礦井提升機(jī)繩索的失效分析

摘要
對提前報廢的提升鋼絲繩進(jìn)行廣泛的調(diào)查。這些繩索比預(yù)想的要早報廢，但是因為它滿足金屬絲中斷的號碼和分配。它的化學(xué)性質(zhì)，強(qiáng)度極限和延展性都較好的滿足新繩索的標(biāo)準(zhǔn)。金屬組織顯示局部的不規(guī)則，但是這些現(xiàn)象在好的和壞的段兩者都有出現(xiàn)，在斷了和未破損的電線都存在。僅僅有一項仿佛和電線的故障和出現(xiàn)不規(guī)則結(jié)構(gòu)有關(guān)系。這些不規(guī)則結(jié)構(gòu)，術(shù)語叫" 潛水"，使繩股的結(jié)構(gòu)分裂，還可能導(dǎo)致過度的壓力磨損和罕見的磨耗圖紋。繩索中斷的地方全部發(fā)現(xiàn)在"潛水 "附近。這個調(diào)查提出這個" 潛水"是卷揚(yáng)繩過早的報廢的原因。

1、簡介

鋼絲繩傳遞著巨大的軸向負(fù)荷和展示極度的揉曲性。另外,鋼絲繩設(shè)計使它當(dāng)一些電線中斷而沒有完全損失時經(jīng)受得起。這些特征使得鋼絲繩在許多體系中成為一個萬能的元件。鋼絲繩被用于許多工業(yè)，包括采礦，濱外海上石油生產(chǎn)和牽引或荒野的船。奧爾巴尼研究中心已經(jīng)研究鋼絲繩的降解機(jī)理，目的是為了更精確地推算繩索的使用年限。在和Henderson Mine合作下，奧爾巴尼研究中心人員研究使用壽命出乎意料短暫的報廢后的提升機(jī)繩索。在工作9個月以后，這繩索因為它超過容許的每敷笯@ざ榷纖康穆雎氳髦剖ǚ稀Ｑ≈猩韉牧講糠至├囪芯?。一部焚|(zhì)竊諢蚩拷蛭纖慷蟊ǚ系囊歡危ù撕蟊蝗銜欽獯砦蟪絳蚨危?，另一部焚|(zhì)搶醋園漚鶚艫模ù撕蟊蝗銜嗆玫牟糠鄭７治穌飭講糠衷誚峁?，钢的成分加工方法，和机袛抽喨O系牟鉅?。因为人们感道U魘槍緄乇ǚ?，分锡_哪康氖鞘侗穡腿綣贍艿幕岸康乃得魃髦卸系娜魏尾鉅臁�
首先的研究集中在兩個明白的問題：（1）繩索的好的和壞的部分有什么差異，（2）在中斷和在壞段里未破損繩索是否存在任何實際的或機(jī)械的的差異？

2、背景

鋼絲繩由金屬絲繞成一束組成叫做" 繩股"，然后繞成繩索（圖1）。在繩股的在最中心的金屬絲為繩子的主要部分，為為纏繞它的金屬絲提供支撐。一或