Стальной канат (рис. 3.1, a) 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:
· органический, изготовленный из органических волокон, пропитанных смазкой;
· металлический, изготовленный из стальных проволок. Канаты с
металлическим сердечником более жесткие.
Для изготовления пряди из проволок одного диаметра вокруг центральной проволоки навивают один ряд из 6 проволок, так как вокруг кружка определенного диаметра можно плотно уложить только 6 кружков такого же диаметра.
В следующий ряд уложить можно только 12 проволок — не более и не менее, так как шесть из них лягут на нижние шесть проволок, а шесть — в промежутки между ними. Каждый последующий ряд будет увеличиваться на 6 проволок.
Таким образом, прядь может содержать проволок:
1 + 6 = 7 (один ряд проволок вокруг центральной проволоки);
1 + 6 + 12 = 19 (два ряда проволок);
1 + 6+ 12 + 18 = 37 (три ряда проволок);
1 + 6 + 12 + 18 + 24 = 61 (четыре ряда -проволок) и т. д.
Отсюда видно, что число проволок в пряди не может быть произвольным, а подчиняется строгому закону. Если делать канат из проволок разных диаметров, то тогда можно получить другие числа проволок в пряди и в канате.
Когда готовы пряди, из них скручивается канат по предыдущему способу: берется одна прядь и вокруг нее укладывается шесть прядей. Получается стальной канат из 7 прядей. Обычно в подъемных канатах вместо средней стальной пряди берут волокнистую, а вокруг нее навивают шесть стальных, причем в каждой пряди имеется не менее 19 проволок. Такой канат называется шестипрядным, с одним органическим сердечником.
При расчете прочности каната волокнистая прядь не учитывается, ее назначение состоит в том, чтобы впитывать в себя смазку и создавать дополнительную гибкость каната. При изготовлении стальной канат, имеющий волокнистый сердечник, напоминает гибкую стальную трубку — у него сердечник более гибкий, чем стальные пряди.
Для изготовления волокнистых сердечников применяются растительные волокна: пенька, джут, кенаф, манила, сизаль и, в последнее время искусственные волокна — капрон и перлон.
Рис. 1. Образование пряди: а — из 7 проволок; б — из 19 проволок; в — из 37 проволок
Для тросов, работающих в горячих цехах, волокнистый сердечник делают из асбестовой пряжи (по особому заказу).
При изготовлении стальных канатов сердечники пропитываются смазкой, препятствующей коррозии проволок и задерживающей гниение сердечника. Манила, сизаль, капрон, перлон и асбест не гниют, и поэтому их пропитывают только антикоррозионной смазкой.
Смазка должна хорошо задерживаться в сердечнике, не выдавливаться при работе и не вытекать при высокой температуре.
Срок службы стального каната в значительной степени зависит от правильной и своевременной смазки. Смазывают канат при навеске его на барабан и в последующем не реже, чем через два месяца.
Очистка каната перед смазкой производится тряпкой или жесткой щетинной щеткой, смоченной в керосине. Применение стальных щеток не разрешается.
Для защиты от коррозии (ржавления) канат смазывается одной из следующих смазок: УН (вазелин технический), ГОСТ 782—59; УНЗ (пушечная смазка) ГОСТ 3005—51; АМС-3, ГОСТ 2712—52, канатной мазью — ГОСТ 5570—50, а также солидолами по ГОСТ 4366—56;
прядном канате), и на следующей после отсчета пряди (в данном случае на седьмой) наносят вторую метку (точка б). Расстояние между метками (точками а и б) принимается за шаг свивки каната. У многопрядных тросов (например, у каната 18 X 19 = 342 проволоки с одним органическим сердечником имеется 6 прядей во внутреннем слое и 12 — в наружном) отсчет прядей производят, исходя из числа прядей в наружном слое.
3. Браковка каната, изготовленного из проволок различного диаметра, например, конструкции 6 X 19 — 114 проволок с одним органическим сердечником, производится согласно данным, причем число обрывов как норма браковки принимается за условное. При подсчете обрывов обрыв тонкой проволоки принимается за 1, а обрыв толстой проволоки —за 1,7. Например, если на длине одного шага свивки каната при первоначальном коэффициенте запаса прочности до 6 имеется шесть обрывов тонких проволок и пять обрывов толстых проволок, то условное число обрывов составляет 6 X 1 + 5 X 1,7 = 14,5, т. е, более 12 и, следовательно, канат надлежит забраковать.
4. Число проволок на одном шаге свивки, как признак браковки каната, определяют, исходя из данных, помещенных в этой таблице для каната,ближайшего по числу прядей и числу проволок в сечении. Например, для каната конструкции 8 X 19 — 152 проволоки, с одним органическим сердечником, ближайшим по таблице является канат б X 19 = 114 проволок с одним органическим сердечником.
Для определения признака браковки следует данные таблицы (число обрывов на одном шаге свивки) для каната 6 X 19 = = 114 проволок с одним органическим сердечником умножить на коэффициент 96: 72 = 1,33, где 96 и 72 — число проволок в наружных слоях одного и другого каната.
5. Канаты грузоподъемных машин, предназначенных для подъема людей, а также транспортирующих расплавленный или раскаленный металл, кислоты, взрывчатые, огнеопасные и ядовитые вещества, бракуют при вдвое меньшем числе обрывов проволок на одном шаге свивки.
6. При наличии у каната поверхностного износа или коррозии проволок число обрывов проволок на шаге свивки, как признак браковки, должно быть уменьшено в соответствии с данными табл. 4. При износе или коррозии, достигших 40% и более первоначального диаметра проволок, канат должен быть забракован.
Канат бракуется также и при. коррозии, достигшей 40% и более от первоначального диаметра проволок.
7. Если число обрывов проволок на длине одного шага свивки каната будет меньше, а также при наличии поверхностного износа проволок без обрыва их, канат может быть допущен к работе при условии:
1) тщательного наблюдения за его состоянием при периодических осмотрах с записью результатов в журнал осмотров;
2) смены каната по достижении степени износа, указанной в настоящих нормах.
8. Если груз подвешен на двух канатах, то каждый канат бракуется в отдельности, причем допускается замена одного более изношенного каната.
9. При обнаружении в канате оборванной пряди канат к дальнейшей работе не допускается.
Классификация
1. Канаты подразделяются по признакам
1.1. По конструкции:
- одинарной свивки - состоящие из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев,
- двойной свивки - состоящие из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев,
- тройной свивки - состоящие из канатов двойной свивки (стренг), свитых в концентрический слой.
1.2. По форме поперечного сечения: круглые, плоские.
1.3. По форме поперечного сечения прядей: круглопрядные, фасоннопрядные.
1.4. По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки:
- с точечным касанием проволок между слоями - ТК,
- с линейным касанием проволок между слоями - ЛК,
- с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди - ЛК-О,
- с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди - ЛК-Р,
- с линейным касанием проволок между слоями и проволоками заполнения - ЛК-З,
- с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра - ЛК-РО,
- с комбинированным точечно-линейным касанием проволок - ТЛК.
1.5. По материалу сердечника:
- с органическим сердечником из натуральных или синтетических материалов - ОС,
- с металлическим сердечником - МС.
1.6. По способу свивки: нераскручивающиеся - Н, раскручивающиеся.
1.7. По степени уравновешенности: рихтованные - Р, нерихтованные.
1.8. По направлению свивки каната: правой, левой - Л.
Направление свивки каната определяется:
- для канатов одинарной свивки - направлением свивки проволок наружного слоя,
- для канатов двойной свивки - направлением свивки прядей наружного слоя,
- для канатов тройной свивки - направлением свивки стренг в канат.
1.9. По сочетанию направлений свивки каната и его элементов в канатах двойной и тройной свивки:
- крестовой свивки (направление свивки каната и направление свивки стренг и прядей противоположны),
- односторонней свивки (направление свивки пряди и направление свивки проволоки в пряди одинаковы) - О.
1.10. По степени крутимости:
- крутящиеся (с одинаковым направлением свивки проволок в канатах одинарной свивки, прядей или стренг),
- малокрутящиеся (многослойные многопрядные и одинарной свивки с противоположным направлением свивки элементов по слоям) - МК.
1.11. По механическим свойствам марок ВК, В, 1.
1.12. По виду покрытия поверхности проволок в канате: из проволоки без покрытия, из оцинкованной проволоки: в зависимости от поверхностной плотности цинка - С, Ж, ОЖ,
- покрытие каната или прядей полимерными материалами - П.
1.13. По назначению: грузолюдские (марок ВК, В) - ГЛ, грузовые - Г.
1.14. По точности изготовления: повышенной - Т, нормальной.
Диаметр каната, назначение, марка, вид покрытия, направление свивки, сочетание направлений свивки, способ свивки, степень уравновешенности, степень крутимости, точность изготовления, маркировочная группа, обозначение соответствующего стандарта на сортамент указываются потребителем и входят в условное обозначение каната.