1前言

在“雙超”課題中對(duì)鋼絲繩罐道提升容器安全間隙進(jìn)行了研究，得出引起提升容器水平擺動(dòng)位移的3個(gè)主要因素：①提升鋼絲繩扭矩的作用；②科里奧利力；③氣動(dòng)側(cè)向壓力。提升容器的最大水平擺動(dòng)位移可通過Um=Fam/Km計(jì)算，F(xiàn)為水平作用力最大值，其大小主要受上述三個(gè)因素影響，Km為鋼絲繩罐道剛性系數(shù)最小值。而影響F大小的主要因素之一的提升鋼絲繩扭矩通常用M=C。DF計(jì)算，C。為鋼絲繩扭轉(zhuǎn)系數(shù)，D為鋼絲繩直徑，F(xiàn)為鋼絲繩承受的載荷。鋼絲繩結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性使得其扭轉(zhuǎn)系數(shù)很難準(zhǔn)確確定，故難以準(zhǔn)確計(jì)算提升鋼絲繩受拉時(shí)產(chǎn)生的扭矩，進(jìn)而也就無法確定鋼絲繩罐道提升容器的最大水平擺動(dòng)位移對(duì)其安全間隙的影響程度。

本文針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的鋼絲繩扭矩模型，推導(dǎo)出扭矩計(jì)算公式，并通過特定結(jié)構(gòu)鋼絲繩的扭矩計(jì)算擬合出扭轉(zhuǎn)系數(shù)的通用公式，然后又從鋼絲繩結(jié)構(gòu)和捻角方面分析了其對(duì)鋼絲繩扭轉(zhuǎn)系數(shù)的影響，最后對(duì)鋼絲繩的生產(chǎn)和選用提出了思考，供相關(guān)從業(yè)者參考。

2鋼絲繩扭矩

鋼絲繩由多根鋼絲捻成股繩，數(shù)根股繩再捻制而成。對(duì)于提升鋼絲繩而言，其上下兩端均不能自由旋轉(zhuǎn)，故而產(chǎn)生扭矩。鋼絲繩扭矩由股繩繞軸線、股中絲對(duì)繩軸線的扭矩組成。而在計(jì)算鋼絲繩扭矩時(shí)需對(duì)其計(jì)算模型進(jìn)行理想化假設(shè)：①鋼絲繩用等直徑鋼絲捻制；②鋼絲繩受拉時(shí)其各層股繩、股繩中的各層絲受力均勻。鋼絲繩的結(jié)構(gòu)不同，其受拉時(shí)產(chǎn)生的扭矩模型也就不同。

2.1單股鋼絲繩

單股鋼絲繩受拉時(shí)受力分析如圖1所示，分解到垂直于鋼絲繩軸線的力F"=Ftan a/n，則鋼絲繩的扭矩為

M=文M，=么5lan&（1）n

=1式中：M——鋼絲繩扭矩，kN·m；F——鋼絲繩承受的荷載，kN；n——鋼絲繩鋼絲根數(shù)；n，——第i層絲鋼絲數(shù)；r——第i層絲鋼絲捻制半徑，m；a—第i層絲的捻角；k——鋼絲繩鋼絲層數(shù)。若=1時(shí)，式（1）簡化為