Канат стальной с органическим сердечником
Канаты стальные изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 3241-91, ГОСТ 10505-76 (закрытые канаты), EN 10204 type 3.1. Используемая проволока должна соответствовать ГОСТ 7372-79, DIN 2078. В качестве упаковки канатов стальных используются деревянные барабаны ГОСТ 11127-78. Также канаты могут быть намотаны на металлические барабаны или в бухты.
Стальные канаты это очень сложный и ответственный вид проволочных изделий. Они имеют большое число типов и конструкций и различаются по форме поперечного сечения как самого каната, так и его элементов, а также по физико-механическим характеристикам проволок и сердечников.
1. По конструкции:
Одинарной свивки (спиральные) – состоящие из одного, двух, трех и более концентрических слоев проволоки, свитых по спирали;
Двойной свивки – состоящие из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев;
Тройной свивки – состоящие из канатов двойной свивки (стренг), свитых в концентрический слой.
2. По типу свивки прядей:
С точечным касанием проволок между слоями – ТК (ГОСТ, ТУ); N - (DIN, EN);
С линейным касанием проволок между слоями – ЛК;
С линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди – ЛК-О (ГОСТ, ТУ); S - Seal (DIN, EN);
С линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди – ЛК-Р (ГОСТ, ТУ); W - Warrington (DIN, EN);
С линейным касанием проволок между слоями и проволок заполнения – ЛК-З (ГОСТ, ТУ); F, Fi - Filler (DIN, EN);
С линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои проволок разных диаметров и слои проволок одинакового диаметра – ЛК-РО (ГОСТ, ТУ); WS - Warrington-Seal (DIN, EN);
С комбинированным точечно-линейным касанием проволок – ТЛК (ГОСТ, ТУ); M - Standard (DIN, EN).
3. По форме поперечного сечения прядей:
4. По назначению:
Грузолюдские – ГЛ (марок ВК, В);
Грузовые – Г.
5. По механическим свойствам:
Марок – ВК, В, I;
6. По направлению свивки каната:
Правой - не указывается в ГОСТ, ТУ; Z - (DIN, EN);
Левой – Л (ГОСТ, ТУ); S - (DIN, EN).
7. По сочетанию направлений свивки канатов и его элементов:
Правой крестовой свивки, направление свивки каната и направление свивки стренг и прядей противоположны - не указывается в ГОСТ, ТУ; sZ, RHRL, RHOL - (DIN, EN);
Левой крестовой свивки, направление свивки каната и направление свивки стренг и прядей противоположны - Л (ГОСТ, ТУ); zS, LHRL, LHOL - (DIN, EN);
Правой односторонней (параллельной) свивки, направление свивки каната и направление свивки проволоки в пряди одинаковы, – О (ГОСТ, ТУ); zZ, RHLL - (DIN, EN);
Левой односторонней (параллельной) свивки, направление свивки каната и направление свивки проволоки в пряди одинаковы, – Л-О (ГОСТ, ТУ); sS, LHLL - (DIN, EN).
8. По виду покрытия поверхности проволок в канате:
Из проволоки без покрытия - не указывается в ГОСТ, ТУ; U - ( DIN, EN);
Из оцинкованной проволоки: в зависимости от поверхностной плотности цинка С (ГОСТ, ТУ), Ж (ГОСТ, ТУ); B - (DIN, EN), ОЖ (ГОСТ, ТУ); A - (DIN, EN).
9. По степени крутимости:
Крутящиеся (с одинаковым направлением свивки проволок в канатах одинарной свивки, прядей или стренг) (не указывается для ГОСТ и ТУ);
Малокрутящиеся (многослойные, многопрядные и одинарной свивки с противоположным направлением свивки элементов по слоям) - МК.
10. По способу свивки:
Нераскручивающиеся – Н (ГОСТ, ТУ); Spa - (DIN, EN);
Раскручивающиеся (не указывается для ГОСТ и ТУ).
11. По степени уравновешенности:
Рихтованные – Р;
Не рихтованные (не указывается для ГОСТ и ТУ).
12. По точности изготовления:
Нормальной (не указывается для ГОСТ и ТУ);
Повышенной – Т.
13. По материалу сердечника:
С органическим сердечником из натуральных или синтетических материалов – ОС (ГОСТ, ТУ); FC, NFC, SFC, SPC - (DIN, EN);
С металлическим сердечником – МС (ГОСТ, ТУ); WC, IWRC, KIWRC, IWRC(K), PWRC, PWRC(K), WSC, KWSC, WSC(K), SE, SES - (DIN, EN);
С комбинированным сердечником FC(R), EPIWRC - (DIN, EN).
14. По маркировочной группе
Временное сопротивление разрыву, H/мм 2 (кгс/мм 2 ):
1370 (140), 1470 (150), 1570 (160), 1670 (170), 1770 (180), 1860 (190), 1960 (200), 2160 (220)
Условные обозначения маркировочных групп канатов в стандарте API 9A | |
---|---|
Plow Steel - 1570 H/мм 2 | PS |
Improved Plow Steel - 1770 H/мм 2 | IPS |
Extra Improved Plow Steel - 1960 H/мм 2 | EIPS |
Extra, Extra Improved Plow Steel - 2160 H/мм 2 | EEIPS |
Galvanized Improved Plow Steel - оцинкованный канат IPS | GIPS |
Сердечник стальных канатов
Сердечник это своего рода амортизатор и внутренняя опора как прядей, так и каната в целом.
Сердечник каната делится на два вида: органический и металлический. Органический сердечник изготавливается как из натуральных растительных материалов (пенька, сизаль, х/б и т.д.), так и искусственных материалов - полиэтилен, полипропилен, вискоза, капрон и т.д.
Органический сердечник | FC |
---|---|
Сердечник из природных волокон | NFC |
Сердечник из синтетических волокон | SFC |
Сердечник из массив-полимера | SPC |
Металлический сердечник | WC |
Сердечник проволочной пряди | WSC, SE |
Пластически обжатая проволочная прядь | WSC(K) |
Сердечник каната свитый отдельно | IWRC, SES |
Пластически обжатый сердечник каната свитый отдельно | IWRC(K) |
Сердечник каната с полимерной оболочкой свитый отдельно | EPIWRC |
Сердечник каната с параллельной свивкой | PWRC |
Пластически обжатый сердечник каната с параллельной свивкой | PWRC(K) |
Защитная смазка канатов стальных
Основное назначение смазки канатов это защита металла от коррозии. Дополнительно смазка защищает органический сердечник каната стального, уменьшает абразивный износ как наружных, так и внутренних проволок каната.
В производстве используются различные смазки - СК-50, КС-У, Торсиол, Эласкон, Nyrosten и др.
КАК ВЫБРАТЬ СТАЛЬНЫЕ КАНАТЫ.
Основное назначение стальных канатов любых типов – крепление объектов или перемещение грузов. Классификация по типу сердечника – один из основополагающих факторов выбора. Внутренняя опора создаëт дополнительную прочность и работает как амортизатор. Она может располагаться в центре каната или внутри отдельных прядей.
Главное предназначение сердечника заключается в нивелировании радиальной нагрузки во время эксплуатации и предотвращение поперечной деформации. Собственно, прочность и долговечность изделия во многом зависят от сердцевины. Простой трос с органическим сердечником (ОС) и канат с металлической основой (МС) различаются по своим свойствам и сфере применения.
Особенности тросов с ОС
Простой канат с ОС производят путëм накручивания металлических свивок на основу. Она выполняет следующие функции:
- принимает на себя нагрузку внешней обмотки;
- обеспечивает заданные параметры гибкости и упругости;
- служит резервуаром для смазки прядей троса.
Волоконные сердечники изготавливают из органического сырья. Для этих целей используется пенька, манила, хлопчатобумажные нити, сизаль. ГОСТ позволяет использовать основу из асбестового шнура. Не менее популярны искусственные материалы, такие, как капрон, нейлон, полиэтилен и другие типы. Из преимуществ ОС необходимо выделить значительное снижение пиковых нагрузок. Под высоким динамическим воздействием сердцевина сжимается и увеличивается длина троса.
Однако, при длительной эксплуатации, смазка постепенно выдавливается из волокон, а на еë месте скапливается конденсат. В процессе работы, снижается упругость сердечника, вследствие чего происходит изменение геометрических параметров каната. Диаметр ОС сужается без возможности возвращения в первоначальную форму, между нитями появляется трение, что приводит к сокращению срока службы изделия.
Особенности канатов с МС
Цельнометаллический трос устойчив к сжатию и отличается стабильной геометрией. Низкий уровень удельного напряжения в сочетании с компактной структурой позволяют выбрать МС для высоких радиальных нагрузок. К плюсам металлического сердечника относятся:
- высокая структурная прочность;
- низкое конструктивное удлинение при растяжении;
- возможность эксплуатации при высоких температурах.
В качестве материала для основы используется обычная канатная или мягкая проволока. Как правило, величина сопротивления разрыву составляет до 900 Н/мм2. Однако и цельнометаллический трос не лишëн недостатков. Внутренние и внешние слои подвергаются истиранию в местах пересечения. Определяют слабые места при помощи сложной диагностики, для которой необходимы специализированные приборы. Но подобное оборудование доступно не каждому предприятию.
Особенности многопрядного каната
Многопрядный трос выпускается как в цельнометаллическом исполнении, так и с органическим сердечником. Благодаря большому числу прядей, канат обладает большей гибкостью. Внешние и внутренние свивки расположены параллельно, что исключает излишнее трение и повреждение проволоки.
К преимуществам многопрядного каната относятся:
- высокая гибкость;
- прочность и низкий коэффициент трения;
- отсутствие кручении вокруг своей оси благодаря разному направлению свивки.
Эти отличительные особенности позволили значительно увеличить срок эксплуатации, и снизить издержки по обслуживаю и проверке. Тем не менее, выбор конкретной модели зависит от типа сердечника в каждом конкретном случае использования.
Канат ГОСТ 3071-88 с органическим сердечником
Стальной канат ГОСТ 3071-88 - это канат двойной свивки типа ТК конструкции 6х37(1+6+12+18)+1 о.с.
Трос по ГОСТ 3071 - это стальной канат с органическим сердечником. Обычно сердечника каната изготовляется из полипропилена, пеньки или джута.
Используется, в основном, как канат для крана или для подъема и перемещения грузов.
Примеры условной маркировки:
Характеристики канатов ГОСТ 3071 приведены в таблице:
Диаметр, мм | Расчетная площадь сечения всех проволок в канате, мм 2 | Ориентиров масса 1000 м смазанного каната, кг | Маркировочная группа, Н/мм 2 (кгс/мм 2 ) | |||||||||||||||||
каната | проволоки | 1570(160) | 1670(170) | 1770(180) | 1860(190) | 1960(200) | 2060(210) | 2160(220) | ||||||||||||
центральной | В слоях | Расчетное разрывное усилие, Н, не менее | ||||||||||||||||||
6 проволок | 216 проволок | суммарное всех проволок в канате | каната в целом | суммарное всех проволок в канате | каната в целом | суммарное всех проволок в канате | каната в целом | суммарное всех проволок в канате | каната в целом | суммарное всех проволок в канате | каната в целом | суммарное всех проволок в канате | каната в целом | суммарное всех проволок в канате | каната в целом | |||||
5,0 | 0,24 | 0,22 | 8,48 | 82,5 | - | - | - | - | 14950 | 12250 | 15750 | 12900 | 16600 | 13600 | 17460 | 14300 | 18250 | 14950 | ||
5,4 | 0,26 | 0,24 | 10,08 | 98,1 | - | - | - | - | 17750 | 4550 | 18750 | 15350 | 19750 | 16150 | 20700 | 16950 | 21700 | 17750 | ||
5,8 | 0,28 | 0,26 | 11,84 | 115,5 | - | - | - | - | 20850 | 17050 | 22000 | 18000 | 23200 | 19000 | 24350 | 19950 | 25500 | 20900 | ||
6,3 | 0,30 | 0,28 | 13,73 | 134,0 | - | - | - | - | 24200 | 19800 | 25550 | 20950 | 26900 | 22050 | 28250 | 23150 | 29600 | 24250 | ||
6,7 | 0,32 | 030 | 15,75 | 153,5 | 24650 | 20200 | 26200 | 21450 | 27750 | 22750 | 29300 | 24000 | 30850 | 25250 | 32400 | 26550 | 33950 | 27800 | ||
7,6 | 0,36 | 0,34 | 20,22 | 197,0 | 31700 | 25950 | 33650 | 27550 | 35650 | 29200 | 37600 | 30800 | 39600 | 32450 | 41600 | 34100 | 43550 | 35700 | ||
8,5 | 0,40 | 0,38 | 25,25 | 246,0 | 39550 | 32400 | 42050 | 34450 | 44500 | 36450 | 47000 | 38500 | 49450 | 40500 | 01950 | 42550 | 54400 | 44600 | ||
9,0 | 0,45 | 0,40 | 28,10 | 273,5 | 44050 | 36120 | 46800 | 38350 | 49550 | 40600 | 52300 | 42850 | 55050 | 45100 | 57900 | 47350 | 60550 | 49650 | ||
11,5 | 0,55 | 0,50 | 43,85 | 427,0 | 68750 | 56350 | 73050 | 59900 | 77350 | 63400 | 81600 | 66900 | 85900 | 70400 | 90200 | 73950 | - | - | ||
13,5 | 0,65 | 0,60 | 63,06 | 613,5 | 98850 | 81050 | 105000 | 86100 | 111000 | 91000 | 117000 | 95900 | 123500 | 101000 | 129500 | 106000 | - | - | ||
13,5 | 0,75 | 0,70 | 85,77 | 834,5 | 134000 | 110000 | 142500 | 117000 | 151000 | 124000 | 159500 | 130500 | 168000 | 137500 | - | - | - | - |
Поставляется намотанным на деревянные барабаны длиной по 500 - 5000 п.м. По желанию потребителя возможна рубка канатов на куски от 100 п.м.
Продажа стального каната ГОСТ 3071 оптом от 100 п.м. с доставкой по России.
Классификация канатов
Приведенная ниже информация по классификации канатов далеко не нова, и мы практически ничего нового добавить не сможем. Аналогичные материалы вы легко сможете найти на прочих ресурсах, так зачем мы размещаем её у себя? Взглянув на нижепредставленную классификацию вы поймете, что видов каната большое количество и порой даже специалисту бывает достаточно сложно разобраться что такое Канат 12—ГЛ—ВК—Л—О—Н—1770 ГОСТ 2688–80.
Работая с одними и теми же канатами расшифровать все достаточно просто, но если клиент хочет купить нестандартный канат? Вот тут и начинается «Где посмотреть? Где взять? Что означает эта буква в наименовании?». Ранее мы уже публиковали материал о канатах, но подробно не описывали классификацию, поэтому мы надеемся что и данная статья будет вам полезна.
Классификация, технические требования, методы испытаний, правила приемки, транспортировки, и хранения стальных канатов изложены в ГОСТ 3241-91 «Канаты стальные. Технические условия».
Классификация стальных канатов
1. По основному конструктивному признаку:
- одинарной свивки или спиральные состоят из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев. Канаты одинарной свивки, свитые только из круглой проволоки, называют обыкновенными спиральными канатами. Спиральные канаты, имеющие в наружном слое фасонные проволоки, называют канатами закрытой конструкции. Канаты одинарной свивки, предназначенные для последующей свивки, называют прядями.
- двойной свивки состоят из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев. Канаты двойной свивки могут быть однослойные или многослойные. Широкое распространение получили однослойные шестипрядные канаты двойной свивки. Канаты двойной свивки, предназначенные для последующей свивки, называют стренгами.
- тройнойсвивки состоят из стренг, свитых по спирали в один концентрический слой.
2. По форме поперечного сечения прядей:
- круглые
- фасоннопрядные (трехграннопрядные, плоскопрядные), имеют значительно большую поверхность прилегания к шкиву, чем круглопрядный.
3. По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки:
- ТК — с точечным касанием проволок между слоями,
- ЛК — с линейным касанием проволок между слоями,
- ЛК-О — с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди,
- ЛК-Р — с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди,
- ЛК-З — с линейным касанием проволок между слоями пряди и проволоками заполнения,
- ЛК-РО — с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра,
- ТЛК — с комбинированным точечно-линейным касанием проволок в прядях.
Пряди с точечным касанием проволок изготовляют за несколько технологических операций в зависимости от числа слоев проволок. При этом необходимо применять разные шаги свивки проволок для каждого слоя пряди и повивать следующий слой в противоположном направлении предыдущему. В результате проволоки между слоями перекрещиваются. Такое расположение проволок увеличивает их износ при сдвигах в процессе эксплуатации, создает значительные контактные напряжения, способствующие развитию в проволоках усталостных трещин, и уменьшает коэффициент заполнения сечения каната металлом.
Пряди с линейным касанием проволок изготовляют за один технологический прием; при этом сохраняется постоянство шага свивки, и одинаковое направление свивки проволок для всех слоев пряди, что при правильном подборе диаметров проволоки по слоям, дает получение линейного касания проволок между слоями. В результате значительно снижается износ проволок и резко возрастает работоспособность канатов с линейным касанием проволок в прядях в сравнении с работоспособностью канатов типа ТК.
Пряди точечно-линейного касания применяют при необходимости замены в прядях линейного касания центральной проволоки семипроволочной прядью, когда на однослойную семипроволочную прядь типа ЛК укладывается слой проволок одинакового диаметра с точечным касанием. Пряди могут обладать повышенными некрутящимися свойствами.
4. По материалу сердечника:
5. По способу свивки:
- Нераскручивающихся канатах — Н — пряди и проволоки сохраняют заданное положение после снятия вязок с конца каната или легко укладываются в ручную при незначительном раскручивании, что достигается предварительной деформацией проволок и прядей при свивке проволок в прядь и прядей в канат.
- Раскручивающихся канатах — проволоки и пряди предварительно не деформированы или недостаточно деформированы перед их свивкой в пряди и в канат. Поэтому пряди в канате и проволоки в прядях не сохраняют своего положения после снятия вязок с конца каната.
6. По степени уравновешенности:
- Рихтованный канат — Р — не теряет своей прямолинейности (в пределах допустимого отклонения) в свободном подвешенном состоянии или на горизонтальной плоскости, т.к. после свивки прядей и шпата соответственно напряжения от деформации проволок и прядей сняты рихтовкой.
- Нерихтованный канат — не обладает таким свойством, свободный конец нерихтованного каната стремится образовать кольцо, за счет напряжений деформации проволок и прядей полученных в процессе изготовления каната.
7. По направлению свивки каната:
Направление свивки каната определяется: направлением свивки проволок наружного слоя — для канатах одинарной свивки; направлением свивки прядей наружного слоя — для канатов двойной свивки; направлением свивки стренг в канат — для канатов тройной свивки
8. По сочетанию направлений свивки каната и его элементов:
- Крестовой свивки — направление свивки прядей и стренг противоположны направлению свивки каната.
- Односторонней свивки — О — направление свивки прядей в канат и проволоки в прядях одинаковы.
- Комбинированной свивки — К с одновременным использованием в канате прядей правого и левого направления свивки.
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)
Примеры условного обозначения стальных канатов
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-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 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 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.
Канат ГОСТ 3241-91. Виды канатов. Характеристики и маркировка стальных тросов.
Современная промышленность выпускает порядка 40 видов канатов. Все они производятся по определенным ГОСТам и могут сильно отличаться друг от друга.
Разобраться с характеристиками и основными отличиями поможет данная классификация (согласно ГОСТ 3241-91):
Конструкции стальных канатов могут содержать одну или много прядей (рис. 1, а-ж), а сами пряди свивают из проволок одинакового (нормальная структура сечения) или разного диаметра (комбинированная структура сечения), причем на поверхности каната располагаются проволоки большего диаметра. Последние, хотя и довольно сложны в изготовлении, но более гибки и долговечны, что особенно важно, если при эксплуатации каната истираются преимущественно наружные слои. Существуют и другие типы классификации этих грузоподъемных приспособлений (в скобках ниже указаны буквенные сокращения свойств, входящие в условные обозначения маркировки канатов). Выбор канатов для конкретных условий эксплуатации учитывает все особенности типа канатов и их конструкции.
Рис. 1. Конструкции канатов:
а — однопрядный; б — трехпрядный; в — пятипрядный (1 — проволока, 2 — прядь, 3 — сердечник); г — шестипрядный; д — восьмипрядный; е — восемнадцатипрядный; ж — закрытой конструкции с двумя слоями клиновидной проволоки, одним слоем Z-образной проволоки и сердечником типа ТК
Виды канатов
Канат стальной ГОСТ 3241-91
1. По конструкции различаются канаты:
- одинарной свивки (спиральные) — состоящие из одного, двух или трех слоев проволоки, свитых в концентрические спирали. Канаты одинарной свивки, скрученные только из круглой проволоки, называют обыкновенными спиральными канатами. Спиральные канаты, имеющие в наружном слое фасонные проволоки, называются канатами закрытой (рис.1,ж) и полузакрытой конструкции; при обрыве каждая фасонная проволока удерживается в канате соседними проволоками. Канаты одинарной свивки, предназначенные для последующего плетения в канат, называют прядями;
- двойной свивки (рис.2,а) — состоящие из шести и более прядей, свитых в один концентрический слой. Эти канаты могут быть однослойными или многослойными. Многослойная свивка отличается повышенной гибкостью и большой опорной поверхностью, а кроме того, может придавать канату некрутящиеся свойства. Широкое распространение получили однослойные шестипрядные канаты двойной свивки. Канаты двойной свивки, предназначенные для последующей свивки, называют стренгами;
- тройной свивки (рис.2,б) - состоящие из стренг, свитых по спирали в один концентрический слой.
Рис. 2. а- канат двойной свивки; б- канат тройной свивки
2. По типу касания проволок между слоями различают следующие виды канатов:
- с точечным касанием (тип ТК: рис.3, а). Пряди с точечным касанием проволок изготавливают за несколько технологических операций, число которых зависит от количества слоев проволок. Свивки проволок имеют разные шаги по слоям пряди, а проволоки между слоями перекрещиваются. Такое расположение элементов увеличивает их износ при сдвигах в процессе эксплуатации, создает значительные контактные напряжения, способствующие развитию усталостных трещин в проволоках, и уменьшает коэффициент заполнения сечения каната металлом;
- с линейным касанием (тип ЛК: рис.3, б). Такие пряди изготавливают за один технологический прием, при этом постоянство шага свивки проволок во всех слоях пряди сохраняется. Для получения линейного касания диаметры проволоки и пряди выбирают в зависимости от конструкции последней. Так, в верхнем слое прядей каната типа ЛК-0 применяются проволоки одинакового диаметра по слоям, пряди типа ЛК-Р имеют в наружном слое проволоки различного диаметра, а в пряди типа /7/С-З используют проволоки, заполняющие пространство между проволоками различных диаметров. Существует тип каната с линейным касанием проволоки между слоями и имеющий в пряди слои с проволоками как разных, так и одинаковых диаметров-ЛК-РО. В трехслойных прядях линейного касания имеют место различные сочетания указанных выше типов прядей. Следует отметить, что работоспособность канатов с линейным касанием проволок в прядях при правильном выборе конструкции каната значительно выше, чем работоспособность канатов с точечным касанием проволок;
- с точечно-линейным касанием (канат ТЛК-О). Пряди точечно-линейного касания получают при замене центральной проволоки в прядях линейного касания семипроволочной прядью: в этом случае на двухслойную прядь типа ЛК укладывается слой проволок одинакового диаметра с точечным касанием. Конструкции этих прядей обеспечивают возможность их изготовления на прядевьющих машинах со сравнительно небольшим числом шпуль. Кроме того, пряди ТЛК при соответствующем выборе параметров свивки обладают повышенными некрутящимися свойствами;
- с комбинированным линейно-точечным касанием проволок между слоями (тип 6/7) — результат винтовой прокатки круглых исходных прядей типа ЛК в трехгранные.
3. Характеристика канатов по материалу сердечника имеет следующие виды:
- с органическим сердечником (ОС). В большинстве конструкций канатов для обеспечения требуемой гибкости и упругости в качестве сердечника в центре каната, а иногда и в центре прядей, используют пропитанные смазкой органические сердечники из пеньки, манилы, сизаля или хлопчатобумажной пряжи. Допускается также применение сердечников из асбестового шнура и искусственных материалов(полиэтилена, капрона, нейлона и др.);
- с металлическим сердечником (МС). Металлический сердечник целесообразно применять в тех случаях, когда требуется повысить структурную прочность каната при многослойной навивке его на барабан, уменьшить конструктивные удлинения каната при растяжении, а также при эксплуатации каната в условиях повышенной температуры. Одной из наиболее распространенных конструкций такого типа является канат двойной свивки из 6-7 проволочных прядей, расположенных вокруг центральной семипроволочной пряди. Металлический сердечник может быть изготовлен из обычной канатной или мягкой проволоки с временным сопротивлением разрыву не более 900 Н/мм2.
4. Характеристика канатов по направлению свивки имеет следующие виды:
Рис. 3. Направление и сочетание направлений свивки канатов:
а - левая крестовая свивка; б - правая крестовая свивка; в - левая односторонняя свивка; г - правая односторонняя свивка
5. По сочетанию направлений свивки канаты двойной свивки могут быть изготовлены следующие виды канатов:
- с одинаковым направлением свивки проволок в прядях и прядей в канат. Такие канаты называют канатами односторонней свивки (О): они меньше изнашиваются и более гибки, однако легко раскручиваются, особенно под нагрузкой;
- с направлением свивки проволок в прядях, противоположным направлению свивки прядей в канат. Такие канаты называют канатами крестовой свивки, способность раскручиваться у них значительно меньше, чем у первого типа канатов;
- с одновременным использованием в канате прядей правого и левого направления свивки. Такие канаты называют канатами комбинированной свивки.
Канаты тройной свивки изготавливают преимущественно крестовой свивкой с противоположным направлением свивки стренг, прядей и проволок. Стренги плоского каната укладывают так, чтобы правая и левая свивки чередовались. В канатах одинарной свивки направления свивки отдельных слоев чередуются, что обеспечивает канату некрутящиеся свойства под нагрузкой. Все слои проволок в прядях ТК и ТЛК свиваются в одном направлении.
Направление свивки устанавливается следующим образом:
для спиральных канатов — по направлению свивки проволок наружного слоя;
для канатов двойной свивки — по направлению свивки прядей наружного слоя в канате;
для канатов тройной свивки — по направлению свивки стренг в канате.
6. Характеристика канатов по способу свивки канаты имеет следующие виды:
- раскручивающимися, у которых проволоки не освобождены от внутренних напряжений, возникающих в процессе свивки проволок в пряди и прядей в канат. Стренги, пряди и проволоки в этом случае не сохраняют своего положения в канате после снятия перевязок с его концов;
- нераскручивающиеся (Н), у которых при свивке проволок в прядь и прядей в канат внутренние напряжения снимаются рихтовкой и предварительной деформацией таким образом, что после снятия перевязок с конца каната пряди и проволоки сохраняют заданное положение. Нераскручивающиеся канаты по сравнению с раскручивающимися имеют ряд преимуществ: несколько большую гибкость и более равномерное распределение растягивающих усилий на пряди и проволоке, повышенную сопротивляемость усталостным напряжениям, отсутствие стремления нарушить прямолинейность при раскладывании.
7. По степени крутимости различают виды канатов:
- крутящиеся;
- малокрутящиеся (МК). Эти канаты следует отличать от нераскручивающихся. В малокрутящихся 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. Малокрутящийся канат может быть изготовлен как нераскручивающимся, так и раскручивающимся. Обязательным условием изготовления мало - крутящихся канатов является расположение прядей в двух или трех концентрических слоях с противоположным направлением свивки каждого концентрического ряда прядей. В этом случае моменты вращения всех прядей каната уравновешиваются, что предотвращает общее вращение каната вокруг своей оси.
8. Характеристика канатов по степени уравновешенности канаты имеет следующие значения:
9. По механическим свойствам канаты подразделяются на:
- марки высокого качества -(ВК);
- марки обыкновенного качества (В);
- марки 1-1.
10. По виду покрытия поверхности проволок канаты бывают:
- для особо жестких агрессивных условий работы (ОЖ),
- для жестких агрессивных условий работ (Ж),
- для средних агрессивных условий работы (С);
с покрытием каната диаметром 3,1-5,0 мм полиэтиленом низкого давления.
11. По назначению канаты подразделяются на следующие виды канатов:
- грузолюдские (лифтовые) (марки В и В), служащие для подъем и транспортирования людей и грузов (ГЛ);
- грузовые — для транспортировки грузов (Г).
12. Характеристика канатов по точности изготовления канаты имеет следующие значения:
- нормальной точности;
- повышенной точности (Т).
13. По форме поперечного сечения прядей различают канаты:
- круглопрядные (их поперечное сечение близко к кругу);
- фасоннопрядные (трехгранно-, плоско- и овальнопрядные), имеющие значительно большую поверхность соприкосновения с органом навивки, чем круглопрядные, и отличающиеся разнообразием форм поперечного сечения, как самого каната, так и его элементов, а также физико-механическими характеристиками проволок и сердечников. В частности, плоские канаты изготавливают сшивкой нескольких круглых канатов с четным числом стренг (от четырех до двенадцати), при этом форма их поперечного сечения близка к прямоугольной. Плоские канаты изготавливают из прядей с чередующейся — правой и левой — свивкой и прошивают прядями или стержнями. Их ширина в некоторых случаях может достигать 250 мм.
Витые круглые канаты имеют различную свивку:
одинарную спиральную (открытого, полузакрытого и закрытого типов), двойную из круглых или фасонных (трехгранных, овальных и др.) прядей (от 3 до 8), тройную.
Также они могут быть малокрутящимися (число прядей — от 18 до 31 с противоположным направлением свивки по отдельным слоям). Диаметр крученых круглых канатов доходит до 100 мм. В комбинированных витых канатах стальные пряди покрыты слоем пеньковых нитей или пластмассой. Невитые канаты состоят из плотно уложенных групп стальных проволок или спиральных канатов, обжатых спиральной обмоткой или зажимами. Обычно их собирают на месте применения, причем их диаметр может достигать 1,5 мм, а разрывное усилие (в зависимости от диаметра) — 1000 Н/мм 2 . Плетеные канаты изготавливают переплетением четного числа (обычно четырех) прядей, из которых одна половина имеет правое направление плетения, а другая — левое; их поперечное сечение представляет собой квадрат.
Маркировка канатов
Все указанные выше свойства каната отражаются в его маркировке. Примеры:
- Канат 10,5-ГЛ-ВК-ОЖ-МК-Л-Н-Р-Т-1770 ГОСТ 3077-80 - канат диаметром 10,5 мм, грузолюдской, марки ВК, оцинкованный по группе "ОЖ", малокрутящийся, левой крестовой свивки, нераскручивающийся, повышенной точности изготовления, маркировочной группы 1770 по ГОСТу 3077-80
- Канат 17-Г-В-С-Л-О-Н-Т-1470 ГОСТ 3079-80 - канат диаметром 17,0 мм, грузового назначения, марки В, оцинкованный по группе С, левой односторонней свивки, нераскручивающийся, повышенной точности, маркировочной группы 1470 Н/мм 2
За более подробными консультациями обращайтесь к нашим менеджерам.
Читайте также: