волоки канаты. Они обладают прочностью и гибкостью, т. е. способны легко сгибаться, не теряя прочности при наматывании на барабан лебедки, при огибании блоков, при обвязке оборудования и вязке узлов.
Канаты свивают из нескольких прядей, а каждую прядь из нескольких проволок (рис. 43, а, б), такие канаты называются канатами двойной свивки.
Если при изготовлении каната проволоку в прядях и пряди в канате свивают в одном направлении (в одну сторону), такие канаты называют канатами односторонней свивки (рис. 43, а). Если проволока в прядях свита в одну сторону, а пряди в канате — в другую, то его называют канатом крестовой свивки (рис. 43, б).
Рис. 43. Стальные канаты двойной свивки:
а — односторонней свивки, б — крестовой свивки, в — сечение каната типа компаунд; 1 — стальные проволоки, 2— пеньковая сердцевина, 3 — стальные проволоки меньшего размера
Важным элементом стального проволочного каната является сердечник, изготовляемый из пеньки. Вокруг сердечника располагаются пряди каната. Назначение сердечника — придавать канату гибкость и способность лучше переносить удары и толчки (ударную нагрузку). Другим, не менее важным, назначением пенькового сердечника является поглощение и сохранение смазки, предохраняющей проволоку от ржавления и уменьшающей их истирание в процессе работы.
Канат должен быть устойчивым против раскручивания. Этому требованию удовлетворяет канат крестовой свивки.
Для такелажных работ начали применять канаты, пряди которых свиты из проволок разного диаметра (рис. 43, в). При этом более толстые проволоки каждой пряди располагаются снаружи и одна проволока в центре сечения. Такие канаты называют компаунд, они более прочны по сравнению с канатами, изготовленными только из тонких проволок, и вместе с тем они более гибки по сравнению с канатами только из толстых проволок (рис. 43, а, б).
Наибольшая гибкость требуется от канатов, служащих для стропов и обвязки грузов; в этих случаях пользуются канатами из шести прядей по 61 проволоке в каждой пряди и с одним сердечником.
Для оснащения грузоподъемных кранов, лебедок и различных полиспастов применяют канат из шести прядей по 37 проволок в каждой и с одним сердечником. Эти же канаты иногда используют и для изготовления стропов.
Рис. 44. Измерение диаметра каната:
а — штангенциркулем при четном числе прядей, б — шнуром при нечетном числе прядей; 1 —стальные проволоки, 2 — пеньковая сердцевина, 3 — штангенциркуль; d — диаметр каната, с — длина окружности
Для расчалок и оттяжек, где канат не подвергается изгибам, используют канат из шести прядей по 19 проволок в каждой и с одним сердечником.
Канат выбирают по его диаметру, который при четном числе прядей измеряют штангенциркулем (рис. 44, а), а при нечетном числе прядей — по длине окружности сечения, которую делят на 3,14 (рис. 44, б), т. е.
(1)
где d — диаметр каната; с — длина окружности каната.
Эксплуатация стальных канатов осуществляется в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов Госгортехнадзора СССР».
Чтобы канаты не подвергались чрезмерным перегибам, в Правилах заданы диаметры блоков и барабанов, которые огибаются канатами: наименьший допускаемый диаметр D барабана и блока, которые огибаются стальным канатом, должен быть в 16—20 раз больше диаметра каната d, т. е.
(2)
Рис. 45. Образование петель и «жучков»: а — неправильная раскатка каната, б — петля, в — «жучок», г — обвязка каната при перерубке
Чтобы стальные канаты работали надежно, их рассчитывают с коэффициентом запаса прочности по следующей формуле:
(3) где S — усилие, которое можно допустить для данного каната, кгс; Р — предел прочности (разрывное усилие) для данного каната, указанный в таблицах (ГОСТ 3070—66, 3071—66), кгс; k— коэффициент запаса прочности, который в зависимости от условий работы следует принимать: для подъема грузов и изменения наклона стрелы в кранах при ручном приводе лебедки — 4,51, то же, но при механическом приводе — 5,0 *.
Стропы и канаты для обвязки грузов рассчитывают с коэффициентом запаса прочности k = 6, а для расчалок k = 3,5. Коэффициент запаса прочности зависит от соотношения D:d.
Канат, бывший в употреблении, тщательно осматривают и определяют степень износа, в зависимости от которой судят о пригодности каната к дальнейшему использованию. Степень износа канатов определяют по имеющимся дефектам и повреждениям: торчащим наружу концам разорвавшейся проволоки; смятым, раскрученным участкам; участкам со следами расправленных петель или «жучков» (рис. 45); участкам, покрытым ржавчиной или имеющим следы «ожога» от воздействия - вольтовой дуги и т. п. В зависимости от характера дефекта и его величины снижают грузоподъемность каната или запрещают применять его для ремонтных работ.
Решение об использовании каната с дефектами может принимать мастер или руководитель работ.
Для новых стальных канатов нормы отбраковки из-за обрывов отдельных проволок на длине одного шага свивки приведены в табл. 1.
Шаг свивки каната находят следующим способом. На одной из прядей наносят метку Н (рис. 46, а, б), от которой отсчитывают вдоль оси каната столько прядей, сколько их содержится в его сечении, например в шестипрядном — шесть и т. д., и на следующей (седьмой) пряди наносят другую отметку Ν. Расстояние между отметками Н и Ν представляет шаг свивки каната.
1 Для случаев D : d≥ 164:20.
Таблица 1
Нормы отбраковки новых стальных канатов крестовой свивки
Рис. 46. Определение шага свивки стального каната:
а — канат свит из шести прядей, б — канат свит из семи прядей
Если оборвана целая прядь, канат бракуется. Если канат не новый и имеет поверхностный износ, его бракуют при меньшем, чем указано в табл. 1, количестве оборванных проволок.
В таких случаях измеряют фактический диаметр проволок на участке, где обнаружен поверхностный износ, и определяют, на сколько процентов уменьшился диаметр изношенных или корродированных проволок по сравнению с первоначальным (с новым). В зависимости от процентного уменьшения диаметра проволок данные в табл. 1 умножают на коэффициент А и получают число оборванных проволок, при котором бракуется канат. Значения коэффициента А приводятся ниже.
Уменьшение диаметра проволок в % от износа или коррозии 10 15 20 25 30
Коэффициент А......................................................... 0,85... 0,75 0,70 0,60 0,50
При неправильном разматывании каната из бухты или сматывании его в бухту (рис. 47) появляются петли и «жучки», которые при последующем натяжении каната приведут к излому и повреждению проволок. Поэтому петли и «жучки» аккуратно выправляют, не допуская излома проволок.
Если надо перерубить канат, то его с обеих сторон от места разруба обвязывают мягкой отожженной стальной проволокой диаметром 1—2 мм (см. рис. 45, г), чтобы после перерубки концы не расплелись. Расстояние между обвязками должно составлять около трех-четырех диаметров каната, а длина обвязки — не менее пяти.
Для предохранения от ржавления и поверхностного износа стальные канаты периодически смазывают специальной мазью. Сроки смазки работающих канатов:
канаты грузовые (полиспастные) — не реже 1 раза в 2—3 мес. 1; канаты чалочные и стропы — не реже 1 раза в 1,5 мес.; канаты расчалок — не реже 1 раза в 3 мес.
Рис. 47. Правильные и неправильные приемы разматывания или сматывания каната с катушек и бухт
Для смазки протягиваемый через ролик канат поливают смазочным составом. Лучше, когда канат пропускают через ванну с подогретой до 50—60° С смазкой. Подогретая смазка быстрее проникает внутрь прядей каната и в сердечник. Для смазки пользуются мазью марки ИК (индустриальная канатная) по ГОСТ 5570—69.
Перед смазкой поверхность каната тщательно очищают от грязи, ржавчины и старой смазки, промывая керосином и протирая ветошью или очищая травяными или волосяными щетками. Канаты из светлой проволоки можно чистить металлическими щетками. Применять такие щетки или песок для очистки канатов из оцинкованной проволоки запрещается.
Канаты передвижных кранов, работающих вне помещений, смазывают не реже 1 раза в месяц.
Пеньковые канаты
Пеньковые канаты на ремонтных работах используются обычно для оттяжек или для подъема вручную небольших грузов через блоки. В механизмах и устройствах с механическим приводом пеньковые канаты применять запрещено.
Различают канаты смолевые и бельные (несмоленые). В смолевых канатах пряди перед свивкой пропитывают горячей смолой, что утяжеляет их (примерно на 20%), но предохраняет от впитывания влаги; кроме того, смолевые канаты менее прочны по сравнению с бельными (примерно на 10%). Недостаток бельных канатов в том, что они подвержены загниванию, прочность их при размокании резко снижается.
Пеньковыми канатами обвязывают грузы массой до 200 кг, при этом на стропы берут новые канаты первого сорта. Прочность каната, бывшего в употреблении, снижается примерно на 20%.
Размер пеньковых канатов определяется по диаметру их сечения, который измеряют, как и стальных канатов, по длине окружности сечения или штангенциркулем (см. рис. 44, а).
Пеньковые канаты хранят в сухих вентилируемых помещениях смотанными в бухты на деревянных подкладках или в развешенном виде.
Намокшие пеньковые канаты для работы не выдают, их развешивают в отапливаемых помещениях и только после просушки используют для работы.
