礦井提升機(jī)繩索的失效分析

摘要
對(duì)提前報(bào)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(bào)廢，但是因?yàn)樗鼭M(mǎn)足金屬絲中斷的號(hào)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(mǎn)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(xiàn)都存在。僅僅有一項(xiàng)仿佛和電線(xiàn)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(yǔ)叫" 潛水"，使繩股的結(jié)構(gòu)分裂，還可能導(dǎo)致過(guò)度的壓力磨損和罕見(jiàn)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(gè)調(diào)查提出這個(gè)" 潛水"是卷?yè)P(yáng)繩過(guò)早的報(bào)廢的原因。

1、簡(jiǎn)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(jì)使它當(dāng)一些電線(xiàn)中斷而沒(méi)有完全損失時(shí)經(jīng)受得起。這些特征使得鋼絲繩在許多體系中成為一個(gè)萬(wàn)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(bào)廢后的提升機(jī)繩索。在工作9個(gè)月以后，這繩索因?yàn)樗^(guò)容許的每敷笯@ざ榷纖康穆雎氳髦剖ǚ?。选中绳隧d牧講糠至├囪芯俊Ｒ徊糠質(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?。分畏d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(gè)明白的問(wèn)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(shí)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