鋼絲繩經(jīng)過滑輪時允許偏角的計算分析
更新時間:2020-12-19 14:28 信息來源：未知 作者:康諾鋼絲繩廠家點擊:
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問題的提出
石油鉆采設(shè)備的鉆機、修井機及其它起重設(shè)備上都存在著快繩經(jīng)過天車滑輪時有一定的偏角問題。很顯然，偏角必須控制在一個范圍之內(nèi)，偏角越小越好。若偏角過大，鋼絲繩不可避免地會與滑輪的槽邊相互磨損，偏角越大造成的磨損越嚴重，極大地影響鋼絲繩的使用壽命。實踐證明，許多情況下的鋼絲繩早期破壞是由于受到磨擦或擠壓造成的。對于鋼絲繩偏角的限制范圍，有關(guān)資料如文獻[]、[2]介紹得比較粗略，尚無詳細的計算分析方法，設(shè)計人員只是根據(jù)一些經(jīng)驗公式進行分析計算。本文通過詳細的分析推導(dǎo)，推薦出了較為科學(xué)合理的傾角范國的計算公式，供結(jié)構(gòu)設(shè)計時參考。
偏角公式的推導(dǎo)
所謂偏角是指鋼絲繩中心線偏出滑輪旋轉(zhuǎn)平面（圖1中的xoy平面）的角度y。
對于普通的滑輪來說，鋼絲繩的繩槽結(jié)構(gòu)如圖2所示，其槽底為圓弧面，這個圓弧面的直徑接近于鋼絲繩的直徑。為分析方便，假定槽底圓弧面半徑等于鋼絲繩半徑.其兩側(cè)分別為直線I與直線Ⅱ
繞Y軸旋轉(zhuǎn)所形成的圓錐面的一部分。直線I與直線Ⅱ的方程式分別為：
由圖4可知：
1.滑輪直徑是影響鋼絲繩允許偏角的主要因素，在鋼絲繩直徑一定的情況下，滑輪直徑越大，也即e值越大，允許偏角越小.但是滑輪直徑小必然造成纏繞鋼絲繩的曲率半徑小，影響鋼絲繩的彎曲強度，所以對于某一直徑的鋼絲繩，確定滑輪直徑時應(yīng)同時考慮鋼絲繩的彎曲強度和偏角兩個影響因素。
2.滑輪的繩槽深度是影響鋼絲繩允許偏角的次要因素，繩槽越深，即c值越大，允許偏角越大。但其對偏角的影響一般不超過0.5，在考慮到槽深更利于鋼絲繩不跳槽現(xiàn)象的發(fā)生，所以在鋼絲繩直徑一定的情況下，盡量選用大的槽深系數(shù)。
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