ステンレスﾜｲﾔｰ破断原因について

質問

ステンレスワイヤーの破断原因について教えてください。

使用ワイヤー：Φ1.2（7×7　SUS304　SB種　切断荷重113?）
使用方法：装置駆動部で使用
・2?のﾕﾆｯﾄを、ﾓｰﾀｰ駆動のﾌﾟｰﾘｰで上下させています。ﾕﾆｯﾄは2本のﾜｲﾔｰで吊っており、ﾕﾆｯﾄの反対側は2?のｶｳﾝﾀｰｳｪｲﾄが付いています。

・ﾕﾆｯﾄとｶｳﾝﾀｰｳｪｲﾄはｶﾞｲﾄﾞに沿って上下しますが、遊びのある設計です。特に、ｶｳﾝﾀｰｳｪｲﾄは円筒ですので多少回転しながら上下します。

・ﾌﾟｰﾘｰはﾜｲﾔｰ1本につき、頂点付近で、ｶﾞｲﾄﾞ用SUS製Φ40(1/4周巻き)、駆動用SUS製Φ48(3/4周巻き)、ﾃﾝｼｮﾅｰ用鉄製：ﾆｯｹﾙﾒｯｷΦ40(3/4周巻き)、ｶﾞｲﾄﾞ用鉄製：ﾆｯｹﾙﾒｯｷΦ28(1/4周巻き)を使用しています。

・ﾕﾆｯﾄのｽﾄﾛｰｸは700?程度、ｽﾋﾟｰﾄﾞは700?を約15秒で移動します。

・ﾜｲﾔｰの全長は1550?程度で、約半分は有機溶剤の雰囲気中に晒されています。

上記仕様で、極稀にﾜｲﾔｰが一部損傷するｹｰｽがあります。完全に切れたわけではなく、束の中の数本が切れて毛羽立っているような状況です。切れる位置はﾌﾟｰﾘｰ付近が多いのですが、それ以外の場合も確認されています。また、2個ある駆動用ﾌﾟｰﾘｰを、ｼｬﾌﾄつきのﾓｰﾀｰで駆動していますが、それのﾓｰﾀｰ寄りのﾜｲﾔｰが損傷を受けることが多いです。
顕微鏡で確認した破断面の特徴としては、垂直に近くスパッと切れています。引張りなどで伸びて切れた様子はありません。

再現ﾃｽﾄでﾜｲﾔｰ先端におもりを付けて落下させてみましたが、破断面が伸びて細くなっており、垂直には切れていませんでした。

長々書いてしまいましたが、この文面から推測される破断原因をどなたかお答え願います。

宜しくお願い致します。

回答No.3

noname#230359

回答(２)のＵＲＬの指示が適切でなかったので，訂正します。

参考URL：

http://www.tokyorope.co.jp/product/wirerope/data.html

回答No.2

noname#230359

ワイヤに加わる力を再点検したほうがよいと思います。ロープ張力はロープ
の構成や配位角度で変わります。ベクトルのつり合いから求めてください。
下記のＵＲＬにあるような安全率が確保されているでしょうか？
ウェイトによる衝撃が発生しそうですので，衝撃力＝運動量／(ウエイトの停
止時間)で計算できるこの値も加味してください。
破断する場合があると言うことは，安全率の設定が低いと思われます。

参考URL：

http://www.tokyorope.co.jp/product/wirerope/operate.html

お礼

ご回答有難う御座いました。

ご指摘の通り、ワイヤーを使う装置としては安全率の設定が低い箇所があります。その辺りを一度見直すようにしてみます。
資料も大変参考になりました。

回答No.1

noname#230359

>>多少回転しながら
とあり
2キロの物体が回転するとねじりトルクは結構あると思いますが

絵がないのでなんとも言えませんが
破損箇所は巻き取られる部分ですか？

巻き取りぶなら
繰返し応力やこすれなども考えられますが

お礼

ご回答有難う御座います。

おもりの重量はワイヤー1本につき１キロです。説明が不十分で申し訳有りませんでした。
また、破損箇所は巻き取り部以外でも発生します。

しかし、ねじりトルクが損傷に繋がっているというご意見は大変参考になりました。
ねじりトルクが掛かるとワイヤーのより戻しが起こると考えられますが、それ以外に、よじった際ワイヤーの細い線同士が擦れ合って損傷するということも可能性としてありますでしょうか？
ご存知でしたら教えてください。

宜しくお願い致します。