5.1 Канаты - septilos.ru

Грузоподъемные машины, в том числе краны, оснащаются стальными канатами. Пеньковые и хлопчатобумажные канаты допускаются к применению в качестве палочных (для обвязки груза и подвешивания его к крюку), а также для оснащения монтажных полиспастов, используемых совместно с ручными лебедками.

Возможность и условия применения для изготовления стропов синтетических и других материалов устанавливаются предприятием (организацией), применяющим такие стропы. На расчет, изготовление, испытание и браковку этих стропов должны быть утверждены технические условия.

Стальные канаты (тросы), применяемые в качестве грузовых, стреловых, вантовых, несущих, тяговых и чалочных, должны соответствовать действующим государственным стандартам и иметь сертификат (свидетельство) завода-изготовителя об их испытании. Изготовление и испытание стальных канатов производятся в соответствии с ГОСТ 3241—66 «Канаты стальные. Технические требования».

В соответствии с этим ГОСТом канаты подразделяются по назначению на следующие типы:

ГЛ — грузолюдские, применяемые в устройствах, служащих для транспортирования людей; эти канаты должны изготовляться только из проволоки марки В, обладающей наилучшими механическими свойствами;

Г — грузовые, применяемые в устройствах, служащих для транспортирования грузов и других целей;

Б — бензольные, служащие для перевязок.

Кроме того, стальные канаты подразделяются:

а) по форме поперечного сечения на круглые и плоские (форма поперечного сечения близка к форме прямоугольника);

б) по конструктивному признаку — одинарной свивки (спиральные), 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 свитых стренг (канатов двойной свивки);

в) по форме поперечного сечения прядей — круглопрядные и фасонно-прядные с формой поперечного сечения, отличающейся от круглой (трехгранной, овальной и т. п. );

г) по типу прядей и спиральных канатов:

ТК — с точечным касанием проволок между слоями (проволоки одного слоя касаются проволок смежных слоев в одной точке);

ЛК-О — с линейным касанием проволок между слоями и одинаковым диаметром по слоям пряди (проволоки одного слоя касаются проволок смежных слоев по всей длине проволоки);

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

ЛК-3 — с линейным касанием проволоки между слоями и проволоками заполнения;

ЛК-РО—с линейным касанием проволок между слоями и имеющие в пряди слои с проволоками одинакового диаметра и слои с проволоками разных диаметров;

ТЛК-0 и ТЛК-Р — с комбинированным точечно-линейным касанием проволок;

д) по материалу сердечника — с органическим сердечником (ОС); с металлическим мягким сердечником из проволоки, имеющей временное сопротивление разрыву не более 90 кгс/мм2 (МСМ); с металлическим сердечником из канатной проволоки (МС); с сердечником из искусственных материалов (пластмасс и пр. );

е) по способу свивки раскручивающиеся (Р) и нераскручивающиеся (Н). У нераскручивающихся канатов пряди и проволоки сохраняют свое положение после снятия перевязок с конца каната, а у раскручивающихся не сохраняют;

ж) по направлению свивки — правого и левого направления;

з) по сочетанию направления свивки элементов каната — крестовой и односторонней (О) свивки.

В канатах односторонней свивки направление прядей в канате и проволок в прядях наружного слоя одинаковое. В канатах крестовой свивки направление свивки прядей-стренг в канате, прядей в стренгах и проволок в прядях противоположное.

Канаты односторонней свивки обладают меньшей жесткостыо и лучшей сопротивляемостью износу, чем канаты крестовой свивки. В то же время они более склонны к раскручиванию, вследствие чего непригодны для поднятия грузов, подвешенных к одному концу каната.

Установлено, что у канатов крестовой свивки каждая проволока па протяжении одного шага свивки появляется на поверхности каната четыре раза, а у канатов параллельной свивки — только два раза. В связи с этим при браковке канатов по числу оборванных проволок на шаге свивки допускаемое количество оборванных проволок канатов параллельной свивки принимается в два раза меньше, чем для канатов крестовой свивки;

и) по степени крутимости — крутящиеся, с одинаковым направлением свивки всех прядей и малокрутящиеся, многопрядные с противоположным направлением свивки прядей по слоям каната (МК);

к) по механическим свойствам проволоки: В — из проволоки марки В; I — из проволоки марки I, II—из проволоки марки II и Б — из бензельной проволоки. Механические свойства проволоки принимаются по ГОСТ 7372—%;

л) по виду покрытия проволок и каната — из светлой проволоки, оцинкованной проволоки и с покрытием искусственными материалами всего каната или прядей. Канаты из оцинкованной проволоки различают: ЛС — с тонким цинковым покрытием для легких условий работы, СС — со средним цинковым покрытием для средних условий работы и ЖС — с толстым цинковым покрытием для жестких условий работы.

Для кранов и электроталей применяются канаты из светлой проволоки марок В и I с органическим сердечником. В тех случаях, когда канат при работе навивается на барабан в несколько слоев, рекомендуется применять канаты с металлическим сердечником, предохраняющим нижние слои каната от сминания верхними.

У кранов, применяемых для транспортировки расплавленного и раскаленного металла, могут применяться канаты с металлическим или органическим сердечником; в последнем случае требуется более надежная защита каната от действия высокой температуры.

Конструкция каната, тип. направление СВИРКИ, вид покрытия, маркировочная группа и назначение указываются в заказе. При отсутствии отдельных указаний канат изготовляется нераскручивающимся или раскручивающимся по усмотрению предприятия-изготовителя, крестовой правой свивки, из светлой проволоки марки I, грузового назначения.

Каждый канат, выпускаемый заводом-изготовителем, в соответствии с ГОСТ 3241—66 должен быть снабжен сертификатом с указанием назначения каната, номинального диаметра, длины и массы его, вида покрытия проволоки, направления свивки каната и сочетания направлений свивки его элементов, способа свивки и степени крутимости каната, а также результатов механических испытаний и других сведений. Канаты без свидетельства об их испытании к работе не допускаются.

Канаты обычно поставляются на деревянных барабанах, снабженных ребордами, выступающими над наружным слоем намотанного каната не менее чем на величину, равную двойному диаметру каната при диаметре каната до 25 мм и не менее чем на 50 мм при диаметре каната более 25 мм. Диаметр цилиндра барабана принимается не менее 15-кратного диаметра каната. Канаты грузолюдского назначения поставляются с обязательной опалубкой барабанов.

Рисунок 5.1. Измерение диаметра каната

Каждый канат, помимо сертификата, должен быть снабжен металлической биркой, на которой указываются: наименование или товарный знак предприятия-изготовителя, номер каната в системе нумерации предприятия, условное обозначение
каната, длина в метрах, масса каната брутто в килограммах и дата изготовления его. Номер каната в системе нумерации предприятия, указанный на бирке каната и в сертификате на канат, должен совпадать. Канаты должны храниться в закрытом помещении, обеспечивающем сохранность их от коррозии. При длительном хранении их следует периодически осматривать и обязательно смазывать, а ось барабана располагать параллельно полу.

В случае получения канатов, не снабженных сертификатом, они должны быть подвергнуты испытаниям в соответствии с ГОСТ 3241—66, для чего от каждого каната отрезается образец длиной в 1 м для канатов из светлой проволоки и длиной 1, 5 м для канатов из оцинкованной проволоки. Для проверки разрывного усилия всего каната отбирают специальный образец.
Концы раскручивающихся канатов у места отрезки должны быть прочно обвязаны мягкой или бензельной проволокой. Число и ширина перевязок принимаются в зависимости от диаметра каната. Число перевязок концов нераскручивающихся канатов должно быть не менее двух. Диаметр круглого каната проверяется, как указано на рис, 5. 1, на расстоянии не менее 5 м от конца каната или измерением длины окружности каната стальной лентой шириной не более 5 мм.

При проектировании кранов следует выбирать канаты с временным сопротивлением разрыву 160—180 кгс/мм2; при более высоком сопротивлении разрыву канаты будет трудно заменить при износе.
Рекомендуется применение канатов по ГОСТ 7668-69 и ГОСТ 2688—69.

Расчет прочности стальных канатов

Канаты являются наиболее ответственной и в то же время наиболее быстро изнашиваемой деталью грузоподъемной машины. Обрыв грузовых, стреловых, вантовых и несущих канатов может быть причиной аварий и тяжелого травматизма. В связи с этим правилами Госгортехнадзора СССР регламентированы расчет канатов, наименьшие допустимые коэффициенты запаса прочности их, а также браковка канатов по износу.