电梯曳引钢丝绳力学分析及实验研究*

尤光辉，张 宪，钟 江，俞思源

(1.浙江省特种设备检验研究院，浙江杭州310020;2.浙江工业大学特种设备制造与先进加工技术教育部重点实验室，浙江杭州310014;3.杭州应用声学研究所，浙江杭州310012)

0 引言

随着电梯曳引钢丝绳广泛使用，其断丝断股现象时有发生，由于钢丝绳的原因引发的电梯事故也不时见诸媒体，电梯钢丝绳的断丝断股等情况给使用单位和乘客带来了极大的安全隐患，其质量和寿命引起了广大学者关注。通过对电梯曳引钢丝绳内部进行受力分析，给电梯曳引钢丝绳设计单位来改善其性能依据，对提高全国电梯整体安全水平和保障人民群众乘梯安全和经济性有重要意义。国外学者Erdonmez 等［1］针对钢丝绳复杂的几何形状，提出了用几何方程来确定钢丝绳芯的模型。Usabiaga 等［2］和E.Stanova 等［3］建立分别建立受力模型和数学几何模型，并对其进行分析钢丝绳损伤。王晓宇等［4］总结了钢丝绳几何特征及分析钢丝绳在拉压、弯曲和局部接触等载荷的情况下非线性力学现象，对钢丝绳结构和相关力学分析进行了探讨。孙建芳［5］通过对钢丝绳几何模型的建立，对钢丝绳力学强度及简单直股、独立绳芯进行了应力分析。刘玉辉等［6］和许波波等［7］提升绳进行研究，分析了其受力情况及对其寿命影响进行了探讨。由于电梯曳引钢丝绳的磨损直接影响电梯安全，对其进行力学分析十分必要。

本研究对电梯曳引钢丝绳1 ×19 结构和8 ×19 结构进行力学研究。

1 电梯曳引钢丝绳力学分析

1.1 单根钢丝的受力分析

假定电梯曳引钢丝绳股中芯丝直径足够大，根据同层钢丝不接触的理论判断，同层钢丝之间不接触而只与芯丝接触，同层钢丝之间的摩擦力远小于外部载荷，不考虑摩擦力影响。……