Конструкция стальных канатов и виды деформаций, необходимые знания при работе на мягкой кровле

Конструкция стальных канатов и виды деформаций, необходимые знания при работе на мягкой кровле

Рис. 5.1 Стальной канат двойной свивки 1 — проволока; 2 — прядь; 3 — сердечник
Tаблица 5.1 Виды прядей

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:

Крутящиеся;

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.

Дополнительные материалы:

Условное обозначение стального каната и признаки деформации стальных канатов

Капроновый и растительный канат

Подъемные механизмы при производстве работ на мягкой кровле

Каталог гидроизоляционных кровельных материалов компании “Технониколь”

Каталог кровельных наплавляемых материалов завода производителя ЗАО “Оргкровля”

Отчего зависит разнообразие металлических тросов?

Есть несколько характеристик, по которым различают тросы: форме сечения и покрытию.

• Трос металлический состоит из сплетения стальных прядей или более сложной конструкции, когда происходит свивка переплетенных прядей вокруг сердцевины. Таким образом, достигается большая гибкость и прочность такелажного приспособления.
• Если количество прядей 42 и более, сплетение происходит вокруг сердцевины. Различают металлический сердечник (SE) и органический сердечник (FE), которые. Наличие сердечника необходимо для опоры стальным прядям троса, что позволяет уменьшить поперечную деформацию изделия и радиальные нагрузки.
• Для повышения коррозиостойкости трос заключают в оплетку из поливинилхлорида или подвергают оцинковке: гальванической или горячей. Последний вариант предназначен для жестких агрессивных условий эксплуатации. Черные металлические тросы не имеют покрытия из слоя цинка, но подвергаются специальной обработке.
• Типоразмер троса характеризуется толщиной сечения изделия — от 1 мм до 30 мм
• При определенных условиях эксплуатации возможно изготовление прядей из стали нержавеющей или высокопрочной

Оцинкованные тросы, выполненные по стандарту DIN, относятся к категории коммерческого такелажа. Их используют повсеместно для поднятия и перемещения груза в пределах рабочей нагрузки, на которую они рассчитаны. Черные тросы изготовляют по ГОСТу и являются грузоподъемным приспособлением. Для обеспечения достаточной прочности стальные тросы подвергаются обработке. Условия и нагрузки их применения значительно превосходят требования к оцинкованным тросам.

Если представить трос в разрезе, то мы увидим, что он состоит из шести и более стальных прядей, которые прочно переплетены между собой. Тросы в зависимости от прочности и износостойкости могут состоять из разного количества стальных проволок:

• трос из 42 проволоки — малогибкие (DIN 3055);
• трос из 72 проволок – гибкий (DIN 3060);
• трос из 144 проволок – относится к креплениям повышенной гибкости (DIN 3066).

Это интересно: Стеклопластиковая арматура: отзывы специалистов, опыт применения

Применение в зависимости от типа

Прочностные, физико-механические характеристики стального троса и область использования во многом зависят от его конструкции, вида.

Металлополимерные тросы используются для обвязки грузов, прокладывания воздушных линий связи и монтажных работ. Талевые канаты ГОСТ 16853-88 нашли применение в газо- и нефтедобывающей отрасли во время бурения. ЛК-О отличаются превосходной износостойкостью, поэтому их используют в большинстве подъемных механизмов. ЛК-Р устойчивы к температурным скачкам, повышенной влажности, осадкам, благодаря чему их можно использовать практически в любых условиях природной среды. С помощью специальных буксировочных тросов получается тянуть легковые авто, автопоезда и огромные фуры, весом более 40 тонн.

Коды различных вариантов смазки канатов

Преимущества металлического троса

Металлический трос очень популярен в строительной сфере, поскольку обладает рядом преимуществ над другими креплениями, а именно:

• очень прочный;
• не тянется и не растягивается при прикреплении к строительной конструкции;
• прост в использовании;
• цена его достаточно низкая;
• срок службы троса очень большой, поэтому есть возможность его продажи даже б/у;
• очень удобен в использовании там, где есть вероятность перепада больших температур, так как не чувствителен к их воздействию и не поддается деформации при высоких или наоборот низких температурах;
• не подвергается опасности при смотке по земле;
• сплетение проволок торса настолько крепкое, что он никогда не рвется при эксплуатации.

Дополнительная информация

Выпускаются также металополимерные тросы, в которых проволока может быть дополнительно оцинкована, благодаря чему изделие приобретает большую устойчивость к коррозии. Есть и более простой способ защиты от коррозии: покрытие специальными смазками или добавление в структуру дополнительного слоя из оцинкованной проволоки.

Современный рынок предлагает тросы, чья поверхность защищена материалом, который может противостоять горению и перепадам температуры.

Назначение изделия

Чаще всего изделие применяется при буксировочных, такелажных и грузоподъемных работах. Прочный и гибкий, трос непременно является частью оснащения экскаваторов, подъемных кранов, буровых установок. Еще он используется в механизмах подъема и опускания грузовых и пассажирских лифтов и для армирования бетона. Наиболее широко тросы применяются при грузоподъемных работах: гибкость и высокая прочность изделий позволяет делать из них грузозахватные приспособления, выдерживающие серьезные механические нагрузки.

С учетом сложности работ, подразумевающих использование стальных тросов, к выбору изделий следует подходить со всей ответственностью. Современный рынок представляет много видов канатов и тросов из стали, поэтому несведущий человек может растеряться из-за всего этого разнообразия. Поэтому в случае затруднений лучше обратиться за консультацией к профессионалу, который поможет подобрать изделие для конкретных задач.

Строгие требования соответствия эксплуатационным характеристикам предъявляются и к металлическим тросам, и к дополнительным элементам, с которыми они используются. Перед эксплуатацией такие изделия подвергаются различным испытаниям и проверкам и в случае успешного прохождения получают сертификаты и разрешения, позволяющие использование по прямому назначению.

Основные параметры

Основные параметры, по которым выбираются тросы, следующие:

• Прочность;
• Гибкость;
• Грузоподъемность;
• Предельные значения натяжения.

Для повышения устойчивости к агрессивным средам, где будут эксплуатироваться тросы, в отдельных случаях их подвергают дополнительной обработке. Что касается отдельных сфер использования изделия, одним из самых значимых параметров может быть его вес.

Разрушающая нагрузка в зависимости от характеристик тросов

Рабочая нагрузка составляет порядка 25% от того усилия, после которого наступает разрушение изделия (частичное или полное) и дальнейшее его использование не обеспечивается прочностью. Используя таблицу ниже, можно подобрать трос по диаметру сечения и предельной нагрузке.

Это интересно: Анкерный болт с гайкой: параметры, монтаж, ГОСТ