Канаты
Основное назначение каната — для подъема и транспортировки грузов или людей. Также канаты служат для изготовления стропов.
Наиболее широкое распространение получили однослойные шестипрядные канаты двойной свивки
В данной статье мы рассмотрим устройство канатов, их назначение, классификацию, нормы браковки, соединение и крепление концов канатов
Стальные канаты
Cтальные канаты, применяемые в качестве грузовых, стреловых, вантовых, несущих, тяговых, монтажных, должны соответствовать государственным стандартам, иметь сертификат (свидетельство) или копию сертификата предприятия — изготовителя канатов об их испытании в соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. Применение канатов, изготовленных по международным стандартам, допускается по заключению головной организации или органа по сертификации.
Канаты, не снабженные сертификатом (свидетельством) об их испытании, к использованию не допускаются.
Крепление и расположение канатов на кранах должны исключать возможность спадания их с барабанов или блоков и перетирания вследствие соприкосновения с элементами металлоконструкций или канатами других полиспастов.
Марка, тип и конструкция каната должны соответствовать нормативным документам.
Выбор стальных канатов, применяемых в качестве грузовых, стреловых, вантовых, несущих, тяговых, должен производиться в соответствии с РД 10-33-93, РД 10-231-98, ИСО 4308/1, ИСО 4308/2 и другими нормативными документами.
Для выполнения такелажных и стропальных работ применяют стальные канаты (рис. 2.1) с различными техническими характеристиками.
Стальные канаты используют в механизмах, полиспастах, многих монтажных приспособлениях для оснастки грузоподъемных мачт, шевров, а также для изготовления стропов, вант, расчалок и т.д. Большое количество канатов расходуется на оснащение кранов, работающих в промышленности и строительстве.
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. Канаты из оцинкованной проволоки применяют только в том случае, если это предусмотрено проектом производства работ (ППР).
Стальные канаты
Канаты бывают одинарной и двойной свивки (рис. 2.2). 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.
Канаты одинарной и двойной свивки
По виду свивки стальные канаты бывают:
§ обыкновенные (раскручивающиеся);
§ нераскручивающиеся.
Для предохранения от раскручивания на концах канатов накладывают перевязки из 8…10 витков мягкой проволоки, называемой маркой.
Кроме того, по виду свивки канаты бывают односторонней, крестовой и комбинированной свивки. При односторонней свивке проволоки в прядях и пряди в канате свиты в одном направлении, при крестовой — в разных. При комбинированной свивке часть прядей имеет левое, а другая — правое направление свивки.
По направлению свивки канаты бывают:
§ правой свивки;
§ левой свивки.
По числу прядей канаты бывают:
§ однопрядные (или спиральные);
§ трехпрядные;
§ пятипрядные;
§ шестипрядные;
§ восьмипрядные;
§ восемнадцатипрядные.
На монтажных работах чаще применяют шестипрядные канаты с пеньковым сердечником.
По роду свивки проволок в прядях канаты бывают:
§ с точечным касанием (ТК);
§ с линейным касанием (ЛК);
§ с точечным и линейным касанием (TЛK).
В процессе эксплуатации каната типа ТК соприкасающиеся между собой проволоки сдвигаются одна относительно другой, что увеличивает их износ и повышает жесткость каната. В канатах типа ЛК исключено точечное касание проволок между слоями в прядях, что снижает степень износа и значительно повышает гибкость канатов.
Канаты типов ЛК и ТЛК, являясь наиболее прочными и износостойкими, находят все более широкое применение в промышленности.
Для такелажных работ и грузоподъемных механизмов применяют обычно стальные канаты типов ТК, ЛК и ТЛК, состоящие из шести прядей, с числом проволок 19, 37 и 61.
Канаты с числом проволок в пряди 19 жесткие, их применяют в основном для вант и оттяжек.
Канаты с числом проволок в пряди 37 и более используют для запасовки полиспастов, изготовления стропов, а также для других чалочных приспособлений.
На монтажных работах применяют следующие канаты: канат двойной свивки типа ЛК конструкции 6×19 (1 + 9 + 9) + 1 о.с., т.е. 6×19 (1 + 9 + 9) проволок и один органический сердечник (ГОСТ 3077—80); канат двойной свивки типа ТЛК конструкции 6×37 (1+6+15 + 15) + 1 о.с. (ГОСТ 3079-80).
Расчалки, ванты и тяги изготавливают из канатов, которые выпускают по ГОСТ 2688-80, ГОСТ 3077-80 и ГОСТ 3070-74; полиспасты, стропы изготавливают из более гибких канатов конструкции (6×36) + 1 о. с. (ГОСТ 7668-80).
С завода-изготовителя канаты принимают партиями. Партия состоит из канатов одного типоразмера в одной единице упаковки. Оформляют партию одним документом — паспортом.
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. При длительном хранении канаты периодически, не реже одного раза в год, осматривают и смазывают.
Сведения о находящихся в эксплуатации канатах заносятся в специальный журнал учета канатов.
Канаты снабжают металлической или деревянной биркой, на которой указывается наименование или товарный знак завода-изготовителя, заводской номер, условное обозначение, длина (м), вес каната брутто (кг), отметка ОТК завода-изготовителя.
Браковка канатов
Браковка канатов грузоподъемных кранов, находящихся в эксплуатации, должна проводиться в соответствии с Руководством по эксплуатации крана.
При отсутствии в Руководстве по эксплуатации крана соответствующего раздела браковка производится согласно рекомендациям, приведенным в Правилах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.
Для оценки безопасности использования канатов применяют следующие критерии:
§ характер и число обрывов проволок, в том числе наличие обрывов проволок у концевых заделок, наличие мест сосредоточения обрывов проволок, интенсивность возрастания числа обрывов проволок;
§ разрыв пряди;
§ поверхностный и внутренний износ;
§ поверхностная и внутренняя коррозия;
§ местное уменьшение диаметра каната, включая разрыв сердечника;
§ уменьшение площади поперечного сечения проволок каната (потери внутреннего сечения);
§ деформация в виде волнистости, корзинообразности, выдавливания проволок и прядей, раздавливания прядей, заломов, перегибов и т.п.;
§ повреждения в результате температурного воздействия или электрического дугового разряда.
Пример определения числа обрывов наружных проволок показан на рис. 2.3.
Канаты кранов, предназначенных для перемещения расплавленного или раскаленного металла, огнеопасных и ядовитых веществ, бракуют при вдвое меньшем числе обрывов проволок.
При уменьшении диаметра каната в результате поверхностного износа или коррозии на 7 % и более по сравнению с номинальным диаметром канат подлежит органического сердечника браковке даже при отсутствии видимых обрывов проволок.
При уменьшении диаметра каната (на 3 % от номинального диаметра у некрутящихся канатов и на 10 % у остальных канатов) в результате повреждения сердечника — внутреннего износа, обмятия, разрыва — канат подлежит браковке даже при отсутствии видимых обрывов проволок (рис. 2.4).
При уменьшении первоначального диаметра наружных проволок в результате износа или коррозии на 40 % и более канат бракуется.
Износ или коррозия проволок по диаметру определяется с помощью микрометра или иного инструмента, обеспечивающего аналогичную точность.
Если груз подвешен на двух канатах, то каждый бракуется в отдельности, причем допускается замена одного, более изношенного, каната.
Нормы браковки каната в зависимости от поверхностного износа или коррозии
Уменьшение диаметра проволок в результате
поверхностного износа или коррозии, % 10 15 20 25 30 и более
Число обрывов проволок, % от норм 85 75 70 60 50
Для оценки состояния внутренних проволок, т. е. для контроля потери металлической части поперечного сечения каната (потери внутреннего сечения), вызванной обрывами, механическим износом и коррозией проволок внутренних слоев прядей (рис. 2.5), необходимо подвергать канат по всей длине дефектоскопии. При регистрации при помощи дефектоскопа потери сечения металла проволок, достигшей 17,5 % и более, канат бракуется. Необходмость применения дефектоскопии стальных канатов определяют согласно требованиям нормативных документов в зависимости от типа и назначения крана.
При обнаружении в канате одной или несколько оборванных прядей канат к дальнейшей работе не допускается.
Волнистость каната характеризуется шагом и направлением ее спирали (рис. 2.6). При совпадении направлений сдирали волнистости и свивки каната и равенстве шагов спирали волнистости Нв и свивки каната Нк канат бракуется при db≥1,08dk, где dв — диаметр спирали волнистости, dк — номинальный диаметр каната.
При несовпадении направлений спирали волнистости и свивки каната и неравенстве шагов спирали волнистости и свивки каната или совпадении одного из параметров канат подлежит браковке при dв≥4/3dк.
Длина рассматриваемого отрезка каната не должна превышать 25dк.
Канаты не должны допускаться к дальнейшей работе при обнаружении:
§ корзинообразной деформации (рис. 2.7);
§ выдавливания сердечника (рис. 2.8);
§ выдавливания или расслоения прядей (рис. 2.9);
§ местного увеличения диаметра каната (рис. 2.10);
§ местного уменьшения диаметра каната (см. рис. 2.4);
§ раздавленных участков (рис. 2.11);
§ перекручиваний (рис.2.12);
§ заломов (рис. 2.13);
§ перегибов (рис. 2.14);
§ повреждений в результате температурных воздействий или электрического дугового разряда.