Конструкция стального каната для изготовления строп

Обновлено: 19.05.2024

Стальной канат (рис. 3.1, а) состоит из проволок, получаемых волочением. Для изготовления проволок применяют качественную конструкционную сталь марки 60. Проволоки 1 свивают в пряди 2 (одинарная свивка), потом пряди свивают вокруг сердечника 3, в результате получается канат двойной свивки.

Сердечник каната может быть следующих видов:

Ø органический, изготовленный из органических волокон, пропитанных смазкой;

Ø металлический, изготовленный из стальных проволок. Канаты с металлическим сердечником более жесткие.

На рис. 3.1, 6 показано, как прочитать конструкцию стальных канатов. Величина разрывного усилия каната в основном зависит от его диаметра. При одинаковых диаметрах канат с большим числом проволок является более гибким.

Как различаются стальные канаты?

Стальные канаты различаются по назначению, типу свивки прядей, сочетанию направлений свивки.

1. По назначению:

Ø канат грузолюдской (ГЛ);

2. По типу свивки прядей:

Ø канат с линейным касанием проволок в прядях (ЛК) (рис. 3.2, а);

Ø канат с точечным касанием проволок в прядях (ТК) (рис. 3.2, б);

Ø канат с точечно-линейным касанием проволок в прядях (ТЛК).

Канаты типа ЛК более гибки, чем канаты типа ТК. Пряди типа ЛК изготавливают из одинаковых по диаметру проволок (ЛК-О), разных проволок в наружном слое (ЛК-Р), разных проволок в разных слоях (ЛК-РО).

3. По сочетанию направлений свивки прядей и каната:

■ канат односторонней свивки (О) (рис. 3.2, г) — с одинаковым направлением свивки проволок в прядях и прядей в канате;

■ канат крестовой свивки (рис. 3.2, в) — с противоположным направлением свивки прядей и каната.

Внешне канат крестовой свивки отличается тем, что проволоки на его поверхности располагаются параллельно оси каната. Проволоки каната односторонней свивки располагаются под углом к его оси.

Канаты односторонней свивки менее жесткие, но склонны к раскручиванию. В крановых механизмах, а также для изготовления стропов применяют канаты крестовой свивки, более жесткие, но не склонные к раскручиванию под нагрузкой. Существуют также нераскручивающиеся (Н) канаты, свитые из предварительно деформированных проволок.

На рис. 3.3 показано, как прочитать условное обозначение стального каната.

По каким признакам бракуют стальные канаты?

1. Число обрывов проволок на участках длиной шесть диаметров каната (6d_K) или тридцать диаметров каната (30d) превышает допустимое.

3. Уменьшение диаметра каната из-за износа или коррозии на 7 % и более.

4. Уменьшение диаметра наружных проволок из-за износа или коррозии.

5. При возникновении следующих деформаций:

Ø корзинообразная деформация (рис. 3.4, а);

Ø перекручивание (рис. 3.4, б)\

Ø выдавливание проволок (рис. 3.4, в);

Ø обрыв сердечника (рис. 3.4, г);

Ø залом (рис. 3.4, д);

Ø перегиб (рис. 3.4, е);

Ø местное увеличение диаметра каната (рис. 3.4, ж);

Ø раздавливание (рис. 3.4, з);

Ø повреждение в результате температурных воздействий или электрического дугового разряда.

Какими способами может быть выполнена петля на конце каната?

Петля на конце каната (заделка каната) при креплении его на кране, а также петля стропа может быть выполнена следующими способами:

Ø заплетка свободного конца каната (рис. 3.5, а) с установкой в петлю коуша 1;

Ø применение клиновой втулки (рис. 3.5, б);

Ø установка винтовых зажимов (рис. 3.5, в);

Ø заливка легкоплавким сплавом в конусной втулке (рис. 3.5, г). Этот способ применяют для канатов большого диаметра;

Ø другие способы в соответствии с нормативными документами.

Клиновая втулка 3 должна быть стальной кованой, штампованной или литой, применение сварных втулок не допускается. Канат закрепляется во втулке клином 2. Клиновая втулка и клин должны иметь маркировку, соответствующую диаметру каната. Втулки и клинья не должны иметь острых кромок, о которые может перетираться канат. Ось рабочей ветви 5 каната должна совпадать с осью отверстия втулки, в противном случае канат будет деформироваться.

При установке винтовых зажимов 4 их число зависит от диаметра каната, но не должно быть менее трех. Шаг расположения зажимов и длина свободного конца каната должны составлять не менее шести диаметров каната (6d_K). Скобы 6 зажимов должны устанавливаться со стороны свободного конца каната. Усилие затяжки гаек зажимов 8 указывают в технической документации.

Как устроены круглозвенные грузовые цепи?

Для изготовления съемных грузозахватных приспособлений используют круглозвенные грузовые цепи (рис. 3.6). Они изготавливаются из конструкционных сталей марок СтЗсп, СтЗпс и стали 20 кузнечно-горновой или контактной сваркой. Для сращивания цепей используются сварка или специальные соединительные звенья.

Цепь характеризуется диаметром прутка d, из которого она изготовлена, величиной шага цепи Р и длиной звена L.

Какие конструкции стальных канатов применяются для изготовления стропов?

Для изготовления стропов применяют канаты двойной, крестовой свивки с органическим сердечником (ОС) конструкций:

6 - 19(1 + 6 + 6/6) + 1 ОС ЛК-Р;

6 • 36(1 + 7 + 7/7 + 14) + 1 ОС ЛК-РО.

Для перемещения грузов, имеющих температуру до 400 °С, применяют канаты, имеющие стальной сердечник.

Каких типов изготавливаются канатные стропы?

Канатные стропы общего назначения согласно РД 10-33—93 бывают следующих типов.

1. Ветвевые (рис. 3.7, а, б), предназначенные для зацепки грузов:

Ø 1СК (одноветвевой строп канатный) — грузоподъемность 0,5. 20 т;

Ø 2СК (двухветвевой строп канатный) — грузоподъемность 0,5. 20 т;

Ø ЗСК (трехветвевой строп канатный) — грузоподъемность 0,63. 20 т;

Ø 4СК (четырехветвевой строп канатный) — грузоподъемность 0,63. 32 т.

2. Универсальные (рис. 3.7, в, г), предназначенные для обвязки грузов:

Ø УСК1 (универсальный строп канатный, исполнение 1) — грузоподъемность 0,5. 32 т;

Ø УСК2 (универсальный строп канатный, исполнение 2) — грузоподъемность 0,5. 32 т.

Для строповки грузов могут применяться конструкции стропов, изготовленные в соответствии с другими нормативными документами.

В условном обозначении стропа указывают его тип, грузоподъемность и длину. Например, 2СК—1,6/1000 расшифровывается как двухветвевой строп канатный грузоподъемностью 1,6 т, длиной 1 000 мм.

Какими способами может быть выполнена заделка концов каната при изготовлении стропов?

Заделку концов каната при изготовлении стропов выполняют следующими способами:

Ø заплетка с последующей обмоткой (оплетневкой) выступающих концов прядей (рис. 3.9, а);

Ø опрессовка алюминиевой втулкой (рис. 3.9, б).

Способ заплетки заключается в том, что пряди распущенного конца каната вплетают между прядями нераспущенного каната. Технология

заплетки должна соответствовать нормативной документации. Концы свободных прядей обрезают, сращенный участок обматывают (оплетневывают) мягкой проволокой 2 или другим материалом, пригодным для этой цели.

Алюминиевую втулку 3 надевают на ветвь каната, образующую петлю вокруг

коуша 1 таким образом, чтобы конец вспомогательной ветви каната выходил из втулки после опрессовки не менее чем на 2 мм. Собранную заготовку сдавливают прессом до получения круглого поперечного сечения втулки.

Петля стропа, сопряженная с кольцами, крюками или другими деталями, должна быть выполнена с применением коуша для предохранения каната от перетирания. В петли универсальных стропов коуши не устанавливают.

Как устроены канатные стропы?

Ветвевой строп (см. рис. 3.7, а, б) состоит из навесного звена (кольца) 3, канатных ветвей 2 и захватов (концевых звеньев) 1.

Для изготовления стропов применяют навесные звенья (рис. 3.8, а — г) следующих типов: Рт (разъемное треугольное), Т (треугольное), О (овоидное), Ов (овальное).

В качестве захватов обычно применяют крюки, но могут быть использованы скобы, карабины и другие изделия. Крюки стропов (рис. 3.8, д) должны иметь предохранительный замок 1, предотвращающий выпадение крюка из петли при зацепке груза. Скоба для соединения со стропом и строповочными деталями груза (рис. 3.8, ж) имеет съемный штырь 2.

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.

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)