Расчет стальных канатов. Формула. Нормы отбраковки канатов.

Изготовляемые в настоящее время канаты классифицируются, следуя ГОСТу 7372-79 “Канаты стальные. Технические условия” по следующим признакам: ПО КОНСТРУКЦИИ:

  • одинарной свивки ( спиральные ) — состоящие из одного, двух или трёх концентрических слоёв проволоки, свитых по спирали;
  • двойной свивки – состоящие из шести прядей свитых в один концентрический слой;
  • тройной свивки – состоящие из свитых канатов двойной свивки.

ПО МЕХАНИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ ПРОВОЛОКИ:

  • ВК – высокого качества;
  • В – повышенного качества;
  • 1 – нормального качества.

ПО ВИДУ ПОКРЫТИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПРОВОЛОКИ:

  • без покрытия;
  • с цинковым покрытием для различных сред,- ОЖ , Ж и С.

ПО НАЗНАЧЕНИЮ:

  • грузолюдские (ГЛ);
  • грузовые ( Г).

ПО МАТЕРИАЛУ СЕРДЕЧНИКА:

  • с органическим сердечником из натуральных или синтетических материалов – ОС;
  • с металлическим сердечником – МС.

ПО НАПРАВЛЕНИЮ СВИВКИ ЭЛЕМЕНТОВ КАНАТА:

  • правой свивки;
  • левой свивки ( Л ).

ПО СОЧЕТАНИЮ НАПРАВЛЕНИЙ СВИВКИ КАНАТА И ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ:

  • крестовой свивки, при которой направление свивки прядей в канате противоположно;
  • направлению свивки проволок в прядях;
  • односторонней свивки, при которй направление свивки проволок в прядях и прядей в канат одинаковое ( правое или левое).

ПО СТЕПЕНИ КРУТИМОСТИ:

  • крутящиеся – с одинаковым направлением свивки всех прядей по слоям каната, это ,как правило, шести- и восьмипрядные канаты с органическим или металлическим сердечником;
  • малокрутящиеся ( МК )- с противоположным направлением свивки прядей каната по слоям в многослойных , многопрядных и в канатах ординарной свивки.

ПО СПОСОБУ СВИВКИ:

  • нераскручивающиеся ( Н ) — элементы каната сохраняют своё положение после снятия вязок с концов каната и удаления заварки торца;
  • раскручивающиеся.

ПО СТЕПЕНИ УРАВНОВЕШЕННОСТИ:

  • нерихтованные;
  • рихтованные ( Р ).

ПО ТИПУ СВИВКИ ПРЯДЕЙ И КАНАТОВ ОРДИНАРНОЙ СВИВКИ:

  • с точечным касанием проволок между слоями ( ТК );
  • с линейным касанием проволок между слоями ( ЛК );
  • с комбинированным точечно-линейным касанием проволок между слоями ( ТЛК).

ПО ТОЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ:

  • нормальной точности;
  • повышенной точности ( Т );
  • с ужесточенными предельными отклонениями по диаметру каната.

ПО ПРОЧНОСТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ:

в основу классификации положено значение временного сопротивления разрыву :

  • 1370 Н/мм2( 140 кгс/мм2);
  • 1470 Н/мм2(150 кгс/мм2);
  • и далее через 100Н до2160Н/мм .
Канат двойной свивки типа ЛК-РО Конструкции 6х36(1+7+7/7+14)+1 о.с. ГОСТ 7668-80
Канат двойной свивки типа ЛК-Р Конструкции 6х19х(1+6+6/6)+1 о.с. ГОСТ 2688-80 (DIN 3059-72, JIS G 2525-88, PR-W-410D-84, UNI 7265-7)
Канат двойной свивки типа ЛК-PО Конструкции 6х36(1+7+7/7+14)+7×7(1+6) ГОСТ 7669-80 (DIN 3064-72, ISO 2408-85, BS 302-8742, JIS G 3525-88, NFA 47-200-83, UNI 7297-74)
Канат двойной свивки типа ЛК-3 Конструкции 6х25(1+6; 6+12)+7х7(1+6) ГОСТ 7667-80 (DIN 3057-72, ISO 2408-85, GIS G 3525-88, NFA 47-200-83, UNI 7295-74)
Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6х19(1+9+9)+1 о.с. ГОСТ 3077-80 (DIN 3051-72, ISO 2408-85, BS 302-8742, PR-W-410D-84)
Канат двойной свивки типа ТЛК-О конструкции 6х37(1+6+15+15)+1 о.с. ГОСТ 3079-80
Канат двойной свивки типа ЛК-3 конструкции 6х25(1+6; 6+12)+1 о.с. ГОСТ 7665-80
Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6х7(1+6)+1 о.с. ГОСТ 3069-80 (DIN 3055-72, ISO 2408-85, BS 302-87 4.2, NFA 47-200-83)
Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6х19(1+6)+1×7(1+6) ГОСТ 3066-80 (DIN 3055-72, ISO 2408-85, BS 302-87, NFA 47-200-83, UNI 7293-74)
Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 1х37(1+6+12+18) ГОСТ 3064-80

Особенности конструкции и материалов

Стальной канат ГОСТ 2688–80 состоит из шести проволочных прядей, которые свиты в одну концентрическую поверхность вокруг органического сердечника.

В качестве органического сердечника используют природные и искусственные материалы, такие как:

  • сизаль;
  • пенька;
  • хлопчатобумажная пряжа;
  • капроновые нити;
  • нейлон;
  • полиэтилен.

Материал сердечника пропитывают смазкой, которая предохраняет его от гниения и увеличивает срок использования изделия. Смазки ГОСТ 15037–69 представляют собой минеральные масла, содержащие твёрдые углеводороды и соли меди. Органическая сердцевина обеспечивает необходимую упругость и гибкость стальных тросов.

Каждая металлическая прядь ЛК-Р состоит из 19 проволок круглого сечения, скрученных в три слоя. Наружный слой содержит проволоки разного диаметра, что обеспечивает линейный тип касания в прядях, однородность и прочность поверхности каната. Тросы с прядями ЛК-Р обладают высокой износоустойчивостью и работоспособностью.

Конструктивной особенностью является направление скручивания элементов каната. Направление скручивания проволоки в прядях может быть левым и правым. Сочетание направлений элементов при свивке задают свойства троса. Канаты односторонней свивки гибкие, износостойкие, но под нагрузкой легко раскручиваются. Нераскручивающиеся конструкции изготавливают методами крестовой или комбинированной свивки.

Проволоку круглого сечения для стальных тросов изготавливают из углеродистой стали без покрытия или с оцинкованным внешним слоем.

Маркировочные группы, размеры и вес

Последняя цифра в обозначении каната — маркировочная группа, которая обозначает прочностные характеристики каната. Чем больше цифра, тем прочнее трос и больше нагрузки, которые он сможет выдержать при эксплуатации.

По ГОСТ 2688–80 производят канаты с диаметром сечения от 3, 6 до 56 мм с прочностными характеристиками от 1370 до 1860 Н/мм 2 (140—190 кгс/мм 2). В таблицах стандарта указаны диаметры канатов, всех проволочных слоёв прядей, прочностные характеристики и ориентировочный вес 1 тыс. метров троса. Вес каната стального ГОСТ 2688–80 можно определить, умножив значение веса 1 тыс. метров троса, взятое из таблицы, на длину каната и разделив полученное значение на 1000.

1 тыс. метров каната диаметром 12 мм весит приблизительно 520 кг; диаметром 21 мм — 1630 кг. Вес одного метра изделия толщиной 37 мм составит примерно 5 кг, а одного метра толщиной 56 мм — 11,6 кг.

Классификация стальных канатов

В зависимости от типа свивки прядей выделяют следующие виды стальных канатов:

  • Проволоки между слоями имеют точечное касание – ТК;
  • Между слоями проволоки имеют линейное касание – ЛК;
  • Линейное касание и одинаковый диаметр проволок в каждом слое пряди – ЛК-О;
  • Линейное касание и наличие в наружном слое проволок разного диаметра – ЛК-Р;
  • Линейное касание между проволоками заполнения и отдельными слоями – ЛК-З;
  • Линейное касание и наличие прядей как с проволоками одинакового, так и разного диаметра – ЛК-РО;
  • Комбинированное точечно-линейное касание проволок – ТЛК.

Для работы на барабанах и блоках с полукруглыми канавками лучше выбрать стальные канаты с линейным касанием. Это связано с тем, что их срок эксплуатации почти в два раза больше, чем у канатов марки ТКЛ.

В зависимости от используемого материала сердечника выделяют:

  • Канаты с органическим сердечником, изготовленным из синтетических или натуральных материалов – О.С. Данный вид сердечников, благодаря своей специальной пропитке, препятствует быстрому истиранию проволок и защищает от коррозийных процессов внутренние части каната;
  • Канаты с металлическим сердечником – М.С. Этот вид стальных канатов отлично подходит для применения в горячих цехах, а также в тех случаях когда используется многослойная навивка на барабан.

По способу свивки выделяют следующие виды канатов:

  • Нераскручивающиеся – Н. В них пряди сохраняют свое после того как с конца каната будет снята заварка и перевязка;
  • Раскручивающиеся – Р. В канатах этого типа после снятия заварки или перевязки проволоки и пряди изменяют свое положение.

При изготовлении нераскручивающихся канатов проволоки подвергают предварительному изгибу. Благодаря этому данный вид обладает большей долговечностью, меньшим стремлением к образованию петель и узлов, а также кручению.

В зависимости от направления свивки выделяют стальные канаты левой (Л) и правой (П) свивки.

Существуют различные варианты свивки элементов и самого каната в изделиях тройной и двойной свивки. В соответствии с этим выделяют стальные канаты:

  • Односторонней свивки — О. Они имеют одинаковое направление свивки прядей и свивки самого каната по наружной проволоке.
  • Крестовая свивка. Для них характерно противоположное направление свивки прядей и стренг и свивки каната. Для канатов тройной свивки используется только этот вид свивки.
  • Комбинированная свивка – К. Направление свивки прядей чередуются через одну прядь.

Изделия с крестовой свивкой рекомендуются для работы канатов на блоках с клиновидными канавками или с подрезом, плоских ободах, а также для подъемных кранов. В тех случаях, когда исключается вероятность кручения каната, то лучше использовать канаты с односторонней свивкой.

Стальные канаты различаются и по степени крутимости:

  • МК – малокрутящиеся. Они характеризуются наличием противоположного направления свивки отдельных элементов по слоям.
  • Крутящиеся – имеют одинаковое направление всех прядей в стренге.

В зависимости от физико-механических особенностей проволоки выделяют следующие виды стальных канатов:

  • Марка В. Эти канаты используют исключительно в особо сложных и ответственных случаях.
  • Марка I. Чаще всего используется в качестве кранового каната.
  • Марка II.

Также в зависимости от особенностей покрытия поверхности проволоки стальные канаты классифицируются на следующие виды:

  • Без какого- либо покрытия;
  • С цинковым покрытием – ОЖ. Используются для работы в условиях с особо агрессивной внешней средой;
  • С цинковым покрытием и предназначенные для работы в агрессивной среде – Ж;
  • С цинковым покрытием для работы в условиях внешней среды средней агрессивности – С;
  • С покрытием прядей или самого каната искусственными материалами – П.

Стальные канаты предназначенные для грузолюдского назначения имеют маркировку ГЛ, а грузового назначения – Г.

По точности изготовления выделяют канаты повышенной Т и нормальной Н точности.

Пример условных обозначений канатов

Поверхностная плотность цинка стальных канатов

Номинальный диаметр, ммПоверхностная плотность цинка, г/м2, не менее, для проволоки групп
СЖОЖ
0,20 до 0,24152030
>0,24 до 0,32202545
>0,32 до 0,38202560
>0,38 до 0,45304075
>0,45 до 0,55354090
>0,55 до 0,654050110
>0,65 до 0,754060120
>0,75 до 0,955070130
>0,95 до 1,156080150
>1,15 до 1,406090165
>1,40 до 1,8070100180
>1,80 до 2,4080110205
>2,40 до 3,0090125230
>3,00 до 3,80100135230
>3,80 до 4,40110150245
>4,40 до 5,10110165245

Направление и сочетание направлений свивки стального каната:

При монтаже канатов основным требованием является их предохранение от раскручивания. Для этого необходимо следующее:

  1. Барабан с канатом следует выставить на размоточном устройстве так, чтобы его ось располагалась строго горизонтально.
  2. Сматываемый конец должен располагаться сверху или снизу барабана.
  3. Барабан в процессе смотки должен слегка подтормаживаться.
  4. Расстояние между двумя барабанами должно быть больше, чем триста диаметров стального каната.

Во время монтажа следует избегать перегибов каната, особенно знакопеременных.

Как измерить диаметр каната

«Номинальный диаметр» определяет расчетный диаметр каната. Для того же чтобы измерить фактический диаметр необходимо воспользоваться штангенциркулем, длина губок которого должна быть свыше ¾ диаметра измеряемого каната.

Замеры следует выполнять в двух поперечных сечениях, находящихся друг от друга на расстоянии не менее одного метра. В каждой из этих точек замер выполняют в двух перпендикулярных друг к другу плоскостях. После получения всех четырех результатов вычисляют их среднеарифметическое. Для нового каната полученная цифра должна располагаться внутри поля допусков «номинального» диаметра.

Размотка каната из бухты

Бухту следует поставить на землю и начать разматывать канат строго по прямой линии, стараясь при этом не допустить загрязнения его поверхности влагой, металлической крошкой, грунтом или какими-либо другими вредными веществами.

Также бухту можно установить и на поворотный разматыватель. После этого вращают бухту, потянув за наружный конец каната.

Нельзя разматывать канаты с неподвижных бухт, так как это приводит к образованию петель и перекручиванию канатов, а это в свою очередь значительно понижает их работоспособность.

Рисунок 1.

Никогда не разматывайте канат с неподвижной бухты, так как это может привести к перекручиванию каната и образованию петель, что значительно снизит работоспособность каната (рис. 2).

Рисунок 2.

Неправильно.

Обратите внимание на образование петель.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]