aço dentro do cabo de aço aumentará. Portanto, sugere-se o uso de revestimento de ranhura de corda de poliuretano na roda de tração. O revestimento é embutido na ranhura correspondente e as ranhuras transversais são processadas no revestimento. O coeficiente de atrito da roda ranhurada apropriada para o cabo de aço não lubrificado é quase inalterado, e a resistência ao desgaste do poliuretano também é muito boa, o que melhora a vida útil do revestimento e aumenta muito a vida útil do cabo de aço do elevador.

5. Corda de aço em si

A fadiga é uma das principais razões para mais fios quebrados no processo de uso do cabo de aço do elevador. O fio quebrado do cabo de aço do elevador que se move ao redor da roda de tração é o resultado da fadiga de flexão e fadiga de desgaste. A pesquisa e compreensão do processo de produção e a essência da fadiga são úteis para tomar medidas no processo de produção, melhorar a resistência à fadiga do cabo de aço do elevador e prolongar a vida útil do cabo de aço do elevador Pode reduzir o custo de operação e melhorar a segurança e confiabilidade de operação do elevador.

5.1 efeito da corda que faz o fio de aço

A melhor estrutura metalográfica é adequada para trefilar fios de aço. No processo de produção, devido a danos na superfície do fio de aço, ou sérios arranhões, cicatrizes, buracos de ferrugem e inclusões não metálicas formadas no processo de fundição do aço, é fácil formar fontes de fadiga. O teor e o tamanho de partícula das inclusões não metálicas no aço têm um impacto significativo no desempenho à fadiga do cabo de aço, pois a ferrita reticular na estrutura metalográfica após a sorbita pode promover a rápida propagação da trinca de fadiga, portanto a rede de ferrita não é permitida em fio de aço temperado com chumbo. A temperatura de austenitização do fio de aço e a temperatura de transformação isotérmica da têmpera de chumbo determinam a geração de ferrita de rede Influência qualitativa, a temperatura do forno de controle automático e a tecnologia de temperatura de chumbo da linha de produção de têmpera de chumbo são propícias à uniformidade da estrutura de sorbita e o líquido de chumbo a circulação é propícia à estrutura uniforme de sorbita do fio de aço em diferentes posições no pote de chumbo, o que pode garantir que a resistência do fio de aço após a têmpera do chumbo seja relativamente uniforme, de modo a garantir a faixa de flutuação mínima das propriedades mecânicas do fio de aço após desenhando. A combinação ideal de resistência e tenacidade é benéfica para melhorar a resistência à fadiga do cabo de aço. Geralmente, a máquina de trefilação de fio reto e a máquina de trefilação de caixa de água pertencem ao desenho sem torção, o que é benéfico para obter fio de aço de alta resistência e alta tenacidade. A capacidade de lubrificação e resfriamento do tanque de água é melhor do que a da máquina de trefilação a seco. Tambor de diâmetro maior e roda de torre podem reduzir a deformação de flexão do enrolamento do fio de aço. O desenho de baixa taxa de compressão de várias passagens pode obter alta tenacidade.

5.2 seleção de estrutura de corda de aço

A estrutura do cabo de aço tem uma influência importante na resistência à fadiga do cabo de aço. Geralmente, a corda de aço de contato de superfície é causada por uma corda de fio de contato de linha, e a corda de fio de contato de fio é causada por uma corda de fio de contato de ponto. Para o cabo de aço para elevador, devido à limitação das condições de serviço e ao ambiente de espaço relativamente estreito do poço do elevador, a roda de tração com diâmetro maior não pode ser selecionada. A rigidez e flexibilidade do cabo de aço de contato de superfície são grandes, porque o cabo de aço do elevador produzido por forjamento, estampagem ou laminação raramente é usado. O cabo de aço de contato de fio de 6 ou 8 fios é usado para o cabo de elevador comum, e o cabo de aço torcido paralelo é usado para o elevador de alta velocidade. De acordo com o conceito de design do moderno cabo de aço, é benéfico melhorar a resistência à fadiga do cabo de aço para manter a folga adequada entre os cordões e as camadas do cabo de aço, mas a folga entre os cordões e os cabos deve ser uniforme. Portanto, é muito importante determinar a relação do diâmetro do fio, a tolerância do diâmetro do fio e o diâmetro do núcleo de cânhamo.

5.3 seleção de graxa para cabos de aço

A qualidade da graxa utilizada no cabo de aço tem uma influência importante na resistência à fadiga do cabo de aço. Deve ser selecionado de acordo com o uso e ambiente do cabo de aço e o índice técnico da graxa. O cabo de aço do elevador é usado principalmente no poço do elevador interno. Quando o poço do elevador não toma medidas de controle de temperatura e umidade, o ambiente interno do poço do elevador está intimamente relacionado ao ambiente geral da área, como baixa temperatura e seca no nordeste, alta temperatura e umidade na área costeira do sul . A temperatura e a umidade da região são muito diferentes, portanto, o uso de usuários finais de cabos de aço deve ser considerado ao selecionar a graxa. O efeito da temperatura nas propriedades físicas do óleo é óbvio. A lubricidade do cabo de aço deve ser mantida o maior tempo possível. A graxa tem certo desempenho de alta e baixa temperatura. Geralmente, o desempenho em alta temperatura é medido pelo ponto de queda da graxa, e o desempenho em baixa temperatura é medido pela fragilidade da graxa em baixa temperatura. A graxa selecionada deve garantir que a alta temperatura não goteje e a baixa temperatura não fragilize.

5.4 método de aplicação de óleo e quantidade de corda do elevador

No processo de produção do cabo de aço de elevador, a lubrificação do cordão de cabo pode ser geralmente dividida em lubrificação de fio, lubrificação de cordão e lubrificação de cabo, e os métodos de lubrificação podem ser divididos em tipo de imersão e tipo de pulverização. De acordo com a finalidade da produção de cabo de aço para determinar o método de lubrificação, mas deve garantir que o óleo distribuído uniformemente na superfície do fio de aço, ao mesmo tempo para as propriedades físicas da graxa selecionada, velocidade de torção para determinar o teor de óleo para atender aos requisitos. Geralmente, uma temperatura muito alta do óleo levará à desnaturação da graxa, uma quantidade muito grande de óleo reduzirá o atrito entre o cabo de aço e a roda de tração, que é fácil de jogar fora no processo de uso; uma quantidade muito pequena de óleo reduzirá o desempenho de lubrificação do cabo de aço e reduzirá a resistência à fadiga do cabo de aço.

5.5 seleção de núcleo de corda

A maior parte da corda de aço do elevador adota estrutura de núcleo de fibra, e poucos deles usam núcleo de metal. A principal função do núcleo do cabo é apoiar o cordão do cabo para manter sua forma original em qualquer estado. Em segundo lugar, o núcleo do cabo pode armazenar graxa. No processo de uso, a fonte de óleo para lubrificação a longo prazo do cabo de aço pode tornar o fio de aço bem lubrificado. Além disso, pode melhorar o contato entre os fios de aço e os fios e reduzir a carga de impacto. Portanto, o desempenho do núcleo do cabo tem um impacto importante no desempenho de serviço do cabo de aço. Se o núcleo do cabo for muito fino, o diâmetro do cabo de aço será reduzido e uma certa folga não poderá ser mantida entre os cordões; se o núcleo do cabo for muito grosso, o diâmetro do cabo de aço aumentará e a folga entre os cordões será gerada; se houver uma grande junta de núcleo de cânhamo, o cabo de aço inchará e o contato entre o cabo de aço e a roda do cabo se desgastará rapidamente devido à concentração de tensão, resultando em quebra de fio e quebra de cordão, de modo a garantir a retilinidade do núcleo do cabo A precisão do diâmetro e o controle da junta são muito importantes. É uma das maneiras de prolongar a vida de fadiga de flexão do cabo de aço usando o cabo de aço com núcleo elástico alto para reduzir a tensão de contato entre os fios quando o cabo de aço suporta a tensão de flexão na polia do cabo.

5.6 Processo de torção da corda de aço

A qualidade da torção do cabo de aço afeta diretamente a vida de fadiga do cabo de aço. A seguir, analisa principalmente a seleção e uso dos parâmetros do processo de torção.

5.6.1 seleção do comprimento da postura

A distância de colocação é um parâmetro muito importante no índice técnico do cabo de aço, que tem uma grande influência no desempenho abrangente do cabo de aço. O tamanho da distância de colocação afeta diretamente a eficiência da produção do cabo de aço, a perda de força no processo de torção do fio de aço, a força de ruptura de todo o cabo, a flexibilidade, a frouxidão, a resistência à fadiga, a resistência à pressão, a resistência ao impacto, o alongamento estrutural e diâmetro do cabo de aço. Portanto, a escolha da distância de postura não deve ser muito grande ou muito pequena, e a influência abrangente de vários fatores deve ser considerada.

5.6.2 uso de ferramentas

Pré deformador e pós deformador são os principais acessórios para a produção de cabos de aço. O projeto dos principais parâmetros do processo é geralmente baseado no diâmetro do cabo de aço, diâmetro do cordão e experiência

De acordo com a fórmula, para tornar os parâmetros mais razoáveis e científicos, combinados com a experiência prática de produção e o nível de resistência do cabo de aço, os parâmetros do processo são formulados respectivamente.

5.6.3 uso de pré-tensionamento

O principal objetivo do pré-tensionamento do cabo de aço é eliminar parcial ou completamente o alongamento estrutural do cabo de aço que não pode ser completamente evitado em uso. O tratamento de pré-tensionamento adequado pode eliminar os defeitos de torção do cabo de aço, melhorar a distribuição uniforme da tensão do fio de aço e do cabo de aço ao rolamento, tornar o cabo do cabo na posição mais estável na estrutura, o que é propício para melhorar a resistência à fadiga de cabo de aço e prolongar a vida útil do cabo de aço.

6. Lubrificação do cabo de aço

A lubrificação do cabo do elevador pode efetivamente reduzir o atrito do cabo de aço e prolongar a vida útil do cabo de aço. De um modo geral, nos locais aplicáveis com grande diâmetro de roda de tração e temperatura seca, o cabo de aço ainda possui óleo lubrificante suficiente após o uso por 3 a 5 anos, não sendo necessário adicionar óleo novo. No entanto, não importa por quanto tempo seja usado, o óleo lubrificante de manutenção deve ser adicionado desde que ocorram sinais de ferrugem ou ressecamento no cabo de aço do elevador.

7. Uso e manutenção do cabo do elevador

O uso e manutenção do cabo do elevador é para manter efetivamente o cabo de aço após a conclusão da instalação do elevador, principalmente dos seguintes quatro aspectos de manutenção e substituição, para garantir o uso seguro do cabo do elevador e alcançar a vida útil esperada.

7.1 durante a operação do elevador, verifique oportuna e regularmente a condição de operação do cabo de aço, incluindo principalmente o número, posição e distância de torção do cabo de aço; o afinamento do diâmetro do cabo de aço; a tensão uniforme do cabo de aço; a lubrificação, limpeza e corrosão do cabo de aço; se o conjunto da extremidade do cabo de aço tem alongamento ou condições anormais.

7.2 observe o desgaste e a deformação do cabo de aço do elevador durante a operação e confirme se deve substituí-lo por um novo. O fenômeno de fratura repentina do cabo de aço do elevador em condições normais de trabalho é raro, e seu dano é geralmente formado em operação a longo prazo devido ao desgaste, fadiga de flexão, corrosão ou danos externos, então observe oportunamente o fenômeno anormal do cabo de aço em operação para evitar fatores de segurança desnecessários.

7.3 para a condição do cabo de aço do elevador na ranhura do cabo, verifique se a superfície de trabalho da ranhura do cabo é lisa e se a profundidade do cabo de aço deitado na ranhura do cabo é consistente.

7.4 inspeção de corrosão do cabo de aço do elevador: o cabo de aço do elevador enferruja durante o processo de uso, as propriedades mecânicas serão reduzidas, o diâmetro do fio de aço ficará mais fino e os fios ficarão soltos, resultando em fratura frágil. Esse tipo de fratura é a fratura por avalanche, que é mais perigosa do que a quebra ou desgaste geral do fio. A adição regular de óleo lubrificante de manutenção é uma forma de prevenir a corrosão do cabo de aço.

Conclusão: como a parte mais importante do dispositivo de suspensão do elevador, o cabo de aço do elevador desempenha um papel importante no desempenho de segurança do elevador. No processo de produção, o design dos parâmetros do processo e o controle do processo de produção têm um impacto crucial na resistência à fadiga do cabo de aço. Tomar medidas contra esses fatores pode melhorar a resistência à fadiga do cabo de aço. No uso do cabo de aço do elevador, a instalação e manutenção corretas também podem prolongar a vida útil do cabo de aço.

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Cabos de aço de elevador com FC e IWRC

Os cabos de aço são uma das melhores escolhas para aplicações em elevadores devido às suas duas características principais: redundância e detectabilidade, conforme mostrado abaixo:

• A redundância é muito importante para aplicações relevantes para a segurança. Se um dos elementos individuais estiver quebrado, outros elementos assumirão sua função e permanecerão em operação aproveitando a interação entre os fios.
• Detectabilidade significa a capacidade de determinar o fim da vida útil e o grau de fadiga de flexão dos fios em execução. À medida que a fadiga aumenta, mais fios externos se rompem para que seja possível estimar por inspeção visível antes que a condição se torne perigosa.

Normalmente, os cabos de aço para elevadores apresentam uma construção de pernas paralelas para reduzir a incidência de abrasão em comparação com cabos com construção cruzada. Enquanto isso, eles têm uma alta vida útil à flexão por fadiga e menos desgaste nas polias em movimento.

Construção:
Dependendo das necessidades pretendidas, estão disponíveis dois tipos de núcleo diferentes: núcleo de fibra (FC) e núcleo de cabo de aço independente (IWRC).

• O núcleo de fibra, feito de fibras naturais ou sintéticas, é amplamente utilizado em cabos e facilita o ajuste dos cabos de elevador até a forma da ranhura relevante. Enquanto isso, o núcleo de fibra oferece excelente resistência contra pressão de contato e suporte de longo prazo para cabos de aço de elevador.
• O núcleo independente do cabo de aço aumenta efetivamente a seção transversal metálica dos cabos de aço do elevador e reduz a tensão de tração em cabos individuais. Enquanto isso, os núcleos de aço reduzem o alongamento dos cabos de aço do elevador sob as mesmas cargas em comparação com o núcleo de fibra.

Normalmente, um cabo de aço de elevador é composto por seis, oito ou nove pernas com FC ou IWRC conforme mostrado nas figuras a seguir:

Cabos de aço de elevador padrão com FC

6 × 19 FC e Warrington

6 × 25 FC e fio de enchimento

8 × 19 FC e Warrington

8 × 19 FC & Seale

8 × 21 FC e fio de enchimento

8 × 25 FC e fio de enchimento

Seis fios estilo FC:

• Grande seção transversal metálica para altas cargas de ruptura.
• Alongamento relativamente menor.
• Preço competitivo por metro.
• Ideal para elevadores de carga de deslocamento lento.
• Adequado para elevadores de passageiros de baixa carga.

Oito vertentes estilo FC:

• Seção transversal mais arredondada que os cabos de seis cordões.
• Condição de pressão de contato favorável.
• Seção transversal flexível para ajustes mais fáceis em ranhuras desgastadas.
• Fios mais finos oferecem melhor propriedade de flexão por fadiga.
• Preço médio por metro.

8 × 19 IWRC & Warrington

9 × 21 IWRC e fio de enchimento

9 × 25 IWRC e fio de enchimento

Oito vertentes estilo IWRC:

• Seção transversal mais arredondada que os cabos de seis cordões.
• Adequado para ranhuras com um grande rebaixo.
• Pouco ou nenhum alongamento permanente e elástico.
• Estrutura mais flexível oferece melhor propriedade de flexão por fadiga.
• Ideal para elevadores pesados

Nove vertentes estilo IWRC:

• Oferecer uma seção transversal extremamente redonda
• Baixa pressão de contato entre a corda e a ranhura.
• Alongamento mínimo permanente e elástico.
• Fios muito mais finos oferecem melhor propriedade de flexão por fadiga.
• Ideal para todos os elevadores com grande altura de poço.
• Adequado para elevadores de acionamento de tração com um número maior de roldanas de deflexão.

Detalhes:

• Material: fios de aço brilhante de qualidade, fios de aço galvanizado ou aço inoxidável mediante solicitação.
• Resistência nominal à tração: 1370N/m², 1570N/m², 1770N/m² até 2500N/m² tal como pediu.
• Diâmetro do cabo: 1/4″ a 3/4″ ou diâmetros personalizados.
• Estrutura: estrutura paralela.
• Embalagem: em bobinas embrulhadas em papel oleado e tecido de juta ou em bobinas de madeira.
• Testemunho: FC ou IWRC.