Все своими руками

Разрывное усилие стальных канатов

redactor

Разрывное усилие стальных канатов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗРЫВНОГО УСИЛИЯ И ВЫБОР КАНАТА

Разновидности стальных канатов

Тросы относятся к крученым или витым изделиям, изготавливаемым из стали, синтетических и органических нитей. В производстве стальной продукции применяется оцинкованная высокоуглеродистая проволока сечением 0,4–3 мм, обладающая значительным запасом прочности при нагрузках на разрыв (от 130 до 200 кгс/мм2).

Металлические нити, используемые в изготовлении продукции, бывают нескольких марок. Наилучшими прочностными характеристиками обладает проволока категории В, менее качественным считается сырье марок I и II. Прежде чем определить, какую нагрузку выдерживает трос 5 мм или другой толщины, следует принять во внимание, что вне зависимости от качества материала канаты различаются между собой по конструкции и бывают трех типов:

Проволока, расположенная в разных слоях, может иметь точечное, линейное или точечно-линейное касание. Устанавливая, какую нагрузку выдерживает трос диаметром 6 мм или иной толщины, нужно учитывать, что канаты с точечным касанием (ТК) актуальны только при незначительных пульсирующих нагрузках. Изделия с линейным касанием (ЛК) отличаются обширной сферой применения, а с точечно-линеныйм (ТЛК) используются в местах, где ЛК не могут обеспечить рекомендуемый запас прочности.

При изготовлении продукции обычно применяется крестовая свивка. Проволока в ее наружном слое имеет различное направление, что гарантирует более крепкое сплетение и простоту в эксплуатации. По желанию заказчиков заводы-производители могут изготовить и другие разновидности свивки, такие как одностороннюю и комбинированную.

Помимо классификации по конструкции, канаты делятся по степени скручивания и могут быть гибкими или жесткими. Последние характеризуются более высокой прочностью на разрыв, поскольку выпускаются из малого числа металлических нитей большого диаметра. Для сравнения гибкости тех или иных модификаций можно воспользоваться таблицей.

Вид Конструкция Коэффициент гибкости
Однопрядный 1х19 5
1х37 7
ЛК-О 6х19+1 12
ТК 6х19+1 15
ТЛК-О 6х37+1 21
Тройной свивки 6х6х7+7 27

Стальные канаты. Назначение, классификация.

Коэффициент запаса прочности каната, его величина для грузовых и стропальных канатов.

Различают канаты одинарной свивки (прядь), свитых из проволок вокруг центральной проволоки и канат двойной свивки (трос) свитый из прядей вокруг сердечника.

Сердечник придаёт канату гибкость и способствует смазке.

Материал сердечника – пенька, сизаль, джут, а для кранов, работающих с раскалённым и расплавленным металлом применяют канаты с металлическими сердечниками из мягких отожжённых проволок.

Если проволоки в прядях и пряди вокруг сердечника свиты в одну сторону, то это канат односторонней свивки, такие канаты более гибкие, но склонны к раскручиванию.

Если проволоки в прядях и пряди в канате свиты в разных направлениях, то это канат крестовой свивки. Они менее гибкие, но не раскручиваются.

На кранах применяют именно эти канаты.

Конструкцию каната обозначают: 6*61+1 О.С О.С. – органический сердечник.

6 – число прядей в канате;

61 – число проволок в каждой пряди.

Все канаты изготовляют в соответствии с ГОСТами и снабжают сертификатами.

Коэффициент запаса прочности каната (Zp) – это отношение разрывного усилия каната в целом (F0) к наибольшему натяжению ветви каната (S).

Zp=F0/S

КЗП для грузовых канатов зависит от режима работы: режим работы Л С Т ВТ

КЗП больше 5 5,5 6 6

Для стропальных канатов КЗП не зависит от режима работы и всегда должен быть больше или равен шести.

Правила безопасной погрузки и разгрузки железнодорожных полувагонов.

В местах постоянной погрузки и разгрузки железнодорожных полувагонов и платформ должны быть установлены эстакады для стропальщиков.

Работой должно руководить специалист, ответственный за безопасное производство работ с применением ПС.

Перед началом погрузки или разгрузки полувагонов нужно убедиться в том, что полувагон отцеплен от подвижного состава, а под колёса установлены тормозные башмаки. Никто не должен находиться в полувагоне и около него.

Стропальщик должен находиться на эстакаде и для разворота груза использовать крюк соответствующей длины.

Под опускаемый груз при необходимости должны быть уложены прочные подкладки.

Погрузку или разгрузку производить равномерно, без нарушения равновесия полувагонов.

Билет № 13

  1. Расскажите о способах токоподвода к крану и тележке.

Различают два типа токоподвода:

— троллейный, с помощью троллеев и скользящих по ним токосъёмников (башмаков);

— кабельный, с помощью гибкого кабеля.

По назначению троллеи делятся:

— главные (цеховые), расположенные вдоль пролёта цеха и подводящие ток к крану;

— вспомогательные (мостовые) установлены на мосту кранов старой конструкции и осуществляющие энергоснабжение тележки.

Троллеи по конструкции делятся на:

— жёсткие — из стального проката (уголок, рельс и другое);

— гибкие — из медного контактного провода (без изоляции).

Токосъёмники выполняют из чугуна большой массы (для обеспечения лучшего контакта), форма их зависит от формы троллеи.

Кабельный токоподвод применяют для козловых кранов и для энергоснабжения тележек современных кранов.

Кабельный токоподвод для тележки выполняют так:

вдоль тележечного пути натягивают тонкий канат (стальной уголок) по которому катятся ролики кареток с прикреплённым в них кабелем.

Один конец кабеля прикреплён к выводной коробке на мосту крана, а другой конец закреплён на раме тележки к поводку и подключён к соответствующим эл. аппаратам.

С целью защиты кабеля от возможного растяжения, каретки соединяют между собой тонким вспомогательным канатом, длина участков которого меньше расстояния между каретками.

К крану подводится трехфазный переменный ток, напряжением 380 Вольт.

  1. Требование «Правил» к стальным канатам: сертификат, расчет каната на прочность. Зависимость коэффициента запаса прочности от режима работы. Требования к канатам литейных кранов.

Все канаты изготавливают в соответствии с ГОСТами и снабжаются сертификатами.

Перед установкой каната на кран он должен быть проверен расчётом на прочность по формуле:

F0 – разрывное усилие каната в целом [H], берётся из сертификата каната, если в сертификате дано суммарное разрывное усилие проволок в канате Fсум., то F0=0,83Fсум.

S – наибольшее натяжение ветви каната [H], берётся из паспорта крана или рассчитывается.

Zр – коэффициент запаса прочности, берётся из специальной таблицы в зависимости от режима работы.

КЗП для грузовых канатов: режим работы Л С Т ВТ

КЗП больше или равно 5 5,5 6 6

Канаты кранов, транспортирующих раскалённый и расплавленный металл и шлак, должны быть защищены от воздействия лучистого тепла, брызг металла и шлака путём установки специальных ограждений (экран).

Сердечник этих канатов металлический, нормы браковки в 2 раза меньше по сравнению с канатами обычных кранов.

Билет № 14

  1. Пускорегулирующие крановые резисторы: назначение, материал, типы по конструкции, включение их.

ПРР (пускорегулирующие резисторы) служат для уменьшения пускового тока при включении двигателя и для регулировки скорости при разгоне двигателя и его торможении.

Их изготовляют из спецсплавов с большим удельным сопротивлением (константан, нихром, фехраль), величина которого не меняется при нагреве (до 3000С нагреваются ПРР при работе).

Канат стальной, характеристики стальных канатов

Как рассчитываются рабочие показатели прочности

Прочность тросов, канатов по производственному назначению регламентируется соответствующими ГОСТами:

Прочность троса из стали определяется двумя критериями:

Разрывная и рабочая прочность зависит от технологии производства, конструкции, степени жесткости. Чем выше жесткость троса, тем выше показатели прочности на разрыв.

Параметры прочности

Прочность каната из стали зависит от двух параметров: минимальной и максимальной нагрузки. Самая низкая нагрузка, при которой изделие из стали начинает изнашиваться, устанавливает прочность его разрывания.

Самая большая нагрузка, которая позволяет использовать трос долгий период без потери его качества, говорит о его рабочей прочности (допустимом усилии). Именно она определяет, какой вес выдержит канат из стали, и сколько времени не будет разрушаться.

Единицей измерения допустимой нагрузки являются ньютоны и считают ее с помощью такой формулы: (k): P=R/k – где R – это разрывное усилие, а k – отношение коэффициент запаса прочности. При подсчетах последнее значение будет зависеть от условий использования и предназначения изделия.

Область применения

Использование стального каната можно встретить в разных областях. Это может быть, как трос для монтажа палатки и вантовых кровельных конструкций до подвесных мостов и телерадиобашен.

Различные области применения тросов предъявляют разные требования к прочности, устойчивости к истиранию и коррозии. Чтобы соответствовать этим требованиям, трос изготавливается из таких материалов как:

  1. Нержавеющая сталь. Используется там, где коррозия является основным фактором.
  2. Оцинкованная углеродная сталь. Применяется там, где прочность стоит на первом месте, а коррозионная стойкость менее важна.

Проволока (один элемент) может иметь сечение до 3 мм. Этого достаточно, чтобы выдерживать нагрузку до 200кгс/мм2. Стальные тросы и канаты различаются в плане свивки, которая бывает одинарная, двойная или тройная. Расположение проволоки в разных слоях, имеет одно из следующих касаний:

Стальные канаты — технические параметры

Стальные канаты и тросы :: Стальные канаты — технические параметры

Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6х19<1+6н-6/6)+1о.с. по ГОСТ 2688-80

Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6х19<1+6н-6/6)+1о.с. по ГОСТ 2688-80

(кгс/мм*)

Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 1×19(1+6+12) по ГОСТ 3063-80

(кгс/мм*)

Канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6×36(1+7+7/7+141+7×7(1+6) по ГОСТ 7669-80

(кгс/мм*)

Применение: Подъемно-транспортные машины, шахтные подъемные машины, подъемные установки металлургической промышленности, землеройные дорожные машины.

Канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6х36(1+7+7/7+14)+1о.с. по ГОСТ 7668-80

(кгс/мм*)

Канат двойной свивки типа ЛК-0 конструкции 6х7(1+6)+1о.с. по ГОСТ 3069-80

(кгс/мм*)

Канат двойной свивки типа ТК конструкции 6×37(1 +6+12+18)+1о.с, по ГОСТ 3071-88

(кгс/мм*)

Классификация

1.1. Канаты подразделяются по признакам 1.1.1. По конструкции: одинарной свивки- состоящие из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев, двойной свивки — состоящие из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев, тройной свивки — состоящие из канатов двойной свивки (стренг), свитых в концентрический слой. 1.1.2. По форме поперечного сечения: круглые, плоские. 1.1.3. По форме поперечного сечения прядей: круглопрядные, фасоннопрядные. 1.1.4. По типу свивки прядейи канатов одинарной свивки: с точечным касанием проволок между слоями — ТК, с линейным касанием проволок между слоями — ЛК, с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди- ЛК-О, с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди — ЛК-Р, с линейным касанием проволок между слоями и проволоками заполнения — ЛК-З, с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра — ЛК-РО, скомбинированным точечно-линейным касанием проволок — ТЛК. 1.1.5. По материалу сердечника: с органическим сердечником из натуральных или химических волокон — ОС, с металлическим сердечником — МС. 1.1.6. По способу свивки: нераскручивающиеся — Н, раскручивающиеся. 1.1.7. По степени уравновешенности: рихтованные — Р, нерихтованные. 1.1.8. По направлению свивки каната: правой, левой — Л. Направление свивки каната определяется: для канатов одинарной свивки — направлением свивки проволок наружного слоя, для канатов двойной свивки — направлением свивки прядей наружного слоя, для канатов тройной свивки — направлением свивки стренг в канат. 1.1.9. По сочетанию направлений свивки каната и его элементов в канатах двойной и тройной свивки: крестовой свивки (направление свивки каната и направление свивки стренг и прядей противоположны), односторонней свивки (направление свивки пряди и направление свивки проволоки в пряди одинаковы) — О. 1.1.10. По степени крутимости: крутящиеся (с одинаковым направлением свивки проволок в канатах одинарной свивки, прядей или стренг), малокрутящиеся (многослойные многопрядные и одинарной свивки с противоположным направлением свивки элементов по слоям) — МК. 1.1.11. По механическим свойствам марок ВК, В, 1. 1.1.12. По виду покрытия поверхности проволок в канате: из проволок и без покрытия, из оцинкованной проволоки: в зависимостиот поверхностной плотности цинка — С, Ж, ОЖ, покрытие каната или прядей полимерными материалами — П. 1.1.13. По назначению: грузолюдские (марок ВK, В) — ГЛ, грузовые — Г. 1.1.14. По точности изготовления: повышенной — Т, нормальной. Рекомендации по применению канатов приведены в приложении 1. 1.2. Конструкция, основные характеристики и диаметры канатов указываются в соответствующих стандартах на сортамент. 1.3. Диаметр каната, назначение, марка, вид покрытия, направление свивки, сочетание направлений свивки, способ свивки, степень уравновешенности, степень крутимости, точность изготовления, маркировочная группа, обозначение соответствующего стандарта на сортамент указываются потребителем и входят в условное обозначение каната.

Разрывное усилие каната: характеристики прочности тросов

Стальные тросы являются широко распространенным видом приспособлений, используемых в строительстве, транспорте и других областях, где существует необходимость поднятия грузов. Производители выпускают большое количество канатов, различающихся типом, конструкцией, используемыми материалами и условиями эксплуатации, что следует учитывать при выборе грузонесущего инвентаря.

Базовые характеристики

Все грузонесущие приспособления производятся в соответствии с государственными требованиями или европейскими нормами. Большая часть информации об изделии зашифрована в его маркировке, а также содержится в паспорте.

Основополагающим критерием выбора троса является его прочность, определяющая максимальный вес, который изделие выдерживает при подъеме. Это свойство зависит от сочетания многих факторов, включающих:

Основным свойством, по которому определяется прочность строп, является разрывное усилие каната.

Расчет параметров прочности

Сила, которую необходимо приложить, чтобы изделие разорвалось, и называется разрывным усилием каната. Данная характеристика всегда указывается в паспорте или сертификате изделия и не должна быть меньше, чем требуют условия ГОСТа, по которому оно изготовлено.

Показатель рассчитывается двумя способами:

  1. Прикладыванием усилия, достаточного для разрыва всего изделия;
  2. Разрывом каждой проволоки отдельно и суммированием показателей (временного сопротивления).

Временным сопротивлением называют максимальное механическое напряжение, при превышении которого происходит разрушение материала.

Второй способ менее надежен: суммарное усилие, необходимое для разрыва всех проволок, выше, чем для целого грузонесущего приспособления соответствующего диаметра.

При прочих равных условиях разрывное усилие возрастает пропорционально диаметру изделия.

Величина характеристики определяется экспериментальным методом на разрывной машине, чье максимальное усилие не превышает предполагаемое разрывное, более чем в 5 раз. Для определения параметра берется участок стропа длиной не менее 20 диаметров изделия, но не меньше 25 см. Испытание считается пройденным, если разрыв произошел ближе 5 см от места прикрепления и совпадает с указанным в ГОСТе.

Величиной, определяющей допустимую нагрузку на грузонесущий инвентарь и каждую из его ветвей, является коэффициент запаса прочности. Параметр показывает: во сколько раз разрывное усилие превосходит допустимое тяговое.

Характеристики, отображаемые в маркировке

Все основные параметры грузонесущих элементов указываются в их маркировке соответствующими обозначениями.

Канаты могут иметь органический (ОС) или металлический (МС) сердечник, правое или левое (Л) направление свивки прядей, одностороннее (О) или двустороннее плетение, быть раскручивающимися и нераскручивающимися (Н), рихтованными (Р) или нерихтованными, с цинковым покрытием для особо жестких (ОЖ), жестких (Ж) или средне агрессивных (С) условий работы или без покрытия, изготовленными с нормальной или высокой (Т) точностью.

По механическим характеристикам инвентарь делится на марки:

А по назначению изделия разделяются на:

Кроме вышеперечисленных параметров, в маркировке указывается диаметр приспособления, временное сопротивление проволок (Н/мм2), ГОСТ (ТУ), по которому оно изготовлено.

Для описания грузового троса, сделанного по ГОСТу 2688-80, имеющего диаметр 18 мм, правую крестовую свивку, повышенную точность изготовления, марку высокого качества и временное сопротивление разрыву 1570 Н/мм2, оцинкованного для работы в условиях средней жесткости, будет использована такая маркировка:

Канат 18 Г-ВК-С-Т-1570 ГОСТ 2688-8

Подбирать трос следует, обращая особое внимание на прочность, чтобы изделие долго и надежно выполняло свои функции в транспортировке грузов.

Общая информация по стальным канатам

Таблица 1. Направление свивки каната в зависимости от условий работы

Левая свивка
крестовая односторонняя верхняя навивка слева направо нижняя навивка справа налево
Правая свивка
крестовая односторонняя верхняя навивкаслева направо нижняя навивка справа налево

9. По степени крутимости

· Крутящиеся – с одинаковым направлением свивки всех прядей по слоям каната (шести – и восьмипрядные канаты с органическим и металлическим сердечником)
· Малокрутящиеся – (МК) с противоположным направлением свивки элементов каната по слоям (многослойные, многопрядные канаты и канаты одинарной свивки). В некрутящихся канатах благодаря подбору направлений свивки отдельных слоев проволок (в спиральных канатах) или прядей (в многослойных канатах двойной свивки) устраняется вращение каната вокруг своей оси при свободном подвешивании груза.

10. По механическим свойствам проволоки

· Марка ВК – высокого качества
· Марка В – повышенного качества
· Марка 1 – нормального качества

11. По виду покрытия поверхности проволок в канате:

· Из проволок без покрытия
· Из оцинкованной проволоки в зависимости от поверхностной плотности цинка:
· группа С – для средних агрессивных условий работы
· группа Ж – для жестких агрессивных условий работы
· группа ОЖ – особо жестких агрессивных условий работы
· П – канат или пряди покрыты полимерными материалами

12. По назначению каната

· Грузолюдские – ГЛ — для подъема и транспортировки людей и грузов
· Грузовые – Г — для подъема и транспортировки и грузов

13. По точности изготовления

· Нормальной точности – не обозначается
· Повышенной точности – Т – ужесточенными предельными отклонениями по диаметру каната

14. По прочностным характеристикам

Маркировочных групп временного сопротивления разрыву Н/мм2 (кгс/ мм2) – 1370 (140), 1470 (150), 1570 (160), 1670 (170), 1770 (180), 1860 (190), 1960 (200), 2060 (210), 2160 (220)

2.Примеры условного обозначения стальных канатов

Канат диаметром 16,5 мм, грузового назначения, первой марки, из проволоки без покрытия, правой крестовой свивки, нераскручивающийся, рихтованный, повышенной точности, маркировочной группы 1960 Н/мм2 (200 кгс/мм2), по ГОСТ 2688 – 80

— Канат 12 – ГЛ – ВК – Л – О – Н – 1770 ГОСТ 2688 – 80

Канат диаметром 5,6 мм, грузового назначения, марки В, оцинкованный по группе Ж, правой свивки, нераскручивающийся, малокрутящийся, рихтованный, маркировочной группы 1670 Н/мм2 (170 кгс/мм2), по ГОСТ 3063 — 80

3. Краткие рекомендации по применению различных конструкций канатов

Каждая конструкция каната имеет преимущества и недостатки, которые необходимо правильно учитывать при выборе канатов для конкретных условий эксплуатации. При выборе следует сохранять необходимые соотношения между диаметрами органов навивки и диаметрами канатов и их наружных проволок, а также необходимый запас прочности, обеспечивающий безаварийную работу.
Канаты одинарной свивки из круглых проволок — обыкновенные спиральные (ГОСТ 3062-80; 3063-80; 3064-80) обладают повышенной жесткостью, поэтому их рекомендуется применять там, где преобладают растягивающие нагрузки на канат (грозозащитные тросы высоковольтных линий электропередач, ограждения, растяжки и т.п.)
Канаты двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях при простоте изготовления обладают сравнительно большой работоспособностью и имеют достаточное число разнообразных конструкций Последнее позволяет выбрать канаты для работы при больших концевых нагрузках, при значительном абразивном износе, в различных агрессивных средах, при минимально допустимых отношениях диаметра органа навивки и диаметра каната.
Канаты типа ЛК-Р (ГОСТ 2688-80, 14954-80) следует применять тогда, когда в процессе эксплуатации канаты подвергаются воздействию агрессивных сред, интенсивному знакопеременному изгибу и работают на открытом воздухе. Большая структурная прочность этих канатов позволяет использовать их во многих весьма напряженных условиях работы крановых механизмов.
Канаты типа ЛК-О (ГОСТ 3077-80, 3081-80; 3066-80; 3069-80; 3083-80) устойчиво работают в условиях сильного истирания благодаря наличию в верхнем слое проволок увеличенного диаметра. Эти канаты получили широкое распространение, но для их нормальной эксплуатации требуется несколько повышенный диаметр блоков и барабанов.
Канаты типа ЛК-З (ГОСТ 7665-80, 7667-80) применяют тогда, когда требуется гибкость при условии, что канат не подвергается воздействию агрессивной среды. Применять эти канаты в агрессивной среде не рекомендуется из-за тонких проволок заполнения в прядях, легко поддающихся корродированию.
Канаты типа ЛК-РО (ГОСТ 7668-80, 7669-80, 16853-80) отличаются сравнительно большим числом проволок в прядях и поэтому обладают повышенной гибкостью. Наличие в наружном слое этих канатов относительно толстых проволок позволяет успешно применять их в условиях абразивного износа и агрессивных сред. Вследствие такого сочетания свойств канат конструкции типа ЛК-РО является универсальным.
Канаты двойной свивки с точечно-линейным касанием проволок в прядях типа ТЛК – О (ГОСТ 3079-80) следует применять тогда, когда использование канатов линейным касанием проволок в прядях невозможно из-за нарушения установочных минимально допустимых соотношений между диаметрами органов навивки и диаметрами проволок каната или при невозможности обеспечения рекомендуемого запаса прочности.
Канаты двойной свивки с точечным касанием проволок в прядях типа ТК (ГОСТ 3067-88; 3068-88; 3070-88; 3071-88) не рекомендуются для ответственных и интенсивно работающих установок. Эти канаты можно применять лишь для не напряженных условий эксплуатации, где знакопеременные изгибы и пульсирующие нагрузки не значительны или отсутствуют (стропы, расчалочные канаты, временные лесосплавные крепления поддерживающие и тормозные канаты и т. п.)
Многопрядные канаты двойной свивки (ГОСТ 3088-80; 7681-80) в зависимости от принятых направлений свивки прядей по отдельным слоям изготовляют обыкновенными и некрутящимися. Последние обеспечивают надежную и устойчивую эксплуатацию на механизмах со свободным подвешиванием груза, а большая опорная поверхность и меньшие удельные давления на внешние проволоки позволяют достигать сравнительно большой работоспособности каната. Недостатками многопрядных канатов являются сложность изготовления (особенно предварительной деформации), склонность к расслоению, сложность наблюдения за состоянием внутренних слоев прядей.
Канаты тройной свивки (ГОСТ 3089-80) применяют тогда, когда основными эксплуатационными требованиями являются максимальная гибкость и упругость каната, а его прочность и опорная поверхность не имеют решающего значения. Органические сердечники в стренгах целесообразны тогда, когда канат предназначен для буксировки и швартовки, где требуются повышенные упругие свойства каната. Благодаря использованию проволок малых диаметров по сравнению с проволоками канатов двойной свивки канаты тройной свивки для нормальной эксплуатации требуют шкивы значительно меньших диаметров.
Трехграннопрядные канаты (ГОСТ3085-80) отличаются повышенной структурной устойчивостью, очень большим коэффициентом заполнения и большой опорной поверхностью. Применение этих канатов особенно целесообразно при больших концевых нагрузках и сильном абразивном износе. Рекомендуется использовать эти канаты как на установках со шкивами трения, так и при многослойной навивке на барабаны Недостатком трехграннопрядных канатов являются острые перегибы проволок на гранях прядей, повышенная жесткость каната, трудоемкость изготовления прядей.
Плоские канаты (ГОСТ 3091-80; 3092-80) находят применение в качестве уравновешивающих на шахтных подъемных установках. К достоинствам этих канатов следует отнести их не крутимость. Однако ручные операции, применяемые при сшивке канатов, и относительно быстрое разрушение ушивальника при эксплуатации ограничивают объем использования этих канатов в промышленности.
Канаты закрытой конструкции (ГОСТ 3090-73; 7675-73; 7676-73) применяют в качестве несущих для подвесных канатных дорог и в качестве подъемных на шахтных подъемных установках. Большой коэффициент заполнения, не крутимость под нагрузкой, максимальная опорная поверхность каната, минимальные упругие и остаточные удлинения при эксплуатации, способность фасонных проволок сохранять свое положение при обрыве — все это обусловливает применение этих канатов на ответственных и тяжело нагруженных установках, работающих в агрессивной среде с большой частотой рабочих операций.

Материалы для изготовления канатов

Проволока для производства канатов изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 7372-79 из углеродистой канатной катанки сталь марки 45 — 75. Проволока из стали марки 80, 85 используется для изготовления арматурных канатов.

Расчетный вес и разрывные усилия стальных канатов

В приведенных ниже таблицах указаны расчетный вес и разрывные усилия стальных канатов для маркировочной группы 1770 Н/мм2 (180 кгс/мм2) по основным ГОСТам и диаметрам.
Разрывные усилия указанны в Н (Ньютонах), Для перевода в кгс. необходимо разделить значения разрывных усилий на коэффициент 9,8.

Хранение, размотка и эксплуатация стальных канатов.

Таблица 2. Рекомендации по подбору диаметра барабана для эксплуатации канатов

Конструкция каната ГОСТ Тип каната Отношение Ø барабана к Ø каната
Рекомендуемое Минимально допустимое
6х19 (1+6+6/6) +1о.с. 2688-80 ЛК-Р 32 27
6х19 (1+9+9) +1о.с. 3077-80 ЛК-О 36 31
6х25 (1+6+6;6+12) +1о.с. 7665-80 ЛК-З 41 26
6х36 (1+7+7/7+14) +1о.с. 7668-80 ЛК-РО 28 22
6х37 (1+6+15+15) +1о.с. 3079-80 ТЛК-О 27 22
6х7 (1+6) +1о.с. 3069-80 ЛК-О 70 40
6х7 (1+6) + 1х7 (1+6) 3066-80 ЛК-О 75 44
6х19 (1+6+6/6) +7/7 (1+6) 14954-80 ЛК-Р 34 29
6х25 (1+6; 6+12) +7/7 (1+6) 7667-80 ЛК-З 42 28
6х36 (1+7+7/7+14) + 7/7 (1+6) 7669-80 ЛК-РО 35 23
6х19 (1+9+9) + 7/7 (1+6) 3081-80 ЛК-О 42 37
6х19 (1+6+12) +1о.с. 3070-88 ТК 34 29
6х37 (1+6+12+18) +1о.с. 3071-88 ТК 21 18
6х12 (1+6+12) + 1х19 (1+6+12) 3067-88 ТК 40 34
6х37 (1+6+12+18) + 1х37 (1+6+12+18) 3068-88 ТК 25 21

Для радиуса канавки барабана, с учетом предельных отклонений диаметра каната и его уменьшения при вытяжке, рекомендовано следующее соотношение с диаметром каната:
Глубина желоба блока

· R канавки = (0,52 – 0,53) D каната

· Н блока = (1.6 – 2.0) D каната

При навешивании и запасовке каната необходимо принять все меры, исключающие неравномерную работу прядей каната и вытягивание отдельных из них, в противном случае произойдет обрыв таких прядей и самого каната.
Минимальная партия от 5 метров.

12.1 Стальные канаты

Канат – гибкое изделие, изготовленное из стальной проволоки или из волокон растительного, синтетического и минерального происхождения

Стальные канаты применяют в механизмах грузоподъемных машин в качестве гибкого тягового органа (грузовые), для изготовления стропов, обвязки и крепления грузов (чалочные), для передачи усилий в механизмах (тяговые). Для изготовления канатов используют светлую проволоку из мартеновской углеродистой стали диаметром от 0,2 до 5 мм и расчетным пределом прочности при растяжении 1370 — 2350 Н/мм 2 (140 — 240 кгс/мм 2 ).

Применяемые стальные канаты должны соответствовать действующим государственным стандартам и иметь сертификат завода-изготовителя об их испытании. Канаты, не снабженные сертификатом, к использованию не допускаются.

Стальные канаты классифицируют по назначению, конструкции, по типу свивки, материалу сердечника, направлению свивки и другим признакам.

По назначению канаты делятся на грузовые (Г) для перемещения грузов; грузолюдские (ГЛ) для машин, перемещающих грузы и людей.

По конструкции различают канаты (рисунок 12.1):

− одинарной свивки (спиральные канаты), из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев;

− двойной свивки, проволоки предварительно свивают в пряди, а затем пряди свивают в канат;

− тройной свивки, свитые из канатов двойной свивки (стренг).

Рисунок 12.1 – Канаты стальные:

а – одинарной свивки типа ТК, 1х19(1+6+12) по ГОСТ 3063-80;

б – двойной свивки типа ЛК-Р, 6х19(1+6+6/6)+1о.с. по ГОСТ 2688-80;

в – двойной свивки типа ТЛК-О, 6х37(1+6+15+15)+1о.с. по ГОСТ 3079-80;

г – двойной свивки типа ТК, 6х19(1+6+12)+1х19(1+6+12) по ГОСТ 3067-88;

д – канат с точечным касанием ТК; е – канат с линейным касанием ЛК;

ж – канаты левой и правой свивки; и – измерение диаметра каната

Канаты одинарной свивки обладают повышенной жесткостью, поэтому их применяют только для различного рода оттяжек. В механизмах строительных кранов применяют преимущественно канаты двойной свивки, шестипрядевые с органическим сердечником. Канаты тройной свивки в грузоподъемных машинах в настоящее время не применяют.

Материал сердечника каната может быть органическим (о.с.) или металлическим (м.с.). Для органического сердечника чаще всего используют пеньку, сизаль или хлопчатобумажную пряжу, пропитанные при изготовлении смазкой. В качестве металлического сердечника используют прядь каната, свитую из мягкой проволоки с пределом прочности 680. 880 Н/мм 2 (70. 90 кгс/мм 2 ). Канаты с металлическим сердечником применяют при многослойной навивке на барабан и работе при повышенных температурах.

По направлению свивки различают канаты левой (Л) и правой свивки. По сочетанию направлений свивки каната и его элементов различают

канаты односторонней свивки, когда направление свивки прядей и проволок в прядях совпадают; и канаты крестовой свивки, когда направление свивки прядей в канате и проволок в прядях противоположно. Канаты крестовой свивки обладают меньшей гибкостью, чем канаты односторонней свивки, но они менее подвержены кручению и деформации при огибании блоков. Их применяют при гладких барабанах механизмов машин.

По типу свивки прядей различают канаты:

ТК – с точечным касанием отдельных проволок между слоями; ЛК – с линейным касанием отдельных проволок между слоями;

ЛК-О – с линейным касанием проволок между слоями и одинаковым диаметром проволок по слоям пряди;

ЛК-Р – с линейным касанием проволок между слоями и разным диаметром проволок в наружном слое пряди;

ТЛК – с комбинированным точечно-линейным касанием проволок.

В зависимости от условий эксплуатации применяют канаты без покрытия или с покрытием. Проволоки прядей могут иметь цинковое покрытие для особо жестких (ОЖ), жестких (Ж) и средних (С) агрессивных условий работы, либо пряди или канат в целом покрывают искусственными материалами (П).

По механическим свойствам изготавливают канаты марок ВК, В, I. Марку ВК применяют для ответственных случаев (транспортирование людей, химически активных или взрывчатых веществ и т.п.). Для крановых механизмов применяют канаты марок В и I.

Техническая характеристика канатов двойной свивки типа ТЛК-О конструкции 6х37 (1+6+15+15) +1 о.с. по ГОСТ 3079-80 приведена в таблице12.1.

Таблица 12.1 – Канаты двойной свивки типа ТЛК-О конструкции

6х37(1+6+15+15)+1о.с. по ГОСТ 3079-80 (выборочные данные)

Характеристики стальных канатов. Канат двойной свивки типа ТК, ЛК-Р.

Характеристики стальных канатов. Канат двойной свивки типа ТК, ЛК-Р.

Назначение стальных канатов.

Очень часто используют стальные канаты в грузоподъемных машинах и механизмах при монтажных работах, поэтому для полноценной их работы необходимо использовать канаты (троса) с наиболее подходящим диаметром, расчетным разрывным усилием и ГОСТом каната, эти параметры можно найти в технической документации к каждому грузоподъемному устройству. В таблицах ниже приведены расчетные разрывные усилия каната, расчетная площадь сечения всех проволок и вес 1000 м смазанного каната для разных диаметров каната в зависимости от типа и конструкции стального (троса) каната.

Стальной канат изготовление. ГОСТ.

Стальной канат (трос) изготавливают согласно ГОСТ, из пружинных марок проволоки, могут быть как с покрытием, так и без него. Ниже в таблицах приведены технические характеристики для трёх типов стальных канатов (тросов) по ГОСТ: ГОСТ 2688-80, ГОСТ 3070-88, ГОСТ 3071-88.

Рис.1. Канаты стальные ГОСТ.

Виды стальных канатов.

Различают три основных вида стальных канатов (тросов): одинарной (однослойной), двойной (двухслойной) и тройной (трехслойной) свивки. Все эти виды изображены ниже рисунок 2.

Рис.2. Виды свивки стальных канатов (тросов).

Типы свивки стальных канатов.

Также по типу свивки стальных канатов (тросов) различают:

— канаты с линейным касанием проволок, тип ЛК;

— канаты с точечным касанием проволок, тип ТК;

— канаты с линейным касанием проволок, с разными диаметрами проволок во внешнем слое пряди, тип ЛК-Р;

— канаты с линейным касанием проволок, с одинаковыми диаметрами проволок, тип ЛК-О;

— канаты с линейным касанием проволок, с проволоками заполнения, тип ЛК-З;

— канаты с линейным касанием проволок, с одинаковыми и разными диаметрами проволок в пряди каната, тип ЛК-РО;

— комбинированные, тип ТЛК.

Рис.3. Типы свивики стальных канатов (тросов).

Канаты двойной свивики: а) ТК6х19 [1+6+12] +1.0.С, ГОСТ 3070-88; б) ЛК-06х19 [1+9+9]+7х7 [1+6], ГОСТ 3081-80; в) ЛК-Р6х19[1+6+6/6]+1.0.С, ГОСТ 2688-80; г) ЛК-Р06хЗб [1+7+7/7+14]+7х7 [1+6], ГОСТ 7669-80; д) ЛК-З6×25 [1+ 6+12/6]+1.0.C, ГОСТ 7665-80; е) ТЛК-06×27 [1+6+10+10]+1.0.С, ГОСТ 3079-80.

Ниже в таблицах приведены технические характеристики для трех типов конструкции стальных канатов: канат двойной свивки типа ЛК-Р 6х19 (1+6+6/6)+1.0.С., канат двойной свивки типа ТК 6×19 (1+6+12)+1.0.С., канат двойной свивки типа ТК 6×37 (1+6+12+18)+1.0.С.

Вес каната стального. Масса стальных канатов.

Канат двойной свивки типа ЛК-Р 6×19.

Таблица 1. Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6×19 (1+6+6/6)+1.0.С. по ГОСТ 2688-80.

Диаметр каната, мм Расчетная площадь сечения всех проволок, мм 2 Расчетный вес 1000 м смазанного каната, кг Расчетное разрывное усилие каната в целом в кгс (не менее) для маркировочной группы по временному сопротивлению разрыву, кгс/мм 2
140 160 180
4,1 6,55 64,1 1000
4,8 8,61 84,2 — — 1 315
5,1 9,76 95,5 — — 1 490
5,6 11,9 116,5 — — 1 820
6,9 18,05 176,6 — 2 450 2 685
8,3 26,15 253 — 3 555 3 895
9,1 31,18 305 — 4 235 4 640
9,9 36,66 358,6 — 4 985 5 455
11 47,19 461,6 — 6 415 7 025
12 53,87 527 — 7 325 8 020
13 61 596,6 7 255 8 295 9 085
14 74,4 728 8 850 10 100 11 050
15 86,28 844 10 250 11 700 12 850
16,5 104,61 1025 12 400 14 200 15 550
18 124,73 1220 14 800 16 950 18 550
19,5 143,61 1405 17 050 19 500 21 350

Канат двойной свивки типа тк конструкции 6х19.

Таблица 2. Канат двойной свивки типа ТК конструкции 6×19 (1+6+12)+1.0.С. по ГОСТ 3070-88.

Канат типа ТК 6×37.

Таблица 3. Канат двойной свивки типа ТК конструкции 6×37 (1+6+12+18)+1.0.С. по ГОСТ 3071-88.