Способы заделки концов стальных канатов

Обновлено: 18.05.2024

Стропы могут быть канатными, цепными и текстильными. У каждого вида строп — свое предназначение, особенности и ограничения использования. Так, текстильные стропы устойчивы к резким перепадам температур и наиболее безопасны в эксплуатации. Цепные стропы — единственный вариант для «горячих» производств, на которых подъем и перемещение грузов другими видами строп невозможен.

Канатные стропы — самый популярный вид строп, применяемый в разных отраслях промышленности для транспортировки тяжеловесных грузов. Законодательством предусмотрены требования к прочности и безопасности строп, поэтому заделка концов каната — важный элемент производства. Самая распространенная проблема при использовании канатных строп — это появление острых выступающих концов проволок в местах заделки. Такие проблемы обычно возникают при неправильной технологии производства. Однако проблема может возникнуть и в процессе эксплуатации: при перегрузе или механическом повреждении. Поэтому важно уделить внимание вопросу правильной заделки концов канатных строп.

Методы заделки канатных строп

В месте сопряжения стропа с грузозахватом делается петля, которую можно зафиксировать двумя основными способами: опрессовкой и заплеткой.

Заделка концов каната может проводиться двумя способами:

опрессовка. Для опрессовки применяют либо алюминиевые, либо стальные втулки;
заплетка. Для заплетки распущенный конец каната вплетают в нераспущенный.

Обязательное требование — поверхность втулки для опрессовки должна быть идеально ровной: без вмятин, выбоин, любых дефектов. Если после опрессовки на втулке из алюминия появились вмятины, трещины, которые занимают площадь свыше трети от толщины стенки втулки, такой строп бракуется. Конец каната после опрессовки по ГОСТу должен выступать максимум на 2 мм, на практике обычно этот показатель равен 1,5 мм.

Алюминиевые втулки могут иметь разную форму — цилиндрическую, закругленную, овальную. Наиболее оптимальный с точки зрения безопасности вариант — овальная втулка: полностью скрывает концы каната, обеспечивая полную безопасность при его эксплуатации. Конец каната после обрезки обматывают проволокой, чтобы избежать раскручивания. Правильная обвязка — с помощью проволок, у которых низкий предел прочности на растяжение. Площадь перекрытия зависит от диаметра каната. После заплетки стропу осматривают: если будут найдены разрывы проволоки, коррозия, выскользнувшие пряди вокруг зоны заплетки — такая стропа бракуется. Для образования петли иногда применяют зажимы — их должно быть не меньше трех. Однако стропы с зажимами неудобны в эксплуатации. Когда формируется петля методом заплетки, канат делят на пряди, каждая из которых требует обработки. Пряди вплетаются в нераспущенную часть каната, закрепляются. Помимо указанных способов заделки концов стропа используют обмотку места заплета специальной изолентой. Среди современных методов можно назвать заделку термоусадочной трубкой. Такая трубка меняет свой диаметр под воздействием температуры, охватывая предмет при усадке. Таким образом, обеспечивается защита концов стропа. Иногда используют такой способ заделки концов канатных строп, как заливка полимерным составом. Технология пока не нашла широкого применения, однако ее достоинство в том, что полимерный состав проникает в структуру каната и хорошо фиксирует короб.

Главная задача любого способа заделки концов канатных строп — обеспечить безопасную эксплуатацию строп при допустимых нагрузках. При этом запрещено превышать номинальную грузоподъемность строп, поскольку это приведет к повреждению защиты и может создать травмоопасную ситуацию. Поэтому важно проводить осмотр строп, выбраковывать те, которые не соответствуют требованиям законодательства к качеству и безопасности.

Заделка каната (троса)

Заделка концов троса/каната необходима для создания петли, ушка и т.п. для подвешивания к нему груза либо закрепления троса на подъемном оборудовании.

Представляем самые распространенные виды заделок:

1. Опрессовка алюминиевыми втулками

Концевая заделка каната методом опрессовки - удобный и эргономичный способ заделки каната с высокой степенью эффективности.

Чаще всего применяется при изготовлении канатных стропов.

Не рекомендуется применять в случае эксплуатации при температуре выше 100С

2. Ручная заплетка (ручной заплет)

Заделка концов каната методом заплетки - традиционный способ заделки каната, при котором конец каната фиксируется путем переплетения прядей каната после формирования петли.

3. Использование канатных зажимов

Заделка каната винтовыми зажимами - самы простой и доступный из видов заделки.

Для обеспечения максимальной эффективности данного способа заделки каната, воспользуйтесь этими советами:

- правильно расположите зажимы

- установите зажимы так, чтобы расстояние между двумя зажимами составляло 1,5-3 (максимум) ширины перемычки

- затягивайте зажимы до нужного усилия затяжки с помощью ключа

4. Муфта с заливкой цинком/металлом с низкой точкой плавления/каучуком

Заделка концов каната с помощью фиксирования (заливки) муфт (сокетов) легкоплавким металлом или полимерной композицией (канат вставляется в муфту и ) - является наиболее прочным, но трудоемким и дорогим способом заделки концов каната.

5. Запрессовка стальных фитингов

Заделка концов каната запрессовкой стальных фитингов - это соединения стального каната и стального фитинга различной формы с применением специальных приспособлений и прессов высокой мощности. Фитинг изготавливается из специальной стали способной выдержать прилагаемые к нему нагрузки.

Эффективность различных видов концевой заделки троса/каната

Эксплуатационная эффективность концевой заделки каната это отношение разрывного усилия каната (R) к нагрузке, при которой ломается заделка.

На таблице ниже наглядно продемонстрирована эксплуатационная эффективность наиболее часто используемых концевых фитингов.

Следующее выражение применяется для расчёта фактического разрывного усилия концевой заделки:

R = разрывное усилие каната в Н

Reff. = фактическое разрывное усилие концевой заделки в Н

a = степень эффективности (коэффициент эффективности)

Тип заделки	Диаметр каната/троса, мм	Коэффициент эффективности, a
Опрессовка втулками	все	0,9
Ручная заплетка (ручной заплет)		0,8
Использование канатных зажимов	все	0,8
Муфта с заливкой	все	1
Запрессовка стальных фитингов	все	0,9

Доставка по РФ:
Москва, Санкт-Петербург, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Брянск, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калуга, Киров, Кострома, Краснодар, Курган, Курск, Липецк, Омск, Орел, Оренбург, Пенза, Первь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Севастополь, Симферополь, Смоленск, Ставрополь, Тамбов, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Челябинск, Ярославль и др.

Способы заделки концов канатных строп

Канатные стропы — самый распространенный вид строп, используемый во всех отраслях промышленности как гибкий грузозахватный элемент. Канатные стропы хоть и являются наиболее универсальными, но немногие знают все многообразие форм их исполнения — от строп типа СКП (УСК1) и многоветвевых типа 4СК, до специальных видов канатных строп.

Базовыми для канатных строп являются два исполнения — строп канатный петлевой СКП (УСК1) и строп канатный кольцевой СКК (УСК2). Это наиболее простые виды строп, для их изготовления используется отрезок каната, концы которого соединяются одним из способов заделки. Для изготовления многоветвевых строп типа 1СК, 2СК, 3СК, 4СК используют дополнительные компоненты. Сам строп состоит из подвесного звена, непосредственно гибкого элемента и захватного устройства. Захватным устройством могут быть крюки различного типа и формы, а также съемные грузозахватные приспособления для проведения определенного вида работ.

В процессе изготовления строп используется много способов заделки концов каната, но основными уже длительное время являются заплетка и опрессовка втулкой. При формировании петли методом заплетки сначала свободный конец каната распускается, впоследствии пряди вплетаются в тело каната согласно технологии.

Число проколов каната каждой прядью при заплетке определяется в зависимости от диаметра каната согласно РД 10-33-93: диаметр до 15мм — не менее 4 проколов, от 15 до 28мм — не менее 5 проколов, от 28 до 60 мм — не менее 6 проколов. Последний прокол каждой прядью должен проводиться половинным числом ее проволок (половинным сечением пряди). После отрезки технологический припусков концы прядей заделываются таким образом, чтобы избежать разматывание проволоки и возможность получение травмы стропальщиком при работе со стропом. Заделка концов каната осуществляется вручную на станке для заплетки, для прокола каната большого диаметра используется станок с гидравлическим приводом иглы.

Заделка концов каната методом опрессовки требует дополнительного элемента — втулки алюминиевой или стальной. Заготовки втулок изготавливаются из алюминиевых трубок и имеют овальное сечение. Втулку надевают на ветвь каната, образующего петлю так, чтобы конец ветви выходил из втулки после опрессовки не менее чем на 2 мм. Заготовки помещают в пресс и сдавливают пуансоном до получения круглого сечения.

Для предотвращения преждевременного перетирания и излома каната при формировании петли используют коуш из оцинкованной стали. Коуш представляет собой изделие каплевидной формы с желобом на наружной стороне. Форма и глубина желоба коуша соответствует диаметру каната для которого он предназначен. Конец каната огибает коуш ложась в желоб и соединяется с основной ветвью одним из способов заделки.

Одним из наиболее простых способов заделки концов канатных строп является заделка с помощью винтовых зажимов. Количество зажимов определяют расчетом по нормам Госгортехнадзора, но их количество должно быть не менее трех. Шаг расположения зажимов должен быть не менее шести диаметров каната. Перемычка зажима всегда должна располагаться на стороне каната несущей нагрузку, U-образный болт зажима помещается на хвостовую часть каната. Нужно загнуть достаточно длинную часть каната, чтобы можно было разместить минимально необходимое число зажимов.

Совместно с винтовыми зажимами, для формирования петли на канатах малого диаметра (до 16мм) могут применяться специальные приспособлений — коуш-зажимы. Приспособление разработано для быстрого формирования концевого элемента и облегчает процесс заделки концов каната. Огибая коуш концы каната сходятся в основании приспособления, где стягиваются с помощью болтов.

Наиболее надежными способами заделки концов каната являются заливные концевые крепления (вантовые соединения). Основная деталь вант — стакан, который имеет литую или точеную конструкцию. Канат для изготовления заливных необходимо подготовить: ниже предполагаемого конца заливного стакана его оплетают мягкой вязальной проволокой диаметром 1— 1,5 мм, после чего проволоку каната распускают. После первоначальной очистки проволоку травят в растворе соляной кислоты, промывают в кипящей воде с добавлением кальцинированной соды, иногда обезжиривают проволоку в других щелочных растворах. Заливной стакан очищают аналогичным образом и перед заливкой вместе с продетым канатом нагревают примерно до 250–300° С. Для заливки применяют чистый цинк а также сплавы алюминия, цинка, свинца, олова и сурьмы. В результате получается монолитное соединение, отличающееся высокой прочностью.

При изготовлении канатных строп могут применяться клиновые зажимы (гильзоклиновое соединение), которые позволяют проводить быструю сборку-разборку соединений. Соединение состоит из цилиндрической гильзы, внутри которой между анкеруемыми прядями каната помещают вкладыш-клин. Надежность клинового соединения определяется углом наклона клина и коэффициентом трения между канатом и элементами зажима.

Надежность и качество канатных строп напрямую зависит от комплектующих, которые использовались при его сборке. При заказе строп обязательно уточняйте способ заделки концов каната и его диаметр.

Стальные канаты и канатные стропы

При проведении подъемно-транспортных и такелажных работ используются множество механизмов и приспособлений, но нельзя представить эту работу без использования чалок и строп. Стропы используется в случаях отсутствия у груза специальных мест крепления под крюк грузоподъемного механизма (крана), или при работе с крупногабаритными грузами, для подъема которого требуются дополнительные элементы.

Стропы принято делить на три группы: канатные, цепные и текстильные. В свою очередь текстильные подразделяются на два основных вида — это ленточные и круглопрядные стропы. Каждый из этих видов имеют свои особенности изготовления и формы исполнения. В данной статье мы более подробно рассмотрим канатные стропы и стальные канаты, из которых они изготавливаются.

Канатные стропы, исходя из названия, изготавливаются из различных канатов. Материалом для них служат стальные, синтетические и канаты растительного происхождения (пеньковые и хлопчатобумажные). В качестве грузоподъемных строп чаще всего используются стальные канаты, поскольку они выдерживают высокие разрывные нагрузки, обладают повышенной износостойкостью, а также позволяют поднимать груз с высокой скоростью (динамическое нагружение).

Канатные стропы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 25573-82 и РД 10-231-98 (РД-10-33-93 с изм. 1998г.). В грузоподъемных устройствах и на производстве строп применяются стальные канаты двойной (троссовой) свивки.

Стальные канаты изготавливаются способом последовательной свивки его отдельных элементов — проволок в пряди (спиральные канаты одинарной свивки), и прядей в канаты или стренги. В результате свивки прядей проволок получают канаты двойной (троссовой) свивки, которые в дальнейшем могут использоваться для изготовления канатов тройной свивки. При изготовлении тросов пряди навиваются на органический или металлический сердечник.

Типы свивки канатов

Различают канаты с точечным касанием проволок между слоями прядей (ТК) и линейным касанием (ЛК). Проволоки, из которых свивают пряди, могут быть одинакового или разного диаметра, при разном диаметре проволок в обозначение каната добавляют букву Р, при одинаковом — О.

При производстве тросов типа ТК послойно изготавливаются многослойные пряди с последующей свивкой их в канат. При этом способе производства стремятся свить прядь, сохраняя одинаковые углы свивок проволок по отдельным слоям, поэтому шаги свивки получаются разные и и проволоки в них между слоями перекрещиваются, образуя точечное касание. Стальные канаты с точечным касанием могут изготавливаться из проволок как одинакового, так и разного диаметра.

Пряди, изготовленные таким способом, отличаются повышенной жесткостью, при этом проволоки подвергаются значительному износу из-за перекрещивания, а также значительным контактным напряжениям.

На производстве тросов типа ЛК сохраняют постоянным шаг свивки, допуская различные углы свивки для каждого слоя прядей, при соответствующем подборе диаметров отдельных проволок как по слоям, так и в самом слое. Это дает возможность исключить перекрещивание проволок по отдельным слоям и обеспечивает взаимное линейное касание.

В прядях типа ТК проволоки внутреннего и наружного слоев загружены одинаково, а центральная проволока несет большую нагрузку. В прядях типа ЛК проволоки наружного слоя несут наименьшую нагрузку, а проволоки внутреннего слоя — значительно большую нагрузку, при этом центральная проволока даже перегружена. Канаты типа ЛК имеют лучшее заполнение сечения, они более гибкие и износостойкие в сравнении с канатами типа ТК.

Комбинированные канаты применяются когда использование тросов с линейным касанием проволок в прядях невозможно из-за нарушения установленных соотношений между диаметрами органов навивки и диаметрами проволок или необеспечения рекомендуемого запаса прочности. В зависимости от типа располагающегося слоя (ЛК или ТК), считая от центра пряди, получают канаты с точечно-линейным касанием (ТЛК), или с линейно-точечным касанием (ЛТК).

Сочетание направлений свивки канатов

Канаты изготавливаются с различным направлением свивки прядей — с правым и левым. При правом направлении свивки (обозначение Z) пряди идут слева-вверх-направо, при левом направлении (обозначение S): справа-вверх-налево. По сочетанию направлений свивки проволок в прядях и прядей в канатах различают канаты односторонней и крестовой свивки. В канатах односторонней свивки направления навивки проволок в наружном слое прядей и прядей в канате одно и то же, в канатах крестовой свивки эти направления противоположны.

Канаты односторонней свивки имеют более ровную поверхность, площадь сечения в них заполнена лучше, они более гибкие и долговечные, вследствие увеличенной поверхности соприкосновения проволок с поверхностью блока или барабана. В канатах крестовой свивки наружные проволоки смежных прядей соприкасаются по отдельным точкам, что увеличивает контактные напряжения. Из-за стремления к раскручиванию под действием растягивающей нагрузки, канаты односторонней свивки непригодны к использованию, если требуется свободно подвесить груз на одной ветви. В этих случаях используют некрутящиеся канаты крестовой свивки.

В случаях когда хотят уменьшить крутящий момент и износ каната благодаря линейному касанию проволок, используют канаты с комбинированной свивкой, в которых чередуется одинаковое количество прядей правой и левой свивок.

Выбор направлений навивки канатов

Грузоподъемные механизмы, на которых применяются стальные канаты, оснащаются тяговыми барабанами, к которым крепится один или оба конца каната. В зависимости от назначения и конструкции грузоподъемного механизма, на барабан производится однослойная или многослойная навивка каната. Как правило, применяется спиральная послойная навивка каната, при которой отдельные, спирально расположенные ветви каната плотно и равномерно навиваются на поверхность барабана, а при многослойной навивке — на ранее навитые слои.

В зависимости от направления свивки троса, направления вращения барабана и порядка укладки витков на барабан деформация кручения может увеличиваться или уменьшаться. При многослойной навивке каната, направление навивки чередуется в нарастающих слоях, поэтому направление навивки следует выбирать из условия правильной навивки первого слоя.

Требуемое направление свивки каната легко установить по направлению пальцев правой и левой руки.

Заделка концов канатных строп

Длительное время канатные стропы являются основным видом стропов, применяемых для подъема различных грузов во всех отраслях промышленности. Широкое распространение канатные стропы получили в советское время, с тех пор государственные стандарты практически не изменялись. Даже если есть более надежная и безопасная в применении альтернатива (например — ленточные и круглопрядные стропы), предприятия вынуждены следовать требованиям ГОСТов и работать канатными стропами. Тем не менее, прогресс не стоит на месте и появляются новые способы повышения безопасности работы с канатными стропами.

При работе с канатными стропами одна из наиболее часто встречающихся проблем это появление выступающих острых концов проволок в местах заделки концов каната или возникающих при его механическом повреждении и перегрузе.

Как вы знаете, есть два основных способа формирования петель канатных строп — опрессовка втулкой и заплетка концов каната. Формирование петли методом опрессовки стальной или алюминиевой втулкой производится согласно ГОСТ 25573-82 п. 3-13 «Заделанный конец каната должен выступать из втулки не менее чем на 2 мм.», на практике конец каната выступает примерно на 1-1,5см. При изготовлении строп облои и острые кромки на втулке убираются, конец каната после обрезки для предотвращения раскручивания обматывается вязальной проволокой или черной изолентой.

Согласно ГОСТ 25573-82 п. 3-15: «При заделке концов канатов заплеткой места заплетки должны обкатываться обжимными роликами или протягиваться через обжимную втулку. Допускается при индивидуальном изготовлении стропов место заплетки уплотнять обстукиванием молотком. Места заплетки с выступающими концами проволок прядей должны быть обмотаны проволокой диаметром 1 мм по ГОСТ 3282-74 или другим материалом. При обмотке проволокой или другим материалом должно быть обеспечено перекрытие участка с выступающими концами проволок прядей на 10 — 30 мм в обе стороны в зависимости от диаметра каната. Витки проволоки должны плотно прилегать к канату и друг к другу, а концы проволоки — заделаны способом, исключающим ее разматывание.».

Таким образом ГОСТ прямо указывает только на один способ заделки места заплетки — оклетневка вязальной проволокой, при этом не исключает другие способы заделки. Наряду с оклетневкой, одним из старейших способов заделки выступающих концов каната является обмотка места заплета черной хлопчатобумажной изолентой.

Более современными способами защиты стали заделка термоусадочной трубкой, а также заливка места заплета полиуретаном или полиэтиленом. Главное свойство термоусадочной трубки — это способность изменять свой диаметр (усаживаться) под воздействием высокой температуры (от 70 до 120°C). При усадке трубка плотно охватывает предмет и обеспечивает тем самым механическую или изоляционную защиту.

Заливка строп полимерными составами используется крайне редко, в первую очередь это связано с тем, что плохо отработана технология нанесения полимеров на канат. Полимеры, проникая в тело каната, надежно фиксируют положение защитного короба, это одно из преимуществ данного вида заделки места заплетки в сравнении с другими.

Все вышеописанные способы заделки концов каната применяются исключительно в целях повышения безопасности работы со стропами, недопущения получения травм работников от выступающих концов проволок и не влияют на грузоподъемность строп. Высокие динамические нагрузки, а также подъем грузов, массой превышающей номинальную грузоподъемность строп, может привести к повреждению защиты и стропа в целом.

Своевременное проведение осмотра и выбраковки грузозахватных приспособлений согласно нормам является гарантией безопасного подъема грузов и личной безопасности работников предприятия.

Читайте также: