Материаловедение
Группа 15
Занятие № 18
Дата: 29 cентября 2021 г
Тема занятия «Стальные тросы (канаты). Выбор и браковка»
Цели работы:
- знать виды канатов, их применение в стропальных и такелажных работах;
- знать браковку стальных канатов.
Изучение материала:
На канаты возлагается если не самая важная, то, по крайней мере, не последняя роль в процессе строительства.
Помимо кранов-подъемников, стропил, большая нагрузка ложится и на канаты.
Канат – гибкое изделие, свитое из стальных, синтетических или растительных волокон. Виды канатов:
1. Растительные (хлопчатобумажные, пеньковые, сизалевые, манильские, джутовые).
2. Синтетические (полиамидные, полипропиленовые).
3. Стальные.
I. Растительные канаты
Изготавливают из специально обработанных прочных длинных волокон некоторых растений.
Канат пеньковый
Пеньковый канат делают из технологической конопли. Это вовсе не наркосодержащее вещество, а очень полезное растение. Из его длинных волокон изготавливают текстильные изделия.
Преимущества:
Пеньковый канат экологически чистый, не электризуется, устойчив к воздействию солнечных лучей. В виду специфики волокон пеньковый канат склонен к гниению, при намокании его прочность значительно снижается.
Применение:
Пеньковые канаты широко распространены как грузовые стропы.
Используются в качестве сердечника для стальных канатов.
В хозяйстве пеньковый канат просто незаменим.
Канат сизалевый.
Сизалевые канаты изготавливают из листьев агавы (растения тропической и субтропической Америки). Необычное название материал получил по имени мексиканского порта Сисаль, который находится на полуострове Юкатан. Сизаль весьма устойчив к солнечной и тепловой радиации, не накапливает статическое электричество, экологически безопасен.
Преимущества:
Они легче других (например, пеньковых), меньше намокают и гниют, а по прочности и долговечности превосходят все аналоги. Единственные канаты, которым сизалевые уступают по прочности – манильские. Все дело в том, что сизаль характеризуется большей ломкостью, чем манила.
Область применения:
• морской и речной флот - для оснастки судов,
• в промышленности и строительстве - для подъема грузов.
• в декоративной отделке помещений.
• Изготовление товаров для животных (когтеточки для собак и кошек)
используется в качестве сердечников стальных канатов.
Канат манильский.
Манильские канаты изготавливают из натуральных волокон абака-манилы, получаемые из растений семейства пизанговых или банановых, произрастающих на Филиппинских островах.
Преимущества:
Устойчивы к УФ – излучению, морозостойкие, не накапливают статическое электричество, экологически безопасные, отличаются высокой прочностью и более устойчивы к гниению. Слабо разрушаются под воздействием морской воды. Для предохранения от гниения наносится специальная пропитка. Легче пеньковых канатов.
Область применения:
• Используются в оснастке морского и речного флота,
• в строительстве и промышленности,
• в такелажных работах, из-за низкого коэффициента растяжения, имеют крепкое сцепление, узлы хорошо держатся и не скользят.
• в изготовлении различных декораций, оформлений - где требуется экономичность, прочность и долговечность.
Джутовые канаты.
Джут — это однолетнее растение рода Corchorus семейства липовых. Основной материал производства джутового каната - джутовый шпагат.
Преимущества:
устойчивы к солнечной и тепловой радиации, не накапливают статическое электричество, экологически безопасны, прочны на разрыв, имеют натуральный цвет.
Области применения:
• Промышленность и строительство
• Декорации интерьеров (домики для животных, отделка деревянных срубов, ландшафтный дизайн)
• Морской такелаж
• Текстильная промышленность (пищевые мешки).
II. Синтетические канаты
Синтетические канаты изготовлены из различных полимеров различных марок.
Имеют большие преимущества перед растительными. Они значительно прочнее и легче, более гибки и эластичны, влагостойки, в большинстве своем не теряют прочности при намокании и не подвержены гниению. Такие канаты стойки к растворителям (бензину, спирту, ацетону, скипидару). Синтетические канаты очень эластичны. Кроме того, они более стойки к истиранию.
Канаты полиамидные Изготовлены из капрона, силона и других полимеров.
Преимущества:
высокая способность выдерживать ударные нагрузки, они обладают отличной прочностью и очень хорошей износостойкостью.
Области применения:
• в судоходстве,
• рыболовстве
• строительстве.
Канаты полипропиленовые
Изготовлены из пленки или мононити полипропилена.
Устойчивость к УФ-излучению, хорошая стойкость в химически активной среде и средняя сопротивляемость к истиранию.
Область применения:
• в судоходстве,
• рыболовстве,
• строительстве,
• сельском хозяйстве.
II. Канат стальной.
Стальные канаты изготавливают из высокопрочной тонкой стальной проволоки диаметром до 3 мм. Проволоки покрывают различными покрытиями, увеличивающими срок службы канатов. Канаты, изготовленные из светлой (неоцинкованной) проволоки, покрывают антикоррозийной смазкой.
Канат стальной это основной грузонесущий элемент большинства грузоподъемных, машин и механизмов. Его используют в механизмах, полиспастах, многих монтажных приспособлениях для оснастки грузоподъемных мачт, шевров, и для изготовления стропов, вант, расчалок и т. д.
Для выполнения такелажных и стропальных работ применяют стальные канаты с различными техническими характеристиками.
Канаты бывают одинарной и двойной свивки.
Канаты одинарной свивки изготавливают непосредственно из отдельных проволок. При двойной свивке сначала свивают отдельные проволоки в пряди, а затем из готовых прядей свивают канат. Для придания стальному канату гибкости, а также для удержания смазки, предохраняющей стальные проволоки каната от коррозии, в середине каната, в середине прядей или между прядями располагают пеньковый сердечник.
В процессе эксплуатации канаты периодически подвергают смазке. Перед смазкой поверхность каната очищают от грязи и ржавчины проволочными щетками и протирают обтирочным материалом, смоченным в керосине.
Браковка канатов.
Стальные проволочные канаты разрушаются постепенно, а для безопасности их использования, канаты подвергаются осмотру и бракуются при следующих дефектах:
• деформации в виде волнистости, корзинообразности,
• выдавливания проволок в одной пряди или нескольких прядях,
• местное увеличение диаметра каната,
• раздавливание каната,
• заломов,
• выдавливание сердечника
• перегибов и т.п.
Нормы браковки стальных канатов
Замена стальных канатов
Канат подлежит замене, если:
- канат оборвался;
- диаметр каната, хотя бы, в одной точке на 7% меньше номинального диаметра;
- канат выходит раздавленным, скрученным или погнутым;
- хотя бы в одной точке виден сердечник;
- наличие одной и более ослабленных прядей под нагрузкой;
- прядь оборвалась.
Браковка каната крана
Крановые канаты, должны быть отбракованы, если экспертиза показывает, что ухудшение состояния каната превысило пределы определенных критериев. Общие критерии отбраковки предусматривают, что любой один из факторов, перечисленных ниже, является достаточно серьезным и может привести к негативным последствиям. Тем не менее, ухудшение состояния каната и решение для его снятия, почти всегда, является результатом суммарного эффекта комбинации этих факторов:
- обрывы проволок;
- уменьшение диаметра;
- деформация;
- коррозия.
Технический осмотр каната и критерии замены
В соответствии со стандартом ISO 4309 эксплуатационная безопасность каната подтверждается точной оценкой следующих показателей:
- количества обрывов проволоки и их положения;
- износа проволок (уменьшение диаметра каната);
- внутренней и внешней коррозии;
- повреждения (дефектов) и износа каната.
Обрыв проволоки каната
Необходимо сосчитать количество обрывов проволоки, видимых на поверхности каната. При этом с особым вниманием нужно осмотреть изношенную часть изделия. Обрывы проволок необходимо отслеживать участках каната равных 6 и 30 диаметрам каната. Если количество обрывов проволоки превышает установленным минимум хотя бы на одной из двух указанных длин, канат подлежит замене.
Обрывы проволок в пряди, как правило, указывают на внутреннее повреждение каната. В случае обрыва проволоки должны быть четко видны оборванные концы. Канат рассматривается для отбраковки, если число видимых сломанных проволок равно или превышает допустимый предел. В 6 и 8-прядных канатах обрывы проволоки больше имеют место в наружных слоях, тогда как в многопрядных канатах характерны обрывы проволок во внутренней части. Эти обрывы являются невидимыми и требуют специальных методов исследования.
Рекомендуют производить замену каната, когда проволоки с обрывом находятся близка друг к другу на длине не больше чем 6d или на одной пряди.
Уменьшение диаметра каната
При проведении технического осмотра на предмет замены стального каната важно обратить внимание не только на количество обрывов проволоки. Сплющивание проволок вследствие износа предваряет из неизбежный обрыв. Необходимо тщательно осматривать проволоки, диаметр которых визуально уменьшился приблизительно на 50% по сравнению с начальным состоянием.
Диаметр каната может уменьшиться из-за одного или комбинации этих факторов:
- внутренний износ;
- внешний износ вследствие истирания наружных проволок;
- ухудшение состояния сердечника (органический/металлический) или внутренних слоев многослойных устойчивых кручению (некрутящихся) канатов.
Канат должен быть отбракован:
- если уменьшение диаметра каната превышает 7% от номинального диаметра каната, только из-за внешнего износа;
- если уменьшение диаметра каната превышает 3% от номинального диаметра некрутящегося каната и превышает 10% для других 6 и 8 прядных канатов, из-за отличных от внешнего износа причинам.
Коррозия канатов
Коррозия каната бывает внешней и внутренней. Внешняя коррозия может быть обнаружена визуально на наружной поверхности проволочного каната. Оценка внутренней коррозии требует особых профессиональных компетенций. Для раскрытия каната используются захваты, с помощью которых изделие аккуратно раскручивается. В случаях с многослойными канатами и канатами с металлическим сердечником, проводится контроль только внешнего слоя.
Канат должен быть отбракован:
- ослабление проволоки из-за коррозии внешних проволок;
- подтверждение тяжелой внутренней коррозии.
Деформация каната
Постоянное изменение от своей первоначальной формы и ориентациии, называется деформация. следкющие общие изменения формы, требут немедленной отбраковки стального каната:
- местное нарушение каната;
- выступ проволоки, пряди или сердечника;
- формирование скручиваний или петель;
- локализованное увеличение диаметра более 5% от фактическогодиаметра каната;
- локализованные уменьшения диаметра каната и расстояния свивки связаны с жесткой волнистостью.
Домашнее задание:
Для закрепления темы ответьте на следующие вопросы теста.
1. Растительные канаты изготавливают из:
А) волокон конопли; Б) нитей перлона;
В) волокон абака-манилы; Г) волокон мелисы
2. Синтетические канаты используются в качестве сердечников для стальных канатов.
А) да; Б) нет.
3. Синтетические канаты обладают свойствами:
А) подвержены коррозии; Б) влагостойкие;
В) тяжелые; Г) подвержены гниению.
4. Растительные канаты используются в качестве сердечников:
А) да; Б) нет.
5. Пеньковый сердечник в стальных канатах применяют:
А) для жесткости; Б) для гибкости;
В) для предохранения от коррозии.
6. Стальной канат бракуется:
А) при деформации сердечника; Б) при перегибе
В) при волнистообразности; Г) увеличении диаметра проволок каната
Форма отчетности: прислать скан выполненной работы на эл. адрес:
nesterova.911@yandex.ru