Конструкция стальных канатов и виды деформаций, необходимые знания при работе на мягкой кровле
Стальной канат – конструкции канатов могут содержать одну или много прядей (таблица 5.1), (рис.5.1). Пряди состоят из проволок, которые делятся на одинаково нормальную структуру сечения (все проволоки с одинаковым сечением) и разного диаметра (комбинированная структура сечения). Величина разрывного усилия каната в основном зависит от его диаметра. При одинаковых диаметрах канат с большим числом проволок является более гибким.
Рис. 5.1 Стальной канат двойной свивки
1 — проволока; 2 — прядь; 3 — сердечник
По конструкции различаются канаты
Одинарной свивки (спиральные) — состоящие из одного, двух или трех слоев проволоки, свитых в концентрические спирали (рис. 5.2)
Рис. 5.2 Одинарная свивка (спиральные)
Двойной свивки — состоящие из шести и более прядей, свитых в один концентрический слой (рис. 5.3).
Рис.5.3 Двойноая свивка
Тройной свивки — состоящие из стренг, свитых по спирали в один концентрический слой (рис. 5.4).
Рис. 5.4 Тройная свивка
По типу касания проволок между слоями различают канаты:
С точечным касанием (тип ТК) — 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) — 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 (тип ТЛК) — 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;
По материалу сердечника различают канаты:
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.
По сочетанию направлений свивки прядей и каната:
Канат односторонней свивки — с одинаковым направлением свивки проволок в прядях и прядей в канате (рис. 5.5).
Рис. 5.5 Канат односторонней свивки
Канат крестовой свивки — с противоположным направлением свивки прядей и каната (рис. 5.6).
Пряди в канатах (прядь ЛК, прядь ТК)
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 ка
наты крестовой свивки, более жесткие, но не склонные к раскручиванию под нагрузкой. Нераскручивающиеся канаты, свитые из предварительно деформированных проволок описание которых пойдет ниже.
По способу свивки канаты делятся:
Раскручивающимися — 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) — 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.
По степени крутимости канаты делятся:
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.
117. Как определяют шаг свивки стальных канатов?
Шаг свивки находящихся и работе стальных канатов определяют следующим образом: на поверхности пряди наносят метку, от которой отсчитывают вдоль центральной оси каната столько прядей, сколько их имеется в сечении каната. Канаты лифта — шестипрядные, и на следующей после отсчета пряди (в данном случае на седьмой) наносят вторую метку. Расстояние между метками А и Б принимают за шаг свивки каната (рис. 14). При налкчии у каната поверхностного износа или коррозии проволок число обрывов на шаге свивки как признак браковки должно быть уменьшено в соответствии с данными, приведенными в табл. 2 ПУБЭЛ. При износе (или коррозии), равном 40 % и более первоначального диаметра проволок, канат должен быть забракован.
Износ (или коррозию) проволок по диаметру определяют с помощью микрометра или другого инструмента, обеспечивающего достаточную точность. Для этого отгибают конец проволоки в месте обрыва на участке наибольшего износа. Диаметр проволоки измеряют у отогнутого конца после предварительного удаления с него грязи и ржавчины. В тех случаях, когда кабина лифта подвешена на двух отдельных канатах, каждый из канатов бракуют в отдельности, причем допускается замена одного более изношенного каната.
Рис. 14. Определение шага свивки каната
1 — прядь; А, Б — расстояние шага свивки
При подвешивании кабины на трех и более отдельных канатах их бракуют по среднему арифметическому значению, определяемому исходя из наибольшего числа обрывов проволок на длине одного шага свивки. При этом у одного из канатов допускается повышенное число обрывов проволок, но не более чем на 50 % по сравнению с нормой, указанной в табл. 1 ПУБЭЛ. При обрывах, число которых не достигает браковочного показателя, а также при наличии поверхностного износа проволок канат допускается к работе при соблюдении требований: а) тщательное наблюдение за его, состоянием при периодических осмотрах с записью результатов в журнал осмотров; б) смена каната по достижении степени износа, указанной в нормах; в) при обнаружении в канате оборванной пряди запрещается его эксплуатация и он должен быть заменен.
При эксплуатации лифта обслуживающий персонал постоянно должен осматривать канаты, обращай внимание на то, чтобы на них не было петель или узлов, выпучивания прядей или перекруток, признаков поверхностного износа, порванных прядей или отдельных проволок. Своевременность очистки и смазки канатов, обнаружение и установление неисправностей предотвратят аварию лифта. При эксплуатации канаты регулярно очищают от грязи и смазывают. Пыль и другие твердые частицы, попадая в смазочный материал, составляют абразив, ускоряющий изнашивание канатов. Очищают, осматривают и смазывают канаты при неподвижной кабине. Во время этих работ кабины можно перемещать только по указанию лица, выполняющего эти операции. Своевременный уход за канатами и их замена позволяют лифту работать без аварий.
Статьи по ремонту
Как правильно подобрать стальной канат (трос)?
Чтобы правильно выбрать стальной трос (канат), следует знать некоторые особенности его строения, а также области его применения. Давайте кратко рассмотрим основные особенности строения или устройство стального каната.
Схеманично устройство стального каната можно представить так:
Рассматривая рисунок, видим, что стальной канат состоит из сердечника, прядей, образующих несколько слоев, которые могут быть закручены в одну или другую сторону и, конечно же, стальной проволоки, которая и является исходным строительным «кирпичиком» для всех составляющих его структуры.
Также следует помнить, что стальные канаты различают между собой по типу конструкции, которая может предусматривать различное количество прядей (косичек) и разный тип внутреннего сердечника. Непосредственно сама конструкция стального каната может предусматривать 3 (три) типа свивки: одинарная свивка, двойная свивка и бывает даже тройная свивка.
Суть одинарной свивки состоит в том, что вокруг центральной проволоки или сердечника каната свиваются по спирали в несколько слоев непосредственно сами проволоки. При этом, если один слой навивается в одну сторону, то последующий — уже в противоположную сторону, и количество самих проволок в слое, а также количество самих слоев может варьироваться. Канат с таким типом свивки имеет более высокую жесткость, чем, например, канат тройной свивки, но в то же время он и менее долговечен по причине быстрого выхода из строя из-за перетирания тонких проволок в слоях.
Двойная свивка предполагает в самом начале свитые в пряди проволоки, а затем уже эти пряди свиваются в канат.
Тройная свивка предполагает свитые между собой пряди канатов двойной свивки между которыми находится сердечник.
Сердечники бывают органическими (например, полипропиленовый) и металлическими. Органические сердечники производятся из синтетических либо натуральных волокон и имеют обозначение «о.с.». Металлические сердечники соответственно обозначаются как «м.с.». Органические сердечники могут иметь специальную смазочную пропитку, которая продлевает «жизнь» стального каната в целом, т.к. благодаря выделению из сердечника смазочного материала уменьшается трение между проволоками и прядями в данном стальном канате.
По назначению стальные канаты различают на:
- грузолюдские (ГЛ);
- грузовые (Г).
По точности изготовления:
По виду покрытия поверхностей проволок:
- из проволоки без покрытия;
- из оцинкованной проволоки в зависимости от поверхностной плотности цинка предназначенных для работы в средних агрессивных условиях (С) или жестких (Ж).
По форме сечения канаты стальные бывают круглые и плоские.
По форме сечения прядей каната различают на круглопрядные, элипсные, Z-образные.
По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки различают канаты с:
-
- 1)точечным касанием проволок между слоями (ТК);
-
- 2)линейным касанием проволок между слоями (ЛК);
-
- 3)линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди (ЛК-О);
-
- 4)линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди (ЛК-Р);
-
- 5)линейным касанием проволок между слоями и содержащих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с одинаковым диаметром(ЛК-РО);
- 6)комбинированным точечно-линейным касанием проволок (ТЛК).
По способу свивки стальные канаты различают на нераскручивающиеся (Н) и раскручивающиеся.
Нераскручивающиеся стальные канаты не крутятся(в меньшей степени подвержены кручению) под нагрузкой, дольше служат и следовательно, более удобны в эксплуатации.По направлению свивки различают стальные канаты правой и левой свивки. Канаты левой свивки обозначают «Л». Канаты правой свивки не имеют условного обозначения (так принято).
В канатах одинарной свивки определяется направление свивки наружных проволок, в канатах двойной свивки — направление прядей, тройной — направление прядей канатов двойной свивки (или стренг).