范文一：钢丝绳的安全系数和负载吨位

钢丝绳的安全系数和负载吨位

可以直接查起重机设计手册---安全系数M4--4.5,M5--5,M6--6,M7--7;根据起重量和滑轮倍率算出每根钢丝绳的承载力，根据承载力和钢丝绳破断力以及安全系数确定钢丝绳直 径。选择钢丝绳。

GB3811-2008第82、83页，有表可查

有个估算的经验公式，即一根钢丝绳的破断拉力F=50*d*d(d:钢 丝绳直径，mm)，F单位为kg。

例如，4根20mm的钢丝绳的承载能力计算是这样的:

1根钢丝绳破断拉力F=50*d*d=50*20*20=20000kg;

4根钢丝绳破断拉力4*F=80000kg=80吨;

吊装安全系数可以取n=5，则可以吊起80吨/5=16吨物品。

当然，这只是个经验公式，不是精确计算公式。但吊装过程中，还要视被吊物品的重要程度和危险程度来选择安全系数n，越危险或越重要的物品安全系数n应选得越高;再者，钢丝绳是否磨损、锈蚀和损伤都是考虑的因素。若要精确计算，则必须用GB/T3811中的方法来计算。

范文二：深井多绳提升钢丝绳的安全系数

( * %) %，可以说 重要。在确保不降 $ !低提升钢丝绳的安 产 明 由 安 全 制 动 全程度 的 前 提 下 ， 生 的 钢 丝 绳 最 大

张 力 与 终 端 载 荷 根据井深的增加而 钢丝绳的安全系数和 提 升 重 物 时 的 适当减小钢丝绳安 减速度有关，与井 全系数，将对深井 深基本无关。为此 矿山的运行成本与 张太春 通 过 设 备 设 计 控 提升系统的设备投铜陵有色物资供销公司设备部 安徽铜陵 !""###

制 #，可以降低钢丝绳的总张力，也就是说降低钢丝绳 ’资、土建费用的降低有着深远的意义。本文就提升机钢

丝绳安全系数论述如下问题。 的动载荷，提升钢丝绳的安全性提高，根据资料或在安

全程度一定时，安全系数可以适当减小。

钢丝绳由于弹性振动而引起的最大应力$ % ! 提升钢丝绳的受力分析$ 竖井多绳提升当中，由于钢丝绳自重和弹性的影 提升钢丝绳有静载荷和动载荷，静载荷包括最大 响，钢丝绳与终端载荷构成的系统振动时，沿钢丝绳传 荷重，提升过程的矿井阻力以及钢丝绳在卷筒导向轮 递的振动波在钢丝绳终端产生的反射波，在钢丝绳较 上的弯曲应力等。实际上矿井阻力和弯曲应力都比较 ( * 短 浅井 时，相互叠加，可以达到相当大的值，而钢 小，可以忽略，使用静载荷计算简单。动载荷是工作状 ( * 丝绳很长 深井 时，反射波对振动波起到局部阻尼作 态引起的载荷，它分为正常和非正常两种。非正常动载 用，而使振动应力减小。钢丝绳由于振动引起的最大 荷指事故载荷，它比较复杂，由过卷、卡罐、突然坠罐等 应力异常现象引起，这些力在我们选用钢丝绳时很难考虑

的。正常动载荷主要为提升机启动和停车时工作制动 ( * % % $ 1 5 !(.$) ) -, $ !& -!034 和紧急制动钢丝绳产生的振动等。在这类情况中，紧急 / ( , , "制动造成的动载荷最大。式中 -———提升时钢丝绳运行速度 ———钢丝绳的弹性模数 .提升钢丝绳的最大张力$ % $

———所有钢丝绳断面积之和 /我们以等重尾绳系统多绳提升为例，可以把钢丝 ,

其它符号意义同前。从上式可见，在其它条件不变 绳看成是一个均质的弹性杆，在容器下放或者上提时

时，随井深的增加而减小，由于的减小，故安全 034 034 !， !!$ 执行紧急制动。设紧急制动时钢丝绳最大动张力为

系数可以在某种程度内减小。即安全系数可随井深的 它产生于摩擦轮提升机卷筒和导向轮的切点处。 # 增加而适当减小，这并不降低其安全程度。’ *( !& " %) % $ $ ! $

式中 "———钢丝绳重量和绳端载重量之比系数 影响提升钢丝绳安全系数的 !#———紧急制动时提升最大减速度 ’ 诸因素$———重力加速度

提升钢丝绳在工作中所引起的应力变化，是极其 %) %———提升终端的容器和载荷重 $ ! 复杂的，它将受到各种载荷的作用，静应力、动应力、弯 &!( ’,据经验 & $ % +# " ! ) # & 曲应力、编捻应力、接触应力等，上述应力的反复作用 % % ) $ ! 将引起钢丝绳疲劳、磨损、再加上钢丝绳在井筒作用中 式中 &———钢丝绳根数 的腐蚀作用，钢丝绳经过使用必然要损坏。目前，尚无 ———钢丝绳单位长度重量 ! -既完善又简单的计算各种应力的方法，无法正确选用 (———最大提升高度 , 提升钢丝绳，因而提升钢丝绳的计算是根据安全规程 钢丝绳本身静张力 ( *%% ) & # & &- !! !(, )$ ! 规定，按照钢丝绳最大静负荷，以较大的安全系数进行 ( * ( * * ( *( %) %) %) %& $ ) # %) % $ ! $ ! $ ! 选用钢丝绳的。因此，保守的安全系数将提高提升系统 # ’ 总张力 的投资与运行成本。*( )( 应力影响钢丝绳使用寿命，这也就是影响提升机 & & $ # * %% ! !) !) ) ) $ ! $ ! $ 钢丝绳安全系数确定的因素。上面，我们研究钢丝绳静 ! 可能比静张力大几倍，这个倍数叫动张力系数， 应力和动应力，这里不再赘述。其它应力叙述如下:用 + 表示，即

! #! # " ’’+ & $ . $ )& ) !( * ! 根据试验研究，钢丝绳弯曲应力 $ 弯曲应力 $$ # ) 6 !$ !与提升机卷筒直径和钢丝绳直径之比值有关，其关系 按照安全规程规定:安全制动时的减速度在下放 有关书上已有介绍:当直径比 时，其弯曲 小于 0 , 1 2# !!重物时不小于 ，提升重物时不大于 ， $ % / 0 1 ’ / 0 1 ’ 、2#$## 应力随直径比的加大而显著降低;在直径比为 多绳提升机安全制动时钢丝绳不产生滑动，所以可按时，无显著下降，但与钢丝绳钢丝的抗拉强度有一定的 最不利的因素来考虑它的最大张力。此时 # , $ 可以 ’关联。因此，合适的直径比，对弯曲应力的减小有一定 ( * ( 认为不大于 # % /，即 : + & $ ) # % /" 1 $ ) # & $ ) $ ) 的意义;* ( * 可见提升钢丝绳的最大总张力约# % 22 # 1 $ ) # ! !

矿山机械!""#$ %% 升装置的安全保护是矿井生产的重要环节。目 式中 ———井底缓冲装置给"! 提 前，多绳摩擦提升在深井提升中广泛应用，然而 出的缓冲力

) ———容器自重(包括配重及悬挂装置重 无论是自动或半自动控制系统所采用的自动减速开关#$ ——— 容 器 载 重( 下 放 及各种防过卷保护装置都不能 # * + 论文编号:%""% ’ #(&)!""#%% ’ ""&% ’ &! 重物) 完全消除过卷事故。本文对过 ———单位长度尾绳重 % ( 卷事故进行了分类，并作了动 摩擦提升过卷

& ( 力分析。———容器进入缓冲装置

其底部至尾绳最低点的高度 缓冲的动力分析 井 底 过 卷 缓 !

———缓冲减速度 !冲的动力分析 ———重力加速度’ #!!!! 邹爱英 戴葆青 朱景星 孙晓珂 山东科技大学工程学院 山东泰安 #1# !/! 统许多都是井口井底分别设置 目前，我国的摩擦提升系 井口过卷缓冲#

# 山东宏河矿业集团有限公司装置的负担，设计中均使井底容器提前 先进入! " # $ 足敦形罐道，为了减轻井口缓冲 的动力分析 选择 值的大小，直接影响过卷 ! 置松弛，主绳下端略弯曲，缓冲力不能 值的选择 缓冲减速度 # * ! ! 缓冲装置。此时该容器上部的悬挂装 缓冲的受力状态及缓冲距离。若 值! 所示。在井底装有尾绳轮 ! 上传，如图 塔。反之，若 值增大虽然缓冲高 ! 器，使之同时减速。但一般不设尾绳 选的小则缓冲高度增加，需加高井 时，缓冲力通过尾绳传给井口上升容 度小了，但缓冲制动力变大，提升 轮，这样只有井底容器下部至尾绳最 低点一小段尾绳随之减速。无容器及有关部件将承受较大的动载 尾绳轮 井底容器进入缓冲装置时的受力情况 ()时罐笼 !,! * # " ! * -’ + 荷。尤其当 如图 。 !里的人或物被抛起来，人的头部要撞 全。另外，当 !, ’ 时，容器底部 + 计算出缓冲力。 在 罐 笼 顶 盖 上 ， 危 及 人 的 生 命 安 选好适当的速度 ! 之后，根据此式 其动力方程为落，使尾绳及其悬挂装置受到较大的突然冲击力。因 & & ) 图 & ) ) ! 的尾绳将先上冲出现弯曲，而后再下 % ## % (& ( "’ ’ ! ’!! $ 图 此 值选在近# 于 最好，最大不宜超过 。 ! ’ ! * # ’ ! " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "’ & ) # 编捻应力 钢丝绳的编捻应力由生产钢丝绳 安全系数， 时钢丝绳的编捻中产生的，通常与钢丝绳直径、编捻方 是随井深增

加而减小安 法以及钢丝绳的结构有关;

& ) 接触应力 钢丝绳的接触应力，由钢丝绳的钢 全系数，笔 . 者认为有一 丝间、钢丝绳与卷筒摩擦衬垫间在载荷作用下引起 的。它与钢丝绳直径、卷筒直径和载荷大小有关。钢丝 定的现实意义。两者规定比较如表 。 绳钢丝间和钢!

若按提升高度 的深井，采用钢丝绳公称抗 ! /// $ 丝绳与卷筒间的弹性滑移是产生钢丝绳

拉强度，按上述两种安全系数，计算其0 % 11 34 !/2!磨损的主要原因。

& ) 钢丝绳各种应力的共同作用，是引起钢丝绳疲劳 钢丝绳单位长度、重量 生产能力相同 ，后者比前者可和磨损的原因。而钢丝绳疲劳和磨损与提升循环及载 减小 ，或按提升高度 的深井，后者比前者 5 * 6 # 7/// $

可减少 。由此可知，采用随井深增加而减小安全 * 6 .!7荷范围成正比。提升深度越增加，提升循环时间加长， 系数，对深井提升机有很大好处，它可以减轻钢丝绳的 循环次数减小，深井提升越安全。同时随着科技的发 重量，直接影响到提升机的尺寸，电动机功率的减小 展，现代提升机电控技术先进的速度图，恒力或恒力矩 这样不但设备重量轻，而且井塔土建工程、电能消耗费 的液压阀，使正常工作载荷向有利于钢丝绳减少冲击 用都大大降低。 评价钢丝绳现有寿命提供了技术保和受力均匀的方面发展;先进的钢丝绳的检测设备为 ， 证。这些都是为提

升钢丝绳在不减少安全程度而使安全系数减小提供了 结论 -

多绳提升钢丝绳的安全系数的选择对选用提升机、电动机都有直接影响，因而随井深变化选用不同的

有力的技术保障。 深提升量越大其意义就越大。随着我国矿山开发向深 意义

现在大多数国家选用的多绳提升钢丝绳，其安全 从经济上看安全系数选取的系数的选用，采用随井深增加而减少安全系数。这一 安全系数是重要的，它不会降低其安全程度，并且井越 .

观点为理论和实践所证实。但我国的金属非金属地下 矿山安全规程仍沿用固定的安全系数，将在一定程度 部发展，笔者认为，有必要结合我国具体情况改进钢丝 上加大深井矿山的投资成本。而煤矿安全规程规定的 & )绳安全系数与井深无关的问题。 收稿日期:# 9 8 9 #//./-参 考 文 献 北京有色冶金设计总院，铜陵有色金属公司编 新井采矿技术难题 ! * *

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范文三：钢丝绳的安全系数计算

钢丝绳的安全系数怎样计算

钢丝绳的最小破断拉力与全部工作载荷的比为安全系数。新钢丝绳

的安全系数应能保证在正常的疲劳应力和磨损条件下～在工作寿命周期

中钢丝绳能提供可靠的服务。

在提升人员,贵重物品,要求使用寿命长,腐蚀性环境及难以进行频繁

检查的环境中,应采用较大的安全系数.

下表是选择安全系数的推荐值:

应 用 场 合 建 议 的 安 全 系 数 静态张拉钢丝绳和钢绞线 3-4 小型悬索桥的主缆绳 3-3.5 小型悬索桥的悬挂钢丝绳 3.5-4 架空索道承载绳 3-4 架空索道牵引绳 5-6 起重机等 5-5.5 抓斗吊机上的控制钢绳 4-5 挖掘机 5 水平牵引,连续牵引车 4-5 矿井提升,竖井和斜井 最小5 工业提升 最小6 桥式,门式,塔式,桅杆式吊车 最小6 电梯 载人 最小12 载物 最小10 热金属吊车 最小8 不旋转钢丝绳,18×7 类 最小10

钢丝绳6×37～就是6个股～每个股1，6，12，18～知道钢丝的抗拉强度后×37×截面积～得到拉力。得到拉力后除以经常拉的重量就知道这个钢丝绳目前的安全系数。对于安全系数～各种情况都不一样～国家有不同规定。

范文四：钢丝绳的最小安全系数.doc

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豆豆相传 钢丝绳的最小安全系数

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钢丝绳的最小安全系数

机构工作级别 M1～M3 M4 M5 M6 M7 M8 最小安全系数n 4 4.5 5 6 7 9 注: 1. 对于搬运危险物品起重用钢丝绳,一般应比设计工作级别高一级的级别选择表中的n值。对起升机构级别为M7、M8的某些冶金起重机，在保证

一定寿命前提下，允许按低的工作级别选择，但最小安全系数不得小于6。

2.对缆索起重机的起升绳和牵引绳可作类似处理，但起升绳安全系数不低于5，牵引绳的最小安全系数不得小于4。

3.臂架伸缩用钢丝绳，安全系数不得小于4。

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范文五：浅谈曳引电梯钢丝绳的安全系数

浅谈曳引电梯钢丝绳的安全系数

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[摘要]本文根据GB 7588-2003的相关要求对特定情况下的电梯的钢丝绳安全系数进行核算。

[关键词]曳引电梯钢丝绳;分类;安全系数

对于曳引电梯无论悬挂比是1:1，还是2:1均需用到钢丝绳，所以说钢丝绳与电梯的运行及安全有着千丝万缕的关系。电梯用钢丝绳指的是曳引钢丝绳，曳引绳承受着电梯的全部悬挂重量，并在电梯运行中绕着曳引轮、导向轮或反绳轮牵引轿厢及对重。所以对电梯用钢丝绳要求具有较高的强度、挠性及耐磨度。本文将就上置式、速度1.0m/s的有机房曳引式电梯按国标的要求对钢丝绳的安全系数进行核算。

1、电梯用钢丝绳的分类和标记

电梯钢丝绳一般是圆形的股状结构，主要有绳股和绳芯组成。钢丝是钢丝绳的基本组成部件，绳股由钢丝组成，电梯钢丝绳一般为6股和8股。如在水力发电站中安装电梯，为了防腐，有时也要求电梯钢丝绳需要镀锌。

1)按强度分可分为单强度钢丝绳及双强度钢丝绳。

单强度钢丝绳:外层绳股的外层钢丝具有和内层钢丝相同的抗拉强度，如内层、外层钢丝全部都是1570MPa;

双强度钢丝绳:外层绳股的外层钢丝的抗拉强度比内层钢丝低，如外层钢丝绳为1370MPa，内层钢丝绳为1770MPa。

2)按绳芯可分为纤维芯和钢芯。

纤维芯:纤维芯应符合GB/T 15030中优等品的要求，也可使用合成纤维制成，绳芯中应加入适量润滑剂。润滑剂应具有防锈功能。

钢芯:钢芯分为独立的钢丝绳(IWR)和钢丝绳股新(IWS)。

3)钢丝绳标记示例(按照GB 8903-2005)

结构为8x19西鲁式，绳芯为纤维芯，公称直径为13mm，钢丝公称抗拉强度为1370/1770(1500)MPa，表面状态光面，双强度配置，捻制方法为右交互捻的电梯用钢丝绳标记为:

13 NAT 8X19S+FC-1500(双)ZS-GB 8903-2005。

注:a)ZS代表右交互捻钢丝绳，绳右捻，股左捻;b)标记中的数字8代表组成钢丝绳的绳股数量为8;c)标记中的数字19代表组成每股的钢丝数量为19;d)标记中S代表西鲁式，也有瓦林吞式(用W表示)及填充式(用Fi表示)。

2、钢丝绳的安全系数计算

本文就上置式、速度1.0m/s的有机房曳引式电梯按GB 7588-2003的要求进行核算。该方法考虑得到:

a)在钢丝绳驱动的设计中使用传统材料制作各个部件，如钢(铸铁)曳引轮;

b)钢丝绳符合国家标准;

c)在正常的维护和检查下，钢丝绳有足够的寿命。

2-1、电梯参数

1)有机房(机房上置)，额定载重Q=1050kg

2)曳引比I，本文取2

3)速度1.0m/s

4)顶层高度4150mm

5)底坑深度1350mm

6)提升高度27m(9层9站9门，按3m每层考虑)

7)轿厢自重P=1200kg

8)对重重量P对重=1672.5kg(平衡系数按0.45)

9)曳引轮槽型40度V型槽下部带95度切口

10)曳引轮直径Dt=400mm

11)导向轮直径D2=400mm

12)反绳轮直径D3=400mm(轿厢及对重侧)

13)钢丝绳直径dr=10，型号为10 NAT 8×19S+NF-1500(双)ZS- GB 8903-2005

14)钢丝绳根数n=5

电梯钢丝绳绕绳示意如图1;

钢丝绳参数如表1;曳引轮槽型参数如表2;

表1

表2

图1

2-2、安全系数计算

GB7588-2003第9.2.2条要求如下:

悬挂绳的安全系数应按附录N(标准的附录)计算。在任何情况下，其安全系数不应小于下列值:

a)对于用三根或三根以上钢丝绳的曳引驱动电梯为12;

b)对于用两根钢丝绳的曳引驱动电梯为16;

c)对于卷筒驱动电梯为12;

安全系数是指装有额定载荷的轿厢停靠在最低层站时，一根钢丝绳的最小破断负荷(N)与这根钢丝绳所受的最大力(N)之间的比值。

1)滑轮的等效数量 Nequiv的计算

弯折次数以及每次弯折的严重弯折程度导致钢丝绳的劣化。同时，绳槽的种类(U型或V型)以及是否有反向弯折也有影响。每次弯折的严重弯折程度可以等效为一定数量的简单弯折。简单弯折定义为钢丝绳运行于一个半径比钢丝绳名义半径大5%至6%的半圆槽。

简单弯折的数量相当于一个等效的滑轮数量Nequiv，其数值从下式得出:

Nequiv=Nequiv(t)+ Nequiv(p)

Nequiv(t)――曳引轮的等效数量;

Nequiv(p)――导向轮的等效数量。

Nequiv(t)查表2得出为6.7;Nequiv(p)按下式计算，

Nequiv(p)=Kp*(Nps+4*Npr)

Kp――跟曳引轮和滑轮直径有关的系数，按下式计算得出，

Nps――引起简单弯折的滑轮数量，本文取2;

Npr――引起反向弯折的滑轮数量，本文取0(因反向弯折仅在钢丝绳与两个连续的静滑轮的接触点之间的距离不超过绳直径的200倍时才考虑)。

Kp=(Dt/Dp)4=(400/400)4=1

Dt――曳引轮的直径; Dp――除曳引轮及对重反绳轮外的所有滑轮的平均直径，本文为400。

Nequiv(p)=1*2=2

Nequiv=Nequiv(t)+ Nequiv(p)=8.7

2)曳引绳的计算安全系数Sf

Sf是根据电梯绕绳系统、曳引轮的槽角等参数计算得出，计算公式如下:

3)钢丝绳的实际安全系数Sf’

Sf’是根据电梯钢丝绳所受的力及钢丝绳的自身参数计算得出，计算公式如下:

N――一根钢丝绳的最小破断载荷，本文取44KN;

T――载有额定负载的轿厢停靠在最低层站时的钢丝绳上的最大静载荷;

W――轿厢侧总重量。

W=(P+Q+P钢丝绳)*g=(P+Q+i*H总*q*n)*g=(1200+1050+2*32.5*0.345*5)*9.8=23.15 (KN)

H总――井道总高，本文为32.5m。

结论:Sf’>Sf，且Sf’>12，所以钢丝绳安全系数满足GB7588-2003要求 注:本文钢丝绳数量n为5。

三、结语

对于曳引电梯选用钢丝绳的最小破断载荷与轿厢侧重量之比得出的系数(即实际安全系数Sf’)必须大于GB7588-2003

附录N中计算的结果(计算安全系数Sf)与GB7588-2003第9.2.2条中要求的安全系数(12或16，根据钢丝绳条数选取)两者中的最大值。从上面公式的计算可以看出，通过加大曳引轮直径或加大绳轮直径或减小绳槽切口角度β，可减小Sf，从而可以减小Sf’，继而可选用强度较小的钢丝绳;通过增加钢丝绳条数n，可以加大Sf’;通过减小轿厢重量，可以加大Sf’;改变悬挂比i或改变钢丝绳最小破断载荷N也可以改变钢丝绳的安全系数。但是改变了上述的参数同样会引起曳引力等一系列电梯参数的变化，所以在实际设计中时，要从整体出发，选择最优的方案，但无论如何，都必须满足国标的要求，而且应留有适当的余量。电梯钢丝绳是电梯的重要部件，它关系到电梯的正常使用与乘客的人身安全。不仅在设计上要保证其具有足够的安全性，定期的检查维护也是十分重要的。无论设计时电梯钢丝绳的安全系数有多高，但如果在使用过程中不注意维保就会发生危险(近年来就常有因电梯维保不到位，导致发生故障引起伤亡的报道)，因为钢丝绳在曳引轮上的运行寿命受到磨损和钢丝交变应力的限制，对大多数情况来说，只要观察出外部有明显的钢丝破断现象就应更换钢丝绳，而这些只有专业技术人员才能判断。所以一定要找有资质的电梯维保公司对电梯进行定期的维保。

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