鋼絲繩抗扭剛度反映其抵抗扭轉變形的能力，扭矩及轉角直接影響著抗扭剛度的大小。鋼絲繩作為一種復雜的空間螺旋結構，繩中的組股和股中的鋼絲存在固定的捻角α1，當受到軸向拉力F1時，會產生沿鋼絲繩軸向的扭矩分力U1，這個分力是導致鋼絲繩受拉后產生扭矩與轉角的直接原因。因此，抗扭剛度D對于不同結構鋼絲繩而言，具有唯一性。可作為鋼絲繩旋轉性能的判定依據。
針對鋼絲繩旋轉性能判定不能量化，提出將鋼絲繩抗扭剛度及轉角作為衡量其旋轉性能的指標。從理論上分析影響抗扭剛度D的2個因素，鋼絲繩扭矩M及轉角ω，并通過試驗測量不同結構鋼絲繩的扭矩M和轉角ω進行驗證。結果表明：1）當鋼絲繩抗扭剛度D＜2.0×108 N·m/（°）為不抗旋轉鋼絲繩，2.0×108N·m/（°）≤D＜7.0×108N·m/（°）為微旋轉鋼絲繩，D≥7.0×108 N·m/（°）為抗旋轉鋼絲繩；2）當鋼絲繩轉角ω＞15圈為不抗旋轉鋼絲繩，0.5圈＜ω≤15圈為微旋轉鋼絲繩，ω≤0.5圈為抗旋轉鋼絲繩。
利用新型扭矩和轉角測定工裝進行試驗，實測鋼絲繩扭矩及轉角，不同結構鋼絲繩的抗扭剛度及轉角存在較大差異，35W×7結構的抗扭剛度最大，15×K7及四股鋼絲繩次之，最小的為6股和8股鋼絲繩；鋼絲繩轉角與抗扭剛度呈現規(guī)律恰好相反，換而言之，抗扭剛度D越大，轉角ω越小，鋼絲繩抗旋轉性能越好。
對于同結構鋼絲繩而言，扭矩值與鋼絲繩直徑呈正比，鋼絲繩施加載荷S與扭矩值呈正比。試驗驗證，鋼絲繩扭矩值及轉角由大到小的順序依次為：8股繩＞6股繩＞4股繩＞15×7（或K7）＞35W×7（或K7）。通過驗證，同結構不同直徑的鋼絲繩，直徑越大，扭矩值越大，轉角基本相同，可作為判定鋼絲繩旋轉性能的依據。
原創(chuàng)： 張東昱，于淵博 金屬制品行業(yè)
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