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????圖2鋼繩張力

????2)設(shè)計(jì)相等繩槽底徑，必須改變主軸受力計(jì)算力學(xué)模型。如上所述，將卷筒繩槽底徑設(shè)計(jì)成每道不相同，不少企業(yè)做不到。一是計(jì)算較繁，更主要的是不少企業(yè)認(rèn)為卷筒繩槽底徑縮小補(bǔ)償鋼繩張力的量是很小的，可以忽略不計(jì)。因此往往把卷筒繩槽底徑設(shè)計(jì)加工成同一尺寸，互相之間沒有變化。這樣在卷揚(yáng)機(jī)牽引重物過程中，由于鋼繩沒有得到松馳量的補(bǔ)償，相鄰兩道鋼繩長(zhǎng)度始終一致，鋼繩張力處處相等，在牽引全過程中鋼繩始終處于同一張力狀態(tài)，鋼繩與卷筒之間沒有摩擦力而是嚙合關(guān)系。這時(shí)卷筒主軸受力就不能再按歐拉公式分布累加，而是應(yīng)將單根鋼繩牽引力乘以總?cè)?shù)的兩倍。仍以80KN卷揚(yáng)機(jī)為例，同樣纏繞7道，卷筒主軸所受實(shí)際徑向負(fù)荷是F合＝80×7×2=1120KN。很明顯，此時(shí)卷筒主軸實(shí)際受力是按歐拉公式計(jì)算值的四倍多。如果在設(shè)計(jì)計(jì)算中把受等張力分布的主軸按照歐拉公式受力分布的主軸來計(jì)算強(qiáng)度和剛度、確定主軸直徑，主軸必然處于超極限狀態(tài)工作，這就是某工地摩擦式卷揚(yáng)機(jī)主軸多次折斷的真正原因。

????3)制造中收繩端卷筒鋼繩繩槽底徑必須小于牽引端的，此結(jié)論是非常明顯的。從設(shè)計(jì)和工藝角度出發(fā)，將卷筒鋼繩繩槽底徑制成統(tǒng)一尺寸是可行的，但主軸直徑須相應(yīng)加粗。然而由于制造精度不高、檢驗(yàn)不嚴(yán)格，偏差過大，把卷筒繩槽底徑加工成牽引進(jìn)繩端小、貯繩放繩端大或卷筒繩槽底徑與主軸回轉(zhuǎn)中心不同軸，當(dāng)卷筒偏心相差180°且在同一平面內(nèi)時(shí)，則卷筒主軸受力之大將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過計(jì)算值。例如，設(shè)想貯繩端卷筒鋼繩繩槽底徑被加工比前一道大ΔD，鋼繩流進(jìn)該段時(shí)其必須伸長(zhǎng)ΔL=πΔD/2。由虎克定律可知，鋼繩要伸長(zhǎng)ΔL須在鋼繩上附加ΔF的力。ΔF＝ΔDπES/2L，當(dāng)鋼繩彈性模量E較大、鋼繩直徑較粗截面積S較大時(shí)，該附加力是相當(dāng)大的。我們常見的多級(jí)拉絲機(jī)正是利用這一原理，把原較粗的鋼絲通過逐級(jí)加大拉絲盤直徑的辦法，把鋼絲拉拔成較細(xì)鋼絲，而拉絲盤主軸則承受巨大徑向力。經(jīng)實(shí)地考察，一些工地的摩擦式卷揚(yáng)機(jī)在牽引時(shí)鋼繩收繩端不斷發(fā)出炸響，其原因就是鋼繩被附加拉伸力強(qiáng)力拉伸，卷揚(yáng)機(jī)主軸就有彎曲交變應(yīng)力超過疲勞強(qiáng)度極限而被折斷的可能。