Drahtseile: Arten, Spezifikationen und Auswahlhilfe

I. Arten von Drahtseilen

Drahtseile werden hergestellt, indem viele hochfeste Kohlenstoffstahldrähte mit Durchmessern von 0,3 bis 3 mm zu Litzen verseilt und dann mehrere Litzen um eine Einlage verseilt werden, um das Seil zu bilden. Es gibt viele Arten von Drahtseilen, die je nach Verfahren in verschiedene Kategorien unterteilt werden können.

1. Klassifizierung nach der Verdrehungsmethode

Je nach den unterschiedlichen Verseilmethoden können vier Arten unterschieden werden: Linksschlag, Rechtsschlag, Linksvortrieb und Rechtsvortrieb. Rechts geschlagene Drahtseile werden in der Regel für Hebevorgänge verwendet.

2. Klassifizierung nach Kernmaterial des Drahtseils

Nach den verschiedenen Einlagenmaterialien lassen sich drei Typen unterscheiden: Hanfeinlage, Asbesteinlage und Metalleinlage. Drahtseile mit Hanfeinlage, die mit Schmieröl imprägniert sind, werden in der Regel bei Hebevorgängen verwendet, um die Reibung zwischen den Litzen und Drähten zu verringern und Korrosion zu verhindern.

3. Klassifizierung nach der Anzahl der Litzen und Drähte des Drahtseils

Je nach Anzahl der Litzen und Drähte kann man sie in drei Typen unterteilen: 6×19, 6×37 und 6×61. Am häufigsten werden bei Hebevorgängen die Drahtseile 6×19 und 6×37 verwendet.

4. Klassifizierung nach Oberflächenbehandlung des Drahtes

5. Klassifizierung nach Oberflächenbehandlung des Drahtes

Je nach der Oberflächenbehandlung des Drahts kann man zwischen zwei Arten unterscheiden: glatte und verzinkte Seile. Glatte Drahtseile werden in der Regel für Hebevorgänge verwendet.

6. Klassifizierung nach dem Aufbau der Drahtseillitzen

Je nach Aufbau der Drahtseillitzen kann man sie in Punkt-, Linien- und Flächenkontaktseile unterteilen.

(1) Punktkontaktseil

Punktberührungsseile haben in jeder Lage den gleichen Durchmesser der Stahldrähte, aber unterschiedliche Wendelsteigungen, so dass sich die Drähte überkreuzen und Punktkontakte bilden. Die Kontaktspannung ist während des Betriebs sehr hoch, wodurch die Drähte verschleiß- und bruchanfällig sind, aber ihr Herstellungsverfahren ist einfach.

(2) Linienkontaktseil

Linienberührungsseile haben Stahldrähte unterschiedlicher Dicke in der Litze, wobei dünne Drähte in den Rillen dickerer Drähte liegen, wodurch ein Linienkontakt zwischen den dicken und dünnen Drähten entsteht. Da die Kontaktspannung von Fahrdrahtseilen geringer ist, ist die Lebensdauer des Drahtseils länger, und gleichzeitig wird die Flexibilität erhöht.

Aufgrund des dichten Linienkontakts des Stahldrahtseils hat der gleiche Durchmesser des Stahldrahtseils eine höhere Bruchspannung. Das unidirektional gedrehte Stahldrahtseil mit dem gleichen Durchmesser der Stahldrähte in der Litze gehört ebenfalls zum Typ mit Linienkontakt.

(3) Gesichtskontaktseil

Die Litzen des Tragseils haben eine besondere Form, bei der profilierte Stahldrähte verwendet werden, die einander flächig berühren. Seine Vorteile sind eine glatte Oberfläche, gute Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit, und es kann größeren Seitenkräften standhalten; es ist jedoch teuer, so dass es nur bei besonderen Anlässen verwendet wird.

II. Spezifikationen von Stahldrahtseilen

Für allgemeine Hebevorgänge können die Stahldrahtseile 6×19 und 6×37 gemäß GB/T8918-1996 "Steel Wire Ropes" verwendet werden. Ihre Spezifikationen sind in Tabelle 1 und Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 1 Bruchspannung von Stahldrahtseilen

Durchmesser		Zugfestigkeit von Stahldrahtseilen /MPa
Stahldrahtseil /mm	Stahldraht /mm	1400	1550	1700	1850	2000
Stahldrahtseil /mm	Stahldraht /mm	Gesamtbruchspannung des Stahldrahtes /kN
6.2	0.4	20.00	22.10	24.30	26.40	28.60
7.7	0.5	31.30	34.60	38.00	41.30	44.70
9.3	0.6	45.10	49.60	54.70	59.60	64.40
11.0	0.7	61.30	67.90	74.50	81.10	87.70
12.5	0.8	80.10	88.70	97.30	105.50	114.50
14.0	0.9	101.00	112.00	123.00	134.00	114.50
15.5	1.0	125.00	138.50	152.00	165.50	178.50
17.0	1.1	151.50	167.50	184.00	200.00	216.50
18.5	1.2	180.00	199.50	219.00	238.00	257.50
20.0	1.3	21150	234.00	257.00	279.50	302.00
21.5	1.4	245.50	271.50	298.00	324.00	350.50
23.0	1.5	281.50	312.00	342.00	372.00	402.50
24.5	1.6	320.50	355.00	389.00	423.50	458.00
26.0	1.7	362.00	400.50	439.50	478.00	517.00
28.0	1.8	405.50	499.00	492.50	536.00	579.50
31.0	2.0	501.00	554.50	608.50	662.00	715.50
34.0	2.2	606.00	671.00	736.00	801.00	-
37.0	2.4	721.50	798.50	876.00	953.50	-
40.0	2.6	846.50	937.50	1025.00	1115.00	-

Tabelle 2 Bruchspannung von Stahldrahtseilen

Durchmesser		Zugfestigkeit von Stahldrahtseilen /MPa
Stahldrahtseil /mm	Stahldraht /mm	1400	1550	1700	1850	2000
Stahldrahtseil /mm	Stahldraht /mm	Gesamtbruchspannung des Stahldrahtes /kN
8.7	0.4	39.00	43.20	47.30	51.50	55.70
11.0	0.5	60.00	67.50	74.00	80.60	87.10
13.0	0.6	87.80	97.20	106.50	116.00	125.00
15.0	0.7	119.50	132.00	145.00	157.50	170.50
17.5	0.8	156.00	172.50	189.50	206.00	223.00
19.5	0.9	197.50	218.50	239.50	261.00	282.00
21.5	1.0	243.50	270.00	296.00	322.00	348.50
24.0	1.1	295.00	326.50	358.00	390.00	421.50
26.0	1.2	351.00	388.50	426.50	464.00	501.50
28.0	1.3	412.00	456.50	500.50	544.50	589.00
30.0	1.4	478.00	529.00	580.50	631.50	683.00
32.5	1.5	548.50	607.50	666.50	725.00	784.00
34.5	1.6	624.50	691.50	758.00	825.00	892.00
36.5	1.7	705.00	780.50	856.00	931.50	1005.00
39.0	1.8	790.00	875.00	959.50	1040.00	1125.00
43.0	2.0	975.50	1080.00	1185.00	1285.00	1390.00
47.5	2.2	1180.00	1305.00	1430.00	1560.00	-
52.0	2.4	1405.00	1555.00	1705.00	1855.00	-
56.0	2.6	1645.00	1825.00	2000.00	2175.00	-

III. Kennzeichnung von Stahldrahtseilen

Bei den derzeit auf Kränen verwendeten Stahldrahtseilen handelt es sich hauptsächlich um die üblichen Konstruktionen, Seile 6×19 und Seile 6×37.

Gemäß der nationalen Norm "Rundlitzen-Stahldrahtseile" (GB1102-74) ist das Kennzeichnungsverfahren für Stahldrahtseile wie folgt:

Nationale Norm "Rundlitzen-Stahldrahtseile"

Zum Beispiel, das Stahldrahtseil 6×37-15.0-170-I eine verzinkte-Rechtsschlag GB1102-74

Dies bedeutet, dass das Rundlitzenseil aus 6 Litzen besteht, mit einer Punktkontaktstruktur, 37 Drähten pro Litze, einer Fasereinlage, einem Drahtseildurchmesser von 15,0 mm, hergestellt aus verzinktem Stahldraht der Güteklasse I mit einer Nennzugfestigkeit von 1700 MPa, und der Schlag des Drahtseils ist ein rechter Gleichschlag.

IV. Auswahl des Drahtseils

Bei Drahtseilen mit gleichem Durchmesser gilt: Je geringer die Nennzugfestigkeit, je mehr Drähte pro Litze und je feiner der Durchmesser der Drähte, desto besser ist die Flexibilität des Seils, aber das Drahtseil ist verschleißanfälliger. Umgekehrt ist das Drahtseil umso flexibler, je dicker der Drahtdurchmesser innerhalb jeder Litze ist, aber umso verschleißfester ist es.

Daher haben verschiedene Arten von Drahtseilen unterschiedliche Einsatzbereiche. Bei der Auswahl von Drahtseilen können je nach den tatsächlichen Anforderungen von Hebe- und Montagevorgängen im Allgemeinen die folgenden Grundsätze berücksichtigt werden:

Drahtseile 6×19 werden als Abspannseile, Zugstangen und zur Herstellung von Hebebändern verwendet, im Allgemeinen an Orten mit kleinen Biegebelastungen oder wo Verschleiß auftritt.
6×37 Drahtseile werden bei Hebevorgängen zum Binden verschiedener Gegenstände und Ausrüstungen sowie zum Durchziehen von Flaschenzügen und zur Herstellung von Hebeschlingen verwendet. Geeignet, wenn das Seil gebogen ist.
6×61 Drahtseile werden zum Verschnüren verschiedener Gegenstände verwendet. Das Seil hat eine geringe Steifigkeit, lässt sich leicht biegen und wird an Orten verwendet, an denen die Kraft nicht groß ist.

Drahtseile mit gleicher Schlagrichtung haben eine glattere Oberfläche, sind weicher und weisen eine gute Biegewechselfestigkeit auf, was sie haltbarer macht; der Nachteil ist jedoch, dass sich die Litzen am gebrochenen Ende des Seils lockern, was zu einer Drehung beim Aufhängen schwerer Gegenstände führt, und dass sie sich leicht kräuseln und verdrehen, weshalb sie bei Hebevorgängen nicht allein verwendet werden sollten. Wechselschlagdrahtseile werden häufig für Hebevorgänge verwendet.

V. Berechnung der Drahtseilspannung

Die maximale Zugkraft, die ein Drahtseil mit einer bestimmten Spezifikation aushalten kann, hat eine bestimmte Grenze. Bei Überschreitung dieser Grenze wird das Drahtseil beschädigt oder reißt. Daher ist es notwendig, die Belastung des Drahtseils während der Arbeit zu berechnen.

1. Bruchstellenkraft von Drahtseilen

Die Bruchkraft des Drahtseils ist den Tabellen 1 und 2 zu entnehmen. Unter Berücksichtigung der ungleichmäßigen Kraft auf die einzelnen Drähte aufgrund der Verdrehung des Drahtseils sollte die Bruchzugkraft des gesamten Drahtseils wie folgt berechnet werden:

S_P=ΨΣS_i

S _P- die Bruchzugkraft des Drahtseils, kN;
ΣS_i - die in der Drahtseiltabelle angegebene Gesamtbruchkraft des Drahts, kN;
Ψ - der Reduktionskoeffizient für ungleichmäßige Verdrehung des Drahtes, für 6×19 Seil, Ψ=0,85; für 6×37 Seil, Ψ=0,82; für 6×61 Seil, Ψ=0,80.

Auf der Baustelle fehlt es jedoch im Allgemeinen an grafischen Daten, und genaue Berechnungen sind nicht erforderlich. In diesem Fall können andere verwandte Formeln (nur zur Datenschätzung, keine Standardformeln) verwendet werden, um die Bruchzugkraft des Drahtseils zu schätzen.

2. Sicherheitsfaktor des Drahtseils

Um die Sicherheit von Hebevorgängen zu gewährleisten, beträgt die zulässige Zugkraft des Drahtseils nur einen Bruchteil seiner Bruchzugkraft. Das Verhältnis von Bruchzugkraft zu zulässiger Zugkraft ist der Sicherheitsfaktor. In der folgenden Tabelle 3 sind die Sicherheitsfaktoren für Drahtseile verschiedener Verwendungszwecke aufgeführt.

Tabelle 3 Sicherheitsfaktor für Drahtseile

Verwendung	Sicherheitsfaktor	Verwendung	Sicherheitsfaktor
Verwendung als Abspannseile und Zugseile	3.5	Mechanisch angetriebene Hebezeuge	5-6
Manuell angetriebene Hebezeuge	4.5	Verwendung als Hebegurte (ohne Biegen)	6-7
Verwendung als verbindliche Hebegurte	8 bis 10	Verwendet für Personenaufzüge	14

3. Zulässiges Drehmoment des Drahtseils

P = S_P / K

In der Formel

P - Zulässige Zugkraft des Drahtseils, N;
S_P - Bruchzugkraft des Drahtseils, N;
K - Sicherheitsfaktor des Drahtseils.

VI. Normen für die Abwrackung von Drahtseilen

Wenn ein Drahtseil in einem bestimmten Ausmaß beschädigt ist, muss es gemäß den Vorschriften verschrottet werden. Die Abwracknormen lauten wie folgt:

1. Das Seil sollte verschrottet werden, wenn die Anzahl der Drahtbrüche innerhalb einer Teilung (auch Schlag genannt, bezogen auf die axiale Länge einer einmal umlaufenden Litze) die in Tabelle 4 angegebene Anzahl überschreitet. Das Seil sollte auch dann verschrottet werden, wenn die Anzahl der Drahtbrüche nicht sehr hoch ist, aber schnell zunimmt.

2. Das Seil sollte verschrottet werden, wenn der Verschleiß oder die Korrosion des Drahtseils 40% des ursprünglichen Drahtdurchmessers erreicht oder überschreitet. Liegt der Wert innerhalb von 40%, sollte das Seil gemäß Tabelle 5 herabgestuft werden. Wenn die gesamte Oberfläche des Drahtseils so stark korrodiert ist, dass die löchrige Oberfläche mit bloßem Auge leicht zu erkennen ist, sollte das Seil verschrottet werden.

Tabelle 4 Drahtseilschrott Drahtbruchzahl

Sicherheitsfaktor K	Strukturelle Form
	6 ×19		6 ×37
	Alternate Lay	Regelmäßig legen	Alternate Lay	Regelmäßig legen
<6	12	6	22	11
6~7	14	7	26	13
>7	16	8	30	15

Tabelle 5 Reduktionskoeffizient

Drahtoberflächenverschleiß oder Korrosionsmenge (%)	Reduktionskoeffizient (%)	Inspektion von Drahtoberflächenverschleiß oder Korrosion (%)	Reduktionskoeffizient (%)
10	85	25	60
15	75	30-40	50
20	70	>40	O

3. Drahtseile, die verbrannt oder durch örtlich begrenzte elektrische Lichtbögen beeinträchtigt wurden, sollten verschrottet werden.

4. Drahtseile sollten verschrottet werden, wenn sie abgeflacht oder verformt sind, Litzen oder Drähte abstehen, käfigartige Verformungen, örtliche Vergrößerung des Seildurchmessers, Knicke oder Biegungen aufweisen.

5. Drahtseile sollten verschrottet werden, wenn die Einlage beschädigt ist, was zu einer erheblichen Verringerung des Seildurchmessers führt (bis 7%).

6. Für Drahtseile, die zum Heben von heißen Metalle oder gefährlichen Materialien sollte die Anzahl der gebrochenen Drähte, die verschrottet werden müssen, nur halb so groß sein wie die der Drahtseile für allgemeine Hebezeuge, einschließlich der Verringerung durch Abnutzung der Drahtoberfläche oder Korrosion.

VII. Verwendung, Wartung und Pflege von Drahtseilen

1. Drahtseile müssen korrekt abgerollt werden. Um eine Verdrehung und Schwächung des Drahtseils während Abwickelnmuss er fest gesichert werden, damit er sich beim Schneiden nicht löst.

2. Drahtseile dürfen nicht überlastet werden, sollten nicht unter Stoßbelastungen arbeiten, und die Arbeitsgeschwindigkeit sollte stabil sein.

3. Beim Binden oder Heben von Gegenständen sollten Drahtseile den direkten Kontakt mit scharfen Kanten und Ecken von Gegenständen vermeiden und an den Kontaktpunkten mit Holzklötzen, Sackleinen oder anderen Polstermaterialien gepolstert werden.

4. Der Kontakt zwischen Drahtseilen und elektrischen Leitungen ist strengstens verboten, um Schäden oder Stromschläge zu vermeiden. In der Nähe von Hochtemperaturobjekten sollten Isoliermaßnahmen getroffen werden.

5. Drahtseile sollten sich während des Gebrauchs nicht verdrehen, und wenn sie sich verdrehen, sollten sie sofort begradigt werden. Die Anzahl der Biegungen sollte während des Gebrauchs minimiert werden, und Rückbiegungen sollten so weit wie möglich vermieden werden.

6. Wenn Drahtseile mit Trommeln oder Rollen verwendet werden, sollte der Durchmesser der Trommel oder Rolle mindestens 16 Mal größer sein als der Durchmesser des Drahtseils. Fädeln Sie nicht durch eine beschädigte Rolle, um zu vermeiden, dass das Drahtseil verschleißt oder aus der Rolle rutscht, was zu einem Unfall führen könnte.

7. Wenn Drahtseile durch Rollen laufen, sollte der Durchmesser der Rollenrille 1 bis 2,5 mm größer sein als der Durchmesser des Drahtseils. Ist der Durchmesser der Rollenrille zu groß, wird das Seil leicht abgeflacht; ist er zu klein, wird das Seil leicht abgenutzt.

8. Drahtseile sollten vor Verschleiß, Korrosion oder anderen physikalischen und chemischen Bedingungen geschützt werden, die zu einer Leistungsverschlechterung führen. Drahtseile, die zum Heben von geschmolzenen und glühenden Metallen verwendet werden, sollten Maßnahmen zur Vermeidung von Hochtemperaturschäden aufweisen.

9. Wählen Sie vor der Verwendung das Stahldrahtseil mit dem geeigneten Durchmesser entsprechend der Nutzungssituation aus; überprüfen Sie während der Verwendung häufig die Tragfähigkeit und den Zustand der Beschädigung; warten Sie es nach der Verwendung rechtzeitig und lagern Sie es richtig.

VIII. Sicherheitsprüfung von Stahldrahtseilen

Die Inspektion von Stahldrahtseilen kann in eine Routineinspektion, eine periodische Inspektion und eine Sonderinspektion unterteilt werden. Die Routineinspektion ist eine Selbstinspektion; die regelmäßige Inspektion kann je nach Art der Ausrüstung, der Nutzungsrate, der Umgebung und der Ergebnisse der letzten Inspektion monatlich oder jährlich erfolgen. Der Inhalt und die Anforderungen der Inspektion für Stahldrahtseile sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Die spezifischen Kontrollmethoden sind wie folgt:

1. Gebrochene Drähte

Zählen Sie die Anzahl der gebrochenen Drähte innerhalb einer Schlaglänge, einschließlich der äußeren und inneren gebrochenen Drähte. Auch wenn 2 Brüche am selben Draht auftreten, sollten sie als 2 Drahtbrüche gezählt werden. Wenn der gebrochene Teil des Drahtes die Hälfte seines eigenen Radius überschreitet, sollte er als Drahtbruch behandelt werden.

(1) Achten Sie bei der Inspektion auf die Lage der gebrochenen Drähte (z. B. wie weit vom Ende entfernt) und die Konzentration der gebrochenen Drähte, um die Behandlungsmethode zu bestimmen.

(2) Achten Sie auf die Lage und Form der gebrochenen Drähte, d. h. darauf, ob der Bruch am vorstehenden Teil der Litze oder in der Senke auftritt. Die Ursache der gebrochenen Drähte kann anhand ihrer Form bestimmt werden.

Tabelle 6 Inspektionsteile für Stahldrahtseile

Artikel		Routinemäßige Inspektion	Regelmäßige und besondere Inspektionen
Laufende Seile	Stahldrahtseile zum Heben, Wippen und Ziehen von Kränen	Beobachten Sie das gesamte Stahldrahtseil bei langsamer Geschwindigkeit und achten Sie dabei besonders auf die folgenden Teile: 1. Das feste Endstück 2. Der Teil, der durch die Riemenscheibe läuft	Achten Sie neben einer umfassenden Inspektion bei langsamer Geschwindigkeit besonders auf die folgenden Teile: 1. Das feste Verbindungsteil an der Trommel 2. Das auf die Trommel gewickelte Seil 3. Durch das Stahlseil der Umlenkrolle 4. Stahldrahtseil am Unruhrad 5. Andere feste Verbindungsteile
Laufende Seile	Stahldrahtseil für Seilkräne	Neben den üblicherweise zu beobachtenden Teilen ist besonders auf die Endbefestigungsteile zu achten	Sorgfältige Inspektion der gesamten Länge
Statisches Seil	Abspannseil	Neben den üblicherweise zu beobachtenden Teilen ist besonders auf die Endbefestigungsteile zu achten	Sorgfältige Inspektion der gesamten Länge
Statisches Seil	Bindeseil	Achten Sie nicht nur auf die gesamte Länge, sondern vor allem auf die folgenden Teile: 1. Geknoteter Teil 2. Verbindungsteil mit dem Hebezeug

2. Tragen Sie

Bei der Verschleißprüfung geht es hauptsächlich um den Verschleißzustand und die Messung des Durchmessers.

Es gibt zwei Arten von Verschleißzuständen: konzentrischen und exzentrischen Verschleiß. Exzentrischer Verschleiß von Stahldrahtseilen tritt meist in Situationen auf, in denen sich das Seil nur wenig bewegt, das Hebezeug schwer ist und große Spannungsschwankungen auftreten. Zum Beispiel ist das Hubseil eines elektromagnetischen Saugkrans anfällig für diese Art von Verschleiß. Sowohl der exzentrische als auch der konzentrische Verschleiß verringern die Festigkeit des Stahldrahtseils.

3. Korrosion

Es gibt zwei Arten von Korrosion: Außenkorrosion und Innenkorrosion.

Prüfung der äußeren Korrosion und der inneren Korrosion: Sichtprüfung von Rost und Lochfraß auf dem Stahldrahtseil und des Zustands der Drahtentspannung. Innere Korrosion ist nicht einfach zu prüfen.

Innere Korrosion ist nicht leicht zu untersuchen. Wenn der Durchmesser des Stahldrahtseils dünn ist (≤20 mm), kann es zur Inspektion von Hand gebogen werden; ist der Durchmesser größer, kann die innere Inspektion mit einem Drahtseilspleiß durchgeführt werden. Nach der Inspektion sollte das Stahldrahtseil wieder in seinen ursprünglichen Zustand versetzt werden, wobei darauf zu achten ist, dass die Einlage nicht beschädigt wird, und es sollte Schmierfett aufgetragen werden.

4. Kontrollieren Sie das Drahtseil visuell auf Knoten, Wellen, Abflachungen usw.

Das Drahtseil sollte weder verknotet sein, noch sollte es eine starke Wellenverformung aufweisen.

5. Untersuchen Sie das Drahtseil visuell auf die Auswirkungen von Lichtbogen- und Flammenerhitzung; es sollte keine Anlassverfärbung oder Schweißschäden aufweisen.

Schweißschäden sollten wie gebrochene Drähte behandelt werden.

6. Kontrolle der Schmierung des Drahtseils Das Drahtseil sollte sich in einem guten Schmierungszustand befinden.

Tests haben ergeben, dass ein gut geschmiertes Drahtseil 48.500 Ermüdungszyklen und wiederholtes Biegen aushält, wobei 10% der gesamten Drähte innerhalb eines Schlags brechen, während ein Drahtseil mit denselben Spezifikationen ohne Schmierung nur 22.500 Zyklen übersteht, was die Bedeutung der Schmierung unterstreicht.