关于电梯钢丝绳磨损与张力偏差的研究

关于电梯钢丝绳磨损与张力偏差的研究

郭占梅

青岛市平度市检验检测中心 山东青岛 266700

摘要：当前电梯已经变成司空见惯的一种设施了，因为电梯设施频繁地应用、安装误差等，会致使钢丝绳产生磨损不均的情况，其会知识每股钢丝绳存在不同的张力偏差，而这种问题会对电梯设施实际运行中的安全性、稳定性与可靠性产生严重影响。文中着手于钢丝绳磨损、张力偏差间存在的关系，并且基于对钢丝绳磨损之后振动频率的动态采集，对其动态状态之下的张力进行阐释，现场试验对方法可行性进行严重，以此来将钢丝绳磨损量和张力间实际存在的关系反映出来，希望能够为相关工作者提供一些有效帮助。

关键词：电梯；钢丝绳；磨损；张力偏差；振动；

社会经济持续发展过程中，电梯在各个行业领域当中被广泛应用，同时世界各国在电梯设施方面的使用量也在持续提升，可是因为电梯设施的频繁运行，会致使所有钢丝绳产生不均匀磨损，致使所有钢丝绳产生张力承受不均的情况，其会对电梯设施安全运行产生严重影响。国内外有关钢丝绳磨损和张力偏差关系方面的研究有很多，可是却都难以提供切实有效的检测措施。当前很多学者基于静态测量的方式对张力偏差进行了分析，此种方式虽然说可以将钢丝绳磨损和张力偏差间存在的关系反映出来，可是其在动态状态下却无法将二者关系清晰表达出来，所以无法对其进行全面推广与应用。

一、电梯钢设施丝绳磨损与张力偏差的影响

如果电梯设施产生磨损和张力偏差的问题，其会对曳引轮轮槽产生压应力影响，长时间应用过程当中，钢丝绳会因为磨损过大产生曳引轮直径变小的情况，同时更会增加钢丝绳断丝断股问题的产生。并且曳引轮轮槽会因为磨损太大而产生直径持续变小的情况，甚至会于曳引轮上明显看到钢丝绳嵌入轮槽中的深浅程度不易，其会致使也引钢丝绳实际运行中出现速度不等的情况，甚至会产生快慢偏差。遵照曳引钢丝绳实际运行中的线速度可以获悉，钢丝绳嵌入轮槽中较深，轮槽半径会较小，也就是钢丝绳实际运行中的线速度较小，反之，嵌入较浅的钢丝绳其线速度较大^[1]。这样的情况会给电梯设施安全运行产生严重威胁，如果并未及时进行有效处理，极易产生安全事故。

二、理论分析

基于一种全新的方法进行探究，也就是说基于采集设备的实际应用，对磨损频率进行采集，所说的磨损频率也就是说磨损之后产生的振动频率，并且获悉张力大小，遵照振动理论开展比较分析，获得钢丝绳磨损量和张力偏差间存在的关系，以此来给电梯设施检修工作者提供更为有效的检测方式。

基于绳索振动理论能够获悉得到钢丝绳的振动方程式，在试验过程当中，钢丝绳两端接近于铰接，也就是说，如果测试系统当中的钢丝绳产生了磨损，那么线密度与振动频率也就会随之产生变化，钢丝绳因为张力影响会产生变化^[2]。

三、试验原理以及试验中应用的设备

（一）试验原理

在试验操作过程当中，与钢丝绳上固定加速度传感器，使用采集振动的设备，对电梯实际运行中钢丝绳所产生的振动频率进行实际采集，钢丝绳的振动频率基于传感器、数据采集工具、数据分析仪器等将采集到的数据传输到电脑当中，计算得出钢丝绳的振动频率以及频率阶数，并且基于分析软件将钢丝绳动态状态之下的张力数值计算出来。实验测试的原理为：将传感器固定到钢丝绳上，之后基于数据采集仪对相关数据进行采集，使用电脑和分析软件对数据内容进行分析，并且形成振动频率的波形图、频谱图。

（二）试验设备

在试验的实际操作中，需要使用到很多个设备仪器，其中包含数据采集仪、数据采集线、加速度传感器、索利计算分析软件以及电源电池等。数据采集仪中包含心血号放大仪以及抗滤波。将加速度传感器所采集到的振动信号转变成为电信号，并且传输到电脑当中，达成数据信息的实际采集。加速度传感器就是要将感知到的振动信号转变成为输出电信号的检测装置，数据采集线用来输出振动信号，索利计算分析软件分析、处理采集到的信号。实验设备和诸多设备的相关参数为：

（三）试验步骤

在试验过程当中，基于动态信号的采集进行钢丝绳振动频率实际采集，其具体的试验流程为：

于钢丝绳端部进行加速传感器的固定，同时基于采集线将传感器以及信号采集通道与电脑依次连接起来。

依次将电脑与数据采集仪器开启，实施采集信号以前的预处理操作，比如对采集参数、试验试波等进行设置^[3]。

将电梯开启，并且开始采集相关信号，对钢丝绳实际运行中产生的振动频率进行采集，同时基于采集到的数据信息，开展信号方面的提取、分析以及处理，基于此获得对应的振动频率。

将上述流程当中所得到的振动频率带入到索力计算当中，基于此获得钢丝绳实际承受张力的数值。

重复之前做过的操作流程，并且基于多次试验操作获得平均数值，也就是以此获悉钢丝绳的张力均值，同时针对试验所得数据进行整理与分析。

依次将仪器关闭掉，并且予以及时整理。试验过程当中，主要就是为了要研究钢丝绳的磨损量，以及其和承受张力偏差间存在的关系，所以，试验需要对磨损量不同的钢丝绳振动频率以及张力予以测试。

四、对试验所得结果进行分析

为了能够对提出方法的可行性进行有效严重，需要在现场进行大量试验，并且于实验过程中构建对应的实验平台。因为实验条件较为有限，试验过程是基于同台电梯设施钢丝绳磨损前、后的两个过程当中进行试验测试操作的。为了能够对试验随机性进行有效规避，需要进行多次、重复的试验操作，将试验数据中误差较大的数值剔除掉，这样所实际得到的数值才会更有意义。对试验过程当中获得的张力偏差数据进行对比，能够获悉，如果磨损量为2.5，试验张力的偏差数值为70.86，理论上的张力偏差数值为72.25，其误差百分比为1.96%，如果磨损量数值为3.0，试验张力的偏差数值是74.32，张力偏差的理论数值为76.21，其误差百分比为2.54%，如果磨损量为2.5，试验中的张力偏差数值为70.86，而张力偏差的理论数值是71.25，其误差百分比为1.96%。如果实验数值和理想数值之间的误差处在理想范围之内，也就是说这种方式的行得通的^[4]。

分析实际获得的诸多数据，在钢丝绳磨损持续增加的过程当中，钢丝绳张力偏差也会随之增加，其与实际的变化规律之间是相符的。实验偏差和理论偏差之间的最大误差数值处在合理范围之内，也就是说，这种试验方式是可行的。实验数据如果普遍比理论数值要小，是因为试验操作过程当中未对弯曲过程中承受的张力作用进行考量，这样的试验数据难以满足试验目标的要求。

结束语：

综上所述，由于电梯实际安装中存在误差，且电梯设施处在频繁应用的状态之下，会致使钢丝绳实际应用中产生不均匀磨损的情况，这会引发出磨损张力的偏差。文中探究了电梯设施钢丝绳磨损量和张力偏差间实际存在的关系，也就是说基于对钢丝绳出现磨损之后振动频率方面的测量，获得张力偏差数值。基于试验结果对此种方式的可行性进行验证，给电梯设施检测工作者的安全检测工作提供合理举措，确保检测、检修工作的有效性。

参考文献：

[1]王平,张岳明,陆向军,等.基于电梯钢丝绳磨损与张力偏差的研究[J].工业仪表与自动化装置,2019,266(02):63-64+69.

[2]叶玉龙,刘道秀.曳引电梯钢丝绳张力不均的在线检测技术分析[J].机电工程技术,2020,v.49;No.342(09):71-72.

[3]伍磊,冯达,周建平,等.一则新装电梯曳引轮磨损案例的成因分析[J].中国电梯,2020,v.31;No.554(06):49-51+57.

[4]魏志远,高正凯,田常录.电梯曳引钢丝绳常见问题分析及改进[J].金属制品,2019(3):42-46.