Канаты стальные и пеньковые
Канаты пеньковые и хлопчатобумажные применяют для вспомогательных операций, например, для оттяжек, ручного подъема с помощью блоков либо ручных лебедок. Диаметр блока или барабана ручной лебедки должен быть не менее десятикратного диаметра каната. Напряжение в пеньковых и хлопчатобумажных канатах не должно превышать 50 кг/см2.
Стальные канаты применяют для оборудования грузоподъемных машин, такелажных работ и устройства вант, расчалок, стропов и т. п. Их свивают из высокопрочных проволок диаметром от 0,5 до 2 мм, прочностью на разрыв 140–190 кг/мм2.
Для монтажных работ применяют преимущественно канаты крестовой свивки, состоящей из 6 прядей с числом проволок 19,37 и 61 и пеньковой сердцевины. Канаты обозначаются 6*19+1; 6*37+1 и 6*61 + 1 (ГОСТ 3070–55 и 3071–55). Более жесткие канаты применяют для расчалок, где они не подвергаются изгибу на блоках. Более гибкие употребляют для полиспастов и самые гибкие (6*61 =366 проволок)– для полиспастов и стропов.
Прочность стальных канатов на растяжение рассчитывают по формуле:
где S – наибольшее допускаемое растяжение каната в кг;
p–разрывное усилие целого каната в кг;
k – коэффициент запаса прочности.
Коэффициенты запаса прочности для грузовых и тяговых тросов при различных условиях их работы приведены в таблице 217.
При наличии поверхностного износа проволок число их обрывов, как признак браковки, уменьшается умножением на коэффициент . При уменьшении диаметра проволоки:
| на 10% | К = 0,85 | 25% | К = 0,60 |
| 15% | К = 0,75 | 30% | К = 0,50 |
| 20% | К = 0,70 | 40% | канат бракуется |
Коэффициенты запаса прочности для канатов
Таблица 218 — Нормы браковки канатов
| Канат крестовой свивки с пеньковым сердечником | |||
| Коэффициент запаса | 6*19=114 | 6*37=222 | 6*61=366 |
| прочности | число обрывов проволок на длине одного шага свивки каната, при котором канат бракуется | ||
| До 6 | 12 | 22 | 36 |
| От 6 до 7 | 14 | 26 | 38 |
| Более 7 | 16 | 30 | 40 |
При рубке каната, чтобы избежать его раскручивания, производят предварительную обмотку мягкой вязальной проволокой с двух сторон от места рубки. Рубку производят обычным кузнечным зубилом на наковальне или стальной плите. Разрешается резать стальной канат с применением газорезки.
Стальные канаты, намотанные на барабаны или в бухтах, хранятся в закрытых сухих помещениях. Для защиты проволок от коррозии и канатов от истирания производят их смазку канатной мазью по ГОСТ 5570–50 или составом: масляный гудрон – 68%, битум марки III – 10%, канифоль – 10%, технический вазелин – 7%, графит – 3% и озокерит (горный воск)–2%. Допускается производить смазку канатов любыми жидкими смазочными маслами.
Инвентарные детали к канатам. Крепление канатов к оборудованию : производят при помощи петли с коушем с устройством заплетки или закрепления конца каната сжимами.
Рис. 74. Сжимы и их расположение:
а – литой сжим; б и в – кованые сжимы; г – правильное расположение сжимов; д – неправильное расположение сжимов.
При заплетке каната у коуша производится пробивка его сначала всеми целыми прядями, затем половинным -числом прядей или всеми прядями половинного сечения.
Наименьшее число пробивок в зависимости от диаметра троса:
Сжимы ставятся двух типов (рис. 74). Количество сжимов и расстояние между ними приведено в табл. 219.
Сжимы должны быть плотно стянуты, чтобы сжатый поперечник каната составлял не более 0,6 его номинального диаметра. Для лучшего зажатия дужку сжима помещают со стороны короткого конца.
Соединение канатов на прямом участке производят при помощи монтажной скобы или соединительного звена с устройством петли в конце каждого троса, а также сплеткой канатов между собою на длину не менее 40 диаметров. Сращивание канатов внахлестку при помощи сжнмов запрещается (за исключением стропов).
Крюки и карабины
– применяются для подвешивания груза к стропам.
Количество сжимов для канатов
| Диаметр каната в мм | 17,5 | 19,5 | 21,5 | 24 | 28 | 35 | 37 |
| Количество сжимов в шт | 3 | 4 | 4 | 5 | 5 | 7 | 8 |
| Расстояние между сжимами в мм . | 120 | 120 | 120 | 150 | 180 | 230 | 250 |
Блоки
предназначены для подъема и перемещения груза или для изменения направления каната. Блок состоит из одного или нескольких роликов, насаженных на общую ось и заключенных в обойму.
Блоки разделяются на од- норольные и многорольные. Одно — рольные блоки используют как отводные или для подъема легких элементов конструкций ручными лебедками. Многорольные блоки применяют для подъема более тяжелого груза. На монтажных работах наиболее часто применяют однорольные и двухрольные блоки грузоподъемностью от 3 до 15 т (рис. 75). Для уменьшения трения между телом ролика и осью устанавливают втулку из бронзы или антифрикционного чугуна, а в многорольных блоках – шариковые или роликовые подшипники.
Захватные приспособления применяют для подъема, перемещения и установки конструктивных элементов. К ним относятся: стропы, различные траверсы, захваты и т. п.
Стропы
применяют для подвешивания поднимаемого груза к крюку или серьге грузоподъемного механизма.
При производстве монтажных работ применяют: бесконечный строп в виде петли длиною от 8 до 15 м; облегченный строп с заделанными концами, с крюками или карабинами на концах; полуавтоматический строп. На рис. 76 показаны стропы, а также коуши, крюки и карабины, на рис. 77 – полуавтоматический строп.
При подборе стропов без расчета можно пользоваться данными табл. 220.
Рис. 75. Двухрольный блок:
1 – ролик; 2 – ось; 3 – обойма; 4 – стяжные болты; 5 – распорные трубки; 6 – проушина; 7 – грузовой крюк.
Углы наклона ветвей стропа к вертикали определяют, исходя из того, что при известном весе груза P натяжение каждой ветви стропа будет равно:
где S – число ветвей стропа; ? – усилие в каждой ветви; К – коэффициент.
При угле наклона ветви а =0°, 30, 45° и 60° коэффициент К соответственно равен 1; 1,15; 1,42; 2.
Рис. 76. Стропы из троса:
а — бесконечный строп и пример увязки бесконечным стропом; б – строп с коушами; в – строп с коушем и крюком; г – строп с коушем и карабином; д – коуш; е – карабин.
Рис. 77. Полуавтоматический строп:
1 – щеки; 2 – распорка; 3 – подвижной штифт; 4 – втулка; 5 – планка;
6 тросик; 7 – пружина; 8— фиксатор; 9 – паз; 10 – кольцо фиксатора;
11 – палец; 12 – тросовый строп.
Универсальная траверса ВНИОМС снабжена двумя блоками, шарнирно подвешенными к балке и свободно вращающимися на своих осях. Траверса предназначена для монтажа плоскостных конструкций, строповка которых должна производиться за 4 точки и более (рис. 78), грузоподъемность траверсы до 5 т, вес до 125 кг.
Траверса для пакетного подъема крупноразмерных железобетонных плит предназначена для одновременного подъема 3 плит. Она состоит из металлической балансирной фермы и двух балансирных балок. На концах каждой балки подвешено по три пары стропов с карабинами или крюками на концах. Расстроповка поднятых элементов производится поочередно после установки на место каждого из них. Грузоподъемность траверсы –до 6 г, вес –475 кг.
Рис. 78. Универсальная траверса:
а – конструкция траверсы; б, в, г и д – применение траверсы при подъеме сборных элементов; е — скоба; 1 — балка; 2 — блок; 3 — трос; 4 — стопор блока; 5 – стопор троса.
Таблица 221 — Подбор стропов из стального каната
На рис. 79 показана траверса для подъема ферм за 4 точки.
Рис. 79. Траверса для подъема фермы за 4 точки: 1 – ферма; 2 – строп; 3 – ролик; 4 – тросик для расстроповки.
Книга: Башенные краны
Стальные канаты свивают из проволок диаметром 0,5—2 мм. По форме поперечного сечения канаты бывают круглые и плоские. На башенных кранах применяют круглые канаты.
Круглые канаты бывают одинарной и двойной свивки. При одинарной свивке канат свит по спирали непосредственно из проволок 1 (рис. 127, а). Вокруг одной центральной проволоки навито шесть таких же проволок. Количество проволок в слое и количество слоев может быть различным. При двойной свивке проволоки 1 (рис. 127, б) вначале свивают в пряди 2, а из прядей свивают канат. Между прядями размещен сердечник 3 или органический (волокнистый), или металлический, свитый из проволок более мягкой стали. На кранах обычно применяют канаты с органическим сердечником, пропитанным смазкой. Канат с органическим сердечником более долговечен, так как имеет меньшее трение между проволоками и прядями. Этому способствует смазка, постепенно выдавливаемая из сердечника.
Рис. 127. конструкция стальных канатов — сечение каната одинарной свивки, б — то же, двойной свивки, в — канат односторонней свивки, г — канат крестовой свивки, д — измерение диаметра каната; 1 — проволоки, 2 — прядь, 3 — сердечник (органический); А, Б — точки на одной пряди каната на расстоянии шага свивки
Направление свивки проволок в прядях и прядей в канате бывает правое и левое. Определяется оно аналогично направлению резьбы. Условные обозначения характеристик канатов даны в ГОСТ 3241—66 «Канаты стальные. Технические требования». Так, правая свивка не обозначается, левая обозначается буквой Л. Если проволоки в пряди имеют, например, правую свивку и сами пряди в канате также имеют правую свивку, такую конструкцию называют односторонней свивкой О (рис. 127, в). Канаты односторонней свивки меньше изнашиваются и более гибки, но могут раскручиваться под нагрузкой. Меньший износ этих канатов объясняется тем, что проволоки в пряди и в соседних прядях касаются других проволок по линиям, что называется линейным касанием и обозначается ЛК.
В канате крестовой свивки (не обозначается) направление свивки проволок в пряди противоположно направлению прядей в канате (рис. 127, г). Эти канаты меньше подвержены раскручиванию, но имеют большую жесткость. Касание проволок между слоями этого каната происходит по отдельным точкам — точечное касание — ТК.
Хотя канат односторонней свивки имеет большие преимущества, однако его нельзя применять в тех случаях, когда поднимаемый груз подвешен на одной ветви каната. На башенных кранах, где грузозахватный орган подвешен на двух и более ветвях каната, удобнее использовать канаты односторонней свивки.
Существует конструкция каната, где применяется комбинированный способ свивки, когда часть проволок имеет линейное касание, а другая — точечное. Такие канаты обозначают ТЛК (точечно-линейное касание).
По способу свивки канаты бывают нераскручивающиеся — Ни раскручивающиеся — Р. Нераскручивающиеся канаты получаются за счет того, что при свивке проволок в пряди, а затем прядей в канат снимаются внутренние напряжения, возникающие в проволоке при свивке. Снятие напряжений достигается преформацией, т. е. приданием проволочным прядям такой спиральной формы, которую они должны принять в канате после свивки. За счет этого канат становится устойчивым к раскручиванию, не нуждается в концевых перевязках при рубке, имеет меньшую жесткость. Такие канаты удобны в эксплуатации, так как они гораздо меньше крутятся под нагрузкой и имеют больший срок службы благодаря хорошей гибкости.
По степени крутимости канаты различают крутящиеся (не обозначаются) с одинаковым направлением свивки всех прядей и малокрутящиеся —многопрядные с противоположным направлением свивки прядей по слоям каната.
Обозначение ЛК — О означает, что канат с линейным касанием проволок между слоями и одинаковым диаметром проволок по слоям пряди; ЛК—3 — с линейным касанием проволоки между слоями и с проволоками заполнения; ЛК—РО — с линейным касанием прово-1 лок между слоями и имеющие в пряди слои с проволоками одинакового диаметра и слои с проволоками разных диаметров.
В стандартах на стальные канаты в заголовке указывается конструкция каната. Так, в ГОСТ 2688—69, по которому выбирается большинство канатов для башенных кранов, записано: «Канат двойной свивки типа ЛК—Р конструкции 6 X 19(1 + 6 + 6/6) + 1 о. с».
Расшифровывается это так: канат из прядей, свитых в спираль (двойная свивка) с линейным касанием (ЛК) проволок между слоями и разными (Р) по диаметру проволоками в наружном слое каждой пряди; 6 прядей по 19 проволок в пряди, причем в центре каждой пряди размещена одна (1) проволока, вокруг которой во втором слое расположены еще 6 проволок, а в наружном слое 6 проволок одного диаметра и 6 другого (6/6). В центре каната один органический сердечник (1 о. с). На рис. 127, б показан разрез такого каната.
В тексте стандарта на канат указывается, какие канаты изготовляют по этому стандарту. Например, для каната по ГОСТ 2688—69 дается: по назначению — грузолюдской ГЛ, грузовой — Г; по механическим свойствам проволоки — высшей марки В, первой марки I, второй марки II; по виду покрытия поверхности проволоки — из светлой проволоки, из оцинкованной проволоки по группам С, Ж, ОЖ и т. д.
В технической документации башенного крана (паспорте, техническом описании — ТО) записано условное обозначение каждого каната, установленного на кране. Например, для КБ-160.2 грузовой канат обозначен 24.О-Г-1-Л-О-Н-180 (ГОСТ 2688—69), что расшифровывается так: диаметр наружный 24 мм (определяется, как показано на рис. 127, д), Г — грузовой, I — первой марки по механическим свойствам проволоки, из светлой проволоки (не обозначается), Л — левой, О — односторонней свивки, Н — нераскручивающийся, 1800 МПа (180 кгс/мм2) — временное сопротивление разрыву (маркировочная группа). При замене износившегося каната новый выбирают в соответствии с указаниями паспорта. В случае замены на канат другой конструкции прочность каната проверяют расчетом по формуле PIS 2з= К, где Р — разрывное усилие каната в целом, принимаемое по таблице стандарта в соответствии с указанной в сертификате на новый канат маркировочной группой (160, 180, 200) (для одного и того же размера и конструкции каната разрывное усилие может быть различным в зависимости от прочности проволок, из которых изготовлен канат: чем больше предел прочности проволок, тем больше разрывное усилие каната и, следовательно, может быть принят меньший диаметр каната для подъема одного и того же груза); S — наибольшее натяжение ветви каната с учетом КПД полиспаста; величина определяется расчетом и зависит от грузоподъемности крана, типа и кратности полиспаста; К — коэффициент запаса прочности — число, показывающее, во сколько раз нагрузка, разрывающая канат, должна превышать нагрузку, которая на него допускается; значение коэффициента К принимают в соответствии с нормами Правил Госгортехнадзора (табл. 20).
Таблица 20. Наименьший допускаемый коэффициент запаса прочности стального каната
Примечания: 1. Приведенные в табл. 20 значения коэффициента запаса прочности канатов грузового и стрелового полиспастов установлены для определенной величины отношения диаметра барабана (или блока), огибаемого канатом, к диаметру каната. Это отношение должно удовлетворять условию D >, где D — диаметр барабана, блока, измеряемый по центру витков навитого каната, мм; d — диаметр каната, мм; е—коэффициент, зависящий от типа и режима работы крана.
Для легкого режима работы грузовой и стреловой лебедок башенного крана е = 16, для среднего— 18, для тяжелого — 20. Если не выдержать указанного соотношения, канат будет круче изгибаться и наступит его преждевременный износ.
2. Для всех механизмов башенного крана, работающего на монтаже сборных зданий, принимается легкий режим работы. Если кран работает с мелкими штучными грузами, то Для грузовой лебедки принимается средний режим работы, а для остальных механизмов — легкий. Режим работы крана в целом определяется по механизму подъема груза. По этому режиму рассчитывается металлоконструкция крана.
Пеньковые и другие канаты из органических материалов в зависимости от материала, из которого они изготовлены, различают: пеньковые, сизальские, хлопчатобумажные, канаты из органических, минеральных или синтетических волокон. Пеньковые канаты вырабатывают из пеньковой пряжи (каболок); сизальские — из растительных волокон сизаля и т. д.
Канаты изготовляют путем свивки не менее трех прядей в правую сторону, а пряди — скручиванием пряжи (каболок) в левую. Канатную пряжу (каболки) получают прядением длинного чесаного волокна и скручиванием в правую сторону.
В зависимости от качества применяемого сырья канаты изготовляют нескольких групп: специальные, повышенного качества и нормальные. Пеньковые канаты, кроме того, бывают бельные (несмоленые) и смоленые, т. е. изготовленные из просмоленных пеньковых прядей. Смоленые канаты широко используют в качестве органических сердечников в стальных канатах.
Пеньковые и другие канаты из органических материалов применяют для изготовления стропов и грузовых сеток. На башенных кранах пеньковыми канатами пользуются очень редко как оттяжками при монтаже громоздких грузов или для ручного подъема инструментов и деталей на кран при ремонтных и монтажных работах. Для этих целей лучше всего подходят пеньковые бельные канаты. Они обладают большой гибкостью и поэтому удобны в работе. Недостаток этих канатов в том, что при намокании их прочность снижается. Кроме того, из-за подверженности гниению их надо тщательно просушивать и держать в сухом помещении. Поэтому рекомендуется применять смоленые канаты.
Стропы из пеньковых и других органических канатов рассчитывают аналогично стальным, но коэффициент запаса прочности должен быть не 6, а 8. Разрывное усилие каната в целом выбирается для расчета также из таблиц соответствующего стандарта в зависимости от диаметра каната. Диаметр каната определяют как среднюю величину из 10 замеров штангенциркулем, или по длине окружности, деленной на я (3,14).
Стальные канаты, применяемые на кранах и в грузозахватных приспособлениях, закрепляют концами на осях, блоках, проушинах крюков, клиновых втулках. Для крепления канатов к барабанам используют либо клиновые втулки, либо прижимные планки.
На осях (пальцах) канат крепят несколькими способами. Крепление — петля на зажимах (жимках) (рис. 128, а) выполняют так.
Рис. 128. Крепление концов стального каната: а — петля на зажимах (жимках), б — петля с заплеткой, в — петля с гильзоклиновой заделкой, г — в клиновой конусной втулке, д — в конусной втулке с заливкой, е — то же, с клиньями-вкладышами, ж — на барабане с помощью клина, з — то же, с помощью прижимных планок на торце; 1 — конец каната, 2 — коуш, 3 — скоба, 4, 5 — колодки, 6 — гайки, 7 — кованые скобы, 8 — шпонка, 9 — гильза, 10 — корпус клиновой втулки, 11, 14 — клинья, 12 — зажим, 13 — конусная втулка, 15, 16 — клинья-вкладыши прямые и секторные, 17 — центральный клин, 18 — прижимная планка
Конец каната складывают петлей, причем загнутый конец 1 должен быть длиной не менее 18 диаметров каната и не менее 300 мм. Внутрь петли вставляют стальной коуш 2, выбранный в соответствии с диаметром каната. Сложенный конец каната вместе с рабочей его частью соединяют зажимами (жимками). Количество зажимов определяется при проектировании, но должно быть не менее трех. Шаг расположения зажимов и длина свободного конца каната от последнего зажима должна быть не менее шести диаметров каната.
Зажим состоит из скобы 3 с резьбой на концах и фрезерованной 4, кованой или литой 5 колодки. Скобы надевают на две ветви каната-1 со стороны нерабочего конца, вставляют колодки и затягивают гайки 6. Могут применяться также двусторонние зажимы с двумя одинаковыми скобами 7. Гайки зажимов затягивают до тех пор, пока каждая ветвь каната не обожмется на 113 диаметра.
Петля с заплеткой (рис. 128, б) выполняется аналогично предыдущей, но загнутый конец каната расплетен на пряди, каждая из которых несколько раз пропущена (прошита) через прокол между нерасплетенными прядями основного каната. Число проколов каждой прядью при заплетке оговорено Правилами Госгортехнадзора и должно быть, например, не менее четырех для канатов диаметром до 15 мм и не менее пяти для канатов от 15 до 28 мм.
Последний прокол допускается выполнять половинным количеством прядей каната, а количество проволок в пряди при последнем проколе должно быть уменьшено двое, т. е. половинное сечение пряди.
Петля с гильзоклиновой (втулочно-шпоночной) заделкой (рис. 128, в) выполняется так. Канат пропускают через стальную эллипсную гильзу (втулку) 9, затем делают петлю и свободный конец каната пропускают обратно. Между канатами Закладывают стальную каленую шпонку 8 и коуш 2. Шпонку вместе с канатами протаскивают обратно примерно до середины гильзы. Затем опрессовывают втулку на прессе в обжимках без нагрева.
Заделку каната в клиновой конусной втулке (иногда называют в клиновом коуше) (рис. 128, г) производят в литой, кованой или штампованной конусной втулке 10. Канат пропускают через втулку со стороны узкого конца, делают петлю, вкладывают клин 11 и свободный конец заправляют обратно во втулку. Чтобы канат не выскальзывал, клин затягивают до отказа. Для равномерной затяжки обоих концов каната свободный конец его соединяют с основным одним зажимом 12.
На кранах большой грузоподъемности для канатов большого диаметра применяют заделку в конусную втулку с залив кой легкоплавким металлом (рис. 128, д) или с клиньями, вкладышами (рис. 128, е). В первом случае конец каната заводя в предварительно залуженную втулку 13, расплетают пряди, обезжиривают и лудят проволоки, удаляют органический сердечник и конце проволок загибают в виде крючков. Затем нагревают втулку до 230 240° Сив вертикальном положении заливают расплавленным металлом
При заделке клиновыми вкладышами канат после расплетения проволок распределяется во втулке концентрическими окружностями В центр вставляется центральный клин 17, затем между проволок первого кольца прямые клинья 15. Следующая окружность составляется из секторных клиньев 16 и т. д.
Закрепление канатов на барабанах лебедок выполняю либо с помощью клина 14 в конусном гнезде барабана (рис. 128, ж) либо с помощью прижимных планок 18, расположенных на торцовой поверхности реборды (рис. 128, з), либо на самом барабане.
Для временного крепления канатов, что особенно часто встречаете1 при монтажных работах, применяют петли и узлы, аналогичные морскими узлам. Разница заключается в том, что морские узлы, вяжут и; пеньковых канатов, которые имеют большую гибкость и не имею смазки. Стальные же канаты за счет смазки и большей жесткость имеют свою специфику вязки. Не все морские узлы можно выполнят на стальном канате, а при затяжке некоторых узлов канат деформируется и нарушается его структура. Поэтому часто внутрь узла вставляют деревянный вкладыш, предохраняющий канат от затяжки. Наиболее распространенные узлы показаны на рис. 129, а—е.
Рис. 129, Узлы и петли из стальных канатов: а — прямой (крестовый) узел, б — беседочный (морской) узел, в — простой штык (двойной узел), г — мертвая петля, д — обыкновенная петля, е — плоский узел, 1 — свободный конец, 2 — зажим, 3 — рабочая ветвь
Прямой узел (иногда его называют крестовым) применяют для связывания двух концов каната одинакового диаметра. Нерабочие концы 1 канатов должны располагаться по одну сторону относительно продольной оси рабочих (тяговых) ветвей 3, а оба конца одного каната выходить вместе из петли второго. На концы канатов ставят зажимы 2, а в петлю закладывают круглый обрезок дерева.
Беседочный (морской) узел, простой штык (д войной узе л), мертвую и обыкновенную петли применяют для крепления к колоннам, столбам и другим конструкциям временных оттяжек или строповки поднимаемых грузов. Причем беседочный узел используют в тех случаях, когда нужна не затягивающаяся петля, а мертвая, наоборот, для затяжки. Плоским узлом связывают два каната разной толщины.
§ 51. Канаты. Назначение и классификация канатов
Для монтажа деревянных конструкций, подъема и подтаскивания грузов применяют пеньковые или стальные канаты. За последнее время стали также использовать канаты, изготовленные из капрона или перлона.
Пеньковые канаты, служащие в основном для ручного подъема грузов через блоки, в том числе досок для подмостей, элементов конструкций, а также для устройства расчалок и оттяжек, выпускаются двух видов — смольные и бельные. Бельные канаты наиболее гибки и удобнее в работе, но при увлажнении теряют свою прочность и подвержены загниванию. Смольные канаты, пропитанные горячей смолой, более прочны и долговечнее бельных, менее подвержены разрушительному действию влаги; применяются преимущественно при монтажных работах.
Кроме того, имеются тросовые (обыкновенные) пеньковые канаты, получаемые путем скручивания трех прядей из канатной пряжи, и кабельтовые (отворотные). Кабельтовые канаты получают путем скручивания трех обыкновенных канатов в противоположном направлении.
Стальные канаты применяют для подъема, опускания и перемещения грузов, изготовления стропов, вант и оттяжек. Стальными канатами оборудуются грузоподъемные механизмы — краны, лебедки, полиспасты, тали, тельферы. Конструкция стальных канатов различна, отличаются они по форме поперечного сечения, числу прядей и числу проволок в пряди, по виду сердечника и направлению свивки.
Чтобы придать канатам (тросам) большую гибкость, между стальными прядями ставят , сердечник из пеньки или асбеста. Канаты с сердечником из асбеста находят применение в горячих цехах и в цехах, опасных в пожарном отношении.
По способу навивки стальных канатов из отдельных проволок канаты разделяют на тросы и кабели. Трос является канатом, в котором из проволок сначала свивают прядь, а из прядей — канат. Канат, свитый из тросов, называется кабелем; применяется для передвижения тяжелых грузов.
По направлению свивки канаты бывают односторонние и крестовые, комбинированные. В односторонних канатах направление свивки проволок в пряди соответствует направлению свивки прядей в канат. В крестовых канатах направление свивки проволок в пряди противоположно направлению свивки прядей в канате. Канаты бывают одинарной, двойной и тройной свивок (рис. 203, а, б, в).
Рис. 203. Стальные канаты:
а — одинарной свивки, б — двойной свивки, в — тройной свивки, г — шаг свивки одностороннего каната, д — шаг свивки крестового каната
Свивка канатов может быть левого или правого направления. В канатах правой свивки пряди направлены вверх направо, а в канатах левой свивки — снизу вверх налево. В канатах комбинированной свивки часть прядей имеет левое направление свивки проволок, а другая часть — правое.
Канаты односторонней свивки более гибки, но больше, чем крестовые, подвержены раскручиванию под нагрузкой и сплющиванию, поэтому для кранов, лебедок и такелажных работ применяют канаты крестовой свивки.
В последнее время ряд заводов стал выпускать нераскручивающиеся канаты, изготовленные из проволок, имеющих форму, соответствующую своему положению в пряди. Последнее создает условия для равномерного распределения нагрузок на проволоки, канат становится более гибким и не раскручивается. Подбор стальных канатов для выполнения монтажных работ производят исходя из разрывного усилия
Рис. 204. Узлы, петли, соединение канатов:
а — для пеньковых канатов, б — для стальных канатов; 1 — прямой узел, 2 — штыковой узел для закрепления конца каната на изделиях с небольшим диаметром, в — строповка «мертвой петлей», г — крестовая петля (первая и вторая операции), д — крепление стяжек (первая и вторая операции)
В процессе эксплуатации канатов нужно постоянно следить за их состоянием. Годность каната к эксплуатации определяют по степени его износа, по обрывам отдельных проволок на длине шага свивки и коррозии. Даже незначительный обрыв проволок в канате снижает его прочность и является основанием для замены каната. Пряди каната должны быть без заломов и выпучиваний.
Износ проволок каната определяют замером при помощи микрометра.
Под шагом свивки понимается длина участка каната, на котором прядь делает полный оборот вокруг своей оси.
Канаты, применяемые для подъема рабочих, бракуют при вдвое меньшем числе обрывов проволок.
До ввода в эксплуатацию канаты должны быть смазаны, причем смазкой покрывают всю поверхность канатов — как белых, так и оцинкованных. Некачественная смазка канатов, как правило, приводит к их порче и коррозии. Для смазки канатов используют технический вазелин, солидол и канатную мазь (ГОСТ 5570—50).
Хранят канаты в закрытом, сухом и теплом помещении.
Вязка узлов и сращивание канатов. При монтажных работах для надежного крепления грузов во время подъема используют канаты в виде узлов и петель (рис. 204).
Стыковки концов каната на сжимах внахлестку, т. е. прямого сращивания, не допускается. Сращивание каната можно производить «восьмеркой», через короткое бревно небольшого диаметра. Мягкие канаты допускается сращивать без закладки бревна. В связи с тем что канат в узлах подвергается изгибам, несущая способность его падает, поэтому при расчетах это учитывают и принимают коэффициент уменьшения несущей способности в пределах 0,4—0,7.
Хорошим и надежным соединением концов каната между собой является сплетение концов (счалка); в местах соединения канат не должен иметь утолщений.
Крепление канатов. До работы с канатами следует проверить надежность и прочность крепления их к барабанам лебедок и крюкам. На барабане лебедки канат крепят путем пропуска его в наклонное отверстие, имеющееся в нем. Чтобы канат не переломился, наклон отверстия в барабане должен соответствовать направлению витков каната; после пропуска каната в отверстие и намотки 4—5 витков конец каната закрепляют сжимами (рис. 205). На канате сжимы следует располагать таким образом, чтобы затягивающие гайки находились со стороны рабочей ветви каната. Для прочного закрепления канатов гайки должны затягиваться равномерно. Слабая установка и затяжка сжимов может привести к аварии.
Рис. 205. Сжимы для тросов
Рис. 206. Крепление каната втулкой: 1 — канат, 2 — коуш, 3 —втулка
В последнее время сращивание концов канатов и установку коушей производят втулкой, путем ее опрессовки (рис. 206). Конец каната 1 сгибают и вставляют коуш 2, после чего на концы каната надевают втулку 3 таким образом, чтобы канат плотно прилегал к коушу. Затем опрессовывают втулки. Этот способ крепления дает прочное соединение. При установке сжимов расстояние между ними должно быть равно не менее 6 диаметрам каната.
Количество сжимов и расстояние между ними в зависимости от диаметра каната приведены в табл. 29.
Все о пеньковых канатах
Пеньковые канаты представляют собой изделия из волокон льна и пеньки. Изготовление их происходит в строгом соответствии с ГОСТ 30055-93.
Что это такое и из чего делают?
Ассортимент изделий довольно обширен, ведь в диаметре они могут быть от 10 мм до 8 см, при этом окружность будет не больше 25 см. В таком канате присутствует гармоничный симбиоз мягкости льна и надежности пеньки. Лучше всего, если их сочетание в изделии составляет пропорцию 1: 1. Пеньке не страшны солнечные лучи или тепловая радиация, она не накапливает статическое электричество, она абсолютно натуральна, а значит, экологична.
Канаты и изо льна, и пеньки склонны к удлинению на 10%, если на них постоянно действует нагрузка.
Изделие имеет удельную плотность 1,38%. Вес погонного метра каната зависит от его диаметра, а также от того, бельный он или смоленный. Соответственно, метр троса диаметром 16 мм будет легче, чем метр такого же троса диаметром 20 мм.
Недостатки у изделий из пеньки и льна есть. Это размокание, впитывание воды. Поскольку количество впитываемой воды может быть велико, веревка может начать гнить. У намокшего изделия снижена разрывная нагрузка, чем больше влаги впиталось, тем ниже прочность. Чаще всего это встречается у тех канатов, для изготовления которых использовалась тросовая свивка. Чтобы этого избежать, необходимо обеспечить для изделий из пеньки сухое и прохладное место хранения.
Изготовление тросов из пеньки происходит посредством трехпрядной свивки. Каждая из прядей, в свою очередь, тоже скручена. Для изготовления прядей используются каболки – длинные (не короткие) нити из пенькового волокна. Волокно, в свою очередь, получают из конопли. Веревка может быть отнесена к одной из групп:
- специальной;
- повышенной;
- обыкновенной.
Что касается приводного каната, он может быть только бельным.
Обзор видов
Канаты и тросы из пеньки применяются как оттяжки и стропы в случае подъема груза небольшого веса. Такие изделия хоть и легче, чем канаты из стали, но при этом имеют меньшую разрывную нагрузку.
Пеньковые веревки могут быть смоляными (это означает, что их пропитывают горячей смолой) и бельными (их ничем не пропитывают). Пропитанное изделие выбрать или нет – зависит от нужд, для которых оно будет использоваться.
Классификация канатов производится по разным основаниям, главным из которых является диаметр. Номинальным диаметром называется тот, который получается в результате описания окружности вокруг поперечного сечения прядей каната. В соответствии с этим параметром выделяют такие категории:
- линь – с диаметром меньше номинального;
- трос – его диаметр колеблется в диапазоне от 1 до 4 номинальных;
- перлинь – вилка диаметров для этого каната составляет 100–152 мм, то есть 4–6 номинальных размеров диаметра;
- кабельный пеньковый канат – самый толстый, его диаметр равен 152–330 мм.
Тип плетения тоже делит все канаты на 2 большие группы: имеющие прямой спуск прядей и обратный. По количеству прядей плетения можно выделить изделия:
- двухпрядные;
- трехпрядные;
- четырехпрядные.
Надежность изделия напрямую зависит от того, какое количество прядей использовано для его плетения. Просмоленная веревка отлично подойдет, к примеру, для того, чтобы утеплить деревянную постройку. Ее кладут между бревнами.
Сырье, которое служит материалом для изготовления канатов, очень важно, особенно в качестве ценообразующего фактора. Канат может быть обыкновенным или бородочным. Цена изделий будет отличаться.
Нюансы выбора
При выборе изделия необходимо руководствоваться в первую очередь нуждами, для которых оно будет использоваться. Если это декор, то допускается просто выбрать те веревки, которые нравятся и подходят по цветовой гамме. Если планируется использовать изделие для нагрузок, необходимо учесть такой показатель, как коэффициент запаса прочности. Он должен быть не менее 8. Расчет его производится по специальной формуле. А также потребуется знать и разрывное усилие изделия.
Сферы применения
У тросовых изделий из пеньки более чем обширный спектр применения. Для промышленных и строительных целей они используются для переноски или удержания на высоте грузов как одна из составляющих грузовых стропов. Нефтегазодобывающая отрасль широко использует канаты, они незаменимы для установок бурения (это касается таких видов бурения, как разведочное и эксплуатационное ударно-канатное). Морское дело не может обойтись без пеньковых веревок, ведь в соленой воде они не теряют первоначальной формы, не гниют и на протяжении длительного времени сохраняют свои эксплуатационные свойства.
Интересно, что пеньковый канат может быть центральной частью стального.
В последнее время канаты и тросы широко используются в качестве элементов декора. Но в этом ключе они стали применяться сравнительно недавно. Морской стиль в интерьере и ландшафте смотрится свежо и стильно, а веревка из пеньки – незаменимый атрибут для украшения многих предметов: скамеек, зеркал, перил лестницы, стульев. Ею можно обмотать столб или декорировать ступеньки, даже украсить сруб из дерева. Из-за своей натуральности и экологичности канаты безопасны для человека, поэтому могут быть частью любого декора, даже детской комнаты. При уличном использовании (например, при декоративной отделке лавок, беседок, фонарей, столбов) нужно позаботиться о пропитке изделий от гниения, особенно если они будут подвержены воздействию осадков или будут напрямую контактировать с землей.
Очень популярным стало нетрадиционное использование веревок из пеньки в качестве средства для законопачивания швов между венцами сруба. На самом деле это вполне объяснимо, ведь именно пеньковый канат по своим характеристикам может соперничать и с традиционными утеплителями, и со строительной или льняной паклей.
Диаметр веревки, которой планируется утеплить венцы, подбирают исходя из того, насколько толстые щели между бревнами.
Сравнение с другими видами канатов
В сравнении с джутовым тросом пеньковый однозначно проигрывает по внешним характеристикам. Изделие из джута отличается оригинальным и привлекательным внешним видом. Но поскольку джут в РФ не выращивают, а коноплю, которая служит сырьем для веревок из пеньки, выращивают, нужно понимать, что пеньковые изделия значительно дешевле. Если говорить об использовании на флоте, то именно пенька менее восприимчива к воздействию соленой воды и хорошо справляется с применяемыми нагрузками. Что касается отличий в натуральности состава, они отсутствуют. И джут, и конопля – экологически чистые материалы, как и изделия из них.
Читайте также: