Рекомендуется для широкого применения в различных грузоподъемных устройствах, от ручных талей до подъемных кранов, для подъема и перемещения грузов, деталей и элементов конструкций. Они являются частью большинства грузоподъемных механизмов и приспособлений. В зависимости от конструкции, трос имеет различную гибкость и коэффициент растяжения.
Трос изготовлен из углеродистой стали и оцинкован.
Конструктивно трос изготовлен из высокопрочной проволоки и сердечника. Проволоку обвивают вокруг сердечника и получают прядь, пряди в свою очередь тоже обвивают вокруг сердечника и получают трос.
Пример обозначения: 6 х 7 + FC
Первая цифра - число прядей троса.
Вторая - число проволок в пряди.
Третья - число сердечников, включая сердечники в прядях, если нет цифры - неметаллический один в центре троса, а в прядях сердечник стальной.
Буквы - материал сердечника: FC - растительный, PVC - синтетика. Если нет буквенного обозначения, это значит, что в качестве центрального сердечника используется такая же прядь, как боковые.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
| D, мм обозначение | S поперечного сечения, мм 2 | вес 1 -ого метра троса, кг | ||
| 2 мм | 1,50 | 0,47 | 2,35 | 0,014 |
| Змм | 3,30 | 1,06 | 5,29 | 0,031 |
| 4 мм | 5,90 | 1,88 | 9,41 | 0,056 |
| 5 мм | 9,20 | 2,94 | 14,70 | 0,087 |
| 6 мм | 13,30 | 4,24 | 21,20 | 0,125 |
| 7 мм | 18,10 | 5,76 | 28,80 | 0,171 |
| 8 мм | 23,60 | 7,52 | 37,60 | 0,223 |
| 9 мм | 29,90 | 9,50 | 47,50 | 0,282 |
| 10 мм | 36,90 | 11,76 | 58,80 | 0,349 |
| 12 мм | 53,20 | 16,94 | 84,70 | 0,502 |
| 14 мм | 72,40 | 23,00 | 115,00 | 0,683 |
| 16 мм | 94,50 | 30,20 | 151,00 | 0,892 |
Изготовляемые в настоящее время канаты классифицируются, следуя ГОСТу 7372-79 “Канаты стальные. Технические условия” по следующим признакам:
ПО КОНСТРУКЦИИ:
одинарной свивки (спиральные) - состоящие из одного, двух или трёх концентрических слоёв проволоки, свитых по спирали;
двойной свивки - состоящие из шести прядей свитых в один концентрический слой;
тройной свивки - состоящие из свитых канатов двойной свивки.
ПО МЕХАНИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ ПРОВОЛОКИ:
ВК - высокого качества;
В - повышенного качества;
1 - нормального качества.
ПО ВИДУ ПОКРЫТИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПРОВОЛОКИ:
без покрытия;
с цинковым покрытием для различных сред,- ОЖ, Ж и С.
ПО НАЗНАЧЕНИЮ:
грузолюдские (ГЛ);
грузовые (Г).
ПО МАТЕРИАЛУ СЕРДЕЧНИКА:
с органическим сердечником из натуральных или синтетических материалов - ОС;
с металлическим сердечником - МС.
ПО НАПРАВЛЕНИЮ СВИВКИ ЭЛЕМЕНТОВ КАНАТА:
правой свивки;
левой свивки (Л).
ПО СОЧЕТАНИЮ НАПРАВЛЕНИЙ СВИВКИ КАНАТА И ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ:
крестовой свивки, при которой направление свивки прядей в канате противоположно;
направлению свивки проволок в прядях;
односторонней свивки, при которй направление свивки проволок в прядях и прядей в канат одинаковое (правое или левое).
ПО СТЕПЕНИ КРУТИМОСТИ:
крутящиеся - с одинаковым направлением свивки всех прядей по слоям каната, это,как правило, шести- и восьмипрядные канаты с органическим или металлическим сердечником;
малокрутящиеся (МК)- с противоположным направлением свивки прядей каната по слоям в многослойных, многопрядных и в канатах ординарной свивки.
П О СПОСОБУ СВИВКИ:
нераскручивающиеся (Н) - элементы каната сохраняют своё положение после снятия вязок с концов каната и удаления заварки торца;
раскручивающиеся.
ПО СТЕПЕНИ УРАВНОВЕШЕННОСТИ:
нерихтованные;
рихтованные (Р).
ПО ТИПУ СВИВКИ ПРЯДЕЙ И КАНАТОВ ОРДИНАРНОЙ СВИВКИ:
с точечным касанием проволок между слоями (ТК);
с линейным касанием проволок между слоями (ЛК);
с комбинированным точечно-линейным касанием проволок между слоями (ТЛК).
ПО ТОЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ:
нормальной точности;
повышенной точности (Т);
с ужесточенными предельными отклонениями по диаметру каната.
ПО ПРОЧНОСТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ:
в основу классификации положено значение временного сопротивления разрыву:
1370 Н/мм2(140 кгс/мм2);
|
Конструкции 6х36(1+7+7/7+14)+1 о.с. ГОСТ 7668-80 |
|
|
Конструкции 6х19х(1+6+6/6)+1 о.с. ГОСТ 2688-80 (DIN 3059-72, JIS G 2525-88, PR-W-410D-84, UNI 7265-7) |
|
|
Конструкции 6х36(1+7+7/7+14)+7x7(1+6) ГОСТ 7669-80 (DIN 3064-72, ISO 2408-85, BS 302-8742, JIS G 3525-88, NFA 47-200-83, UNI 7297-74) |
|
|
|
Приведенная ниже информация по классификации канатов далеко не нова, и мы практически ничего нового добавить не сможем. Аналогичные материалы вы легко сможете найти на прочих ресурсах, так зачем мы размещаем её у себя? Взглянув на нижепредставленную классификацию вы поймете, что видов каната большое количество и порой даже специалисту бывает достаточно сложно разобраться что такое Канат 12-ГЛ-ВК-Л-О-Н-1770 ГОСТ 2688–80.
Работая с одними и теми же канатами расшифровать все достаточно просто, но если клиент хочет купить нестандартный канат? Вот тут и начинается «Где посмотреть? Где взять? Что означает эта буква в наименовании?». Ранее мы уже публиковали материал о канатах , но подробно не описывали классификацию, поэтому мы надеемся что и данная статья будет вам полезна.
Классификация, технические требования, методы испытаний, правила приемки, транспортировки, и хранения стальных канатов изложены в ГОСТ 3241-91 «Канаты стальные. Технические условия».
Классификация стальных канатов
1. По основному конструктивному признаку:
- одинарной свивки или спиральные состоят из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев. Канаты одинарной свивки, свитые только из круглой проволоки, называют обыкновенными спиральными канатами. Спиральные канаты, имеющие в наружном слое фасонные проволоки, называют канатами закрытой конструкции. Канаты одинарной свивки, предназначенные для последующей свивки, называют прядями.
- двойной свивки состоят из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев. Канаты двойной свивки могут быть однослойные или многослойные. Широкое распространение получили однослойные шестипрядные канаты двойной свивки. Канаты двойной свивки, предназначенные для последующей свивки, называют стренгами.
- тройнойсвивки состоят из стренг, свитых по спирали в один концентрический слой.
2. По форме поперечного сечения прядей:
- круглые
- фасоннопрядные (трехграннопрядные, плоскопрядные), имеют значительно большую поверхность прилегания к шкиву, чем круглопрядный.
3. По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки:
- ТК - с точечным касанием проволок между слоями,
- ЛК - с линейным касанием проволок между слоями,
- ЛК-О - с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди,
- ЛК-Р - с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди,
- ЛК-З - с линейным касанием проволок между слоями пряди и проволоками заполнения,
- ЛК-РО - с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра,
- ТЛК - с комбинированным точечно-линейным касанием проволок в прядях.
Пряди с точечным касанием проволок изготовляют за несколько технологических операций в зависимости от числа слоев проволок. При этом необходимо применять разные шаги свивки проволок для каждого слоя пряди и повивать следующий слой в противоположном направлении предыдущему. В результате проволоки между слоями перекрещиваются. Такое расположение проволок увеличивает их износ при сдвигах в процессе эксплуатации, создает значительные контактные напряжения, способствующие развитию в проволоках усталостных трещин, и уменьшает коэффициент заполнения сечения каната металлом.
Пряди с линейным касанием проволок изготовляют за один технологический прием; при этом сохраняется постоянство шага свивки, и одинаковое направление свивки проволок для всех слоев пряди, что при правильном подборе диаметров проволоки по слоям, дает получение линейного касания проволок между слоями. В результате значительно снижается износ проволок и резко возрастает работоспособность канатов с линейным касанием проволок в прядях в сравнении с работоспособностью канатов типа ТК.
Пряди точечно-линейного касания применяют при необходимости замены в прядях линейного касания центральной проволоки семипроволочной прядью, когда на однослойную семипроволочную прядь типа ЛК укладывается слой проволок одинакового диаметра с точечным касанием. Пряди могут обладать повышенными некрутящимися свойствами.
4. По материалу сердечника:
- ОС - с органическим сердечником - в качестве сердечника в центре каната, а иногда и в центре прядей, используются сердечники из натуральных, синтетических и искусственных материалов - из пеньки, манилы, сизали, хлопчатобумажной пряжи, полиэтилена, полипропилена, капрона, лавсана, вискозы, асбеста.
- МС - с металлическим сердечником - в качестве сердечника, в большинстве конструкций, применяется канат двойной свивки из шести семи проволочных прядей, расположенных вокруг центральной семи проволочной пряди, в канатах по ГОСТ 3066-80, 3067-88,3068-88 в качестве МС применяется прядь той же конструкции, что и в повиве. Их целесообразно применять тогда, когда надо повысить структурную прочность каната, уменьшить конструктивные удлинения каната при растяжении, а также при высокой температуре среды, в которой работает канат.
5. По способу свивки:
- Нераскручивающихся канатах - Н - пряди и проволоки сохраняют заданное положение после снятия вязок с конца каната или легко укладываются в ручную при незначительном раскручивании, что достигается предварительной деформацией проволок и прядей при свивке проволок в прядь и прядей в канат.
- Раскручивающихся канатах - проволоки и пряди предварительно не деформированы или недостаточно деформированы перед их свивкой в пряди и в канат. Поэтому пряди в канате и проволоки в прядях не сохраняют своего положения после снятия вязок с конца каната.
6. По степени уравновешенности:
- Рихтованный канат - Р - не теряет своей прямолинейности (в пределах допустимого отклонения) в свободном подвешенном состоянии или на горизонтальной плоскости, т.к. после свивки прядей и шпата соответственно напряжения от деформации проволок и прядей сняты рихтовкой.
- Нерихтованный канат - не обладает таким свойством, свободный конец нерихтованного каната стремится образовать кольцо, за счет напряжений деформации проволок и прядей полученных в процессе изготовления каната.
7. По направлению свивки каната:
- Правой свивки - не обозначается
- Левой свивки - Л
Направление свивки каната определяется: направлением свивки проволок наружного слоя - для канатах одинарной свивки; направлением свивки прядей наружного слоя - для канатов двойной свивки; направлением свивки стренг в канат - для канатов тройной свивки
8. По сочетанию направлений свивки каната и его элементов:
- Крестовой свивки - направление свивки прядей и стренг противоположны направлению свивки каната.
- Односторонней свивки - О - направление свивки прядей в канат и проволоки в прядях одинаковы.
- Комбинированной свивки - К с одновременным использованием в канате прядей правого и левого направления свивки.
9. По степени крутимости
- Крутящиеся - с одинаковым направлением свивки всех прядей по слоям каната (шести - и восьмипрядные канаты с органическим и металлическим сердечником)
- Малокрутящиеся - (МК) с противоположным направлением свивки элементов каната по слоям (многослойные, многопрядные канаты и канаты одинарной свивки). В некрутящихся 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.
10. По механическим свойствам проволоки
- Марка ВК - высокого качества
- Марка В - повышенного качества
- Марка 1 - нормального качества
11. По виду покрытия поверхности проволок в канате:
- Из проволок без покрытия
- Из оцинкованной проволоки в зависимости от поверхностной плотности цинка:
- группа С - для средних агрессивных условий работы
- группа Ж - для жестких агрессивных условий работы
- группа ОЖ - особо жестких агрессивных условий работы
- П - канат или пряди покрыты полимерными материалами
12. По назначению каната
- Грузолюдские - ГЛ - для подъема и транспортировки людей и грузов
- Грузовые - Г - для подъема и транспортировки и грузов
13. По точности изготовления
- Нормальной точности - не обозначается
- Повышенной точности - Т - ужесточенными предельными отклонениями по диаметру каната
14. По прочностным характеристикам
Маркировочных групп временного сопротивления разрыву Н/мм2 (кгс/ мм2) - 1370 (140), 1470 (150), 1570 (160), 1670 (170), 1770 (180), 1860 (190), 1960 (200), 2060 (210), 2160 (220)
Примеры условного обозначения стальных канатов
- Канат 16,5 - Г - I - Н - Р - Т - 1960 ГОСТ 2688 - 80 Канат диаметром 16,5 мм, грузового назначения, первой марки, из проволоки без покрытия, правой крестовой свивки, нераскручивающийся, рихтованный, повышенной точности, маркировочной группы 1960 Н/мм2 (200 кгс/мм2), по ГОСТ 2688 - 80
- Канат 12 - ГЛ - ВК - Л - О - Н - 1770 ГОСТ 2688 - 80 Канат диаметром 12,0 мм, грузолюдского назначения, марки ВК, из проволоки без покрытия, левой односторонней свивки, нераскручивающийся, нерихтованный, нормальной точности, маркировочной группы 1770 Н/мм2 (180 кгс/мм2), по ГОСТ 2688-80
- Канат 25,5 - Г - ВК - С - Н - Р - Т - 1670 ГОСТ 7668 - 80 Канат диаметром 25,5 мм, грузового назначения, марки ВК, оцинкованный по группе С, правой крестовой свивки, нераскручивающийся, рихтованный, повышенной точности, маркировочной группы 1670 Н/мм2 (170 кгс/мм2), по ГОСТ 7668 - 80
- Канат 5,6 - Г - В - Ж - Н - МК - Р - 1670 ГОСТ 3063 - 80 Канат диаметром 5,6 мм, грузового назначения, марки В, оцинкованный по группе Ж, правой свивки, нераскручивающийся, малокрутящийся, рихтованный, маркировочной группы 1670 Н/мм2 (170 кгс/мм2), по ГОСТ 3063 - 80
Каждая конструкция каната имеет преимущества и недостатки, которые необходимо правильно учитывать при выборе канатов для конкретных условий эксплуатации. При выборе следует сохранять необходимые соотношения между диаметрами органов навивки и диаметрами канатов и их наружных проволок, а также необходимый запас прочности, обеспечивающий безаварийную работу.
Канаты одинарной свивки из круглых проволок - обыкновенные спиральные (ГОСТ 3062-80; 3063-80; 3064-80) обладают повышенной жесткостью, поэтому их рекомендуется применять там, где преобладают растягивающие нагрузки на канат (грозозащитные тросы высоковольтных линий электропередач, ограждения, растяжки и т.п.)
Канаты двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях при простоте изготовления обладают сравнительно большой работоспособностью и имеют достаточное число разнообразных конструкций Последнее позволяет выбрать канаты для работы при больших концевых нагрузках, при значительном абразивном износе, в различных агрессивных средах, при минимально допустимых отношениях диаметра органа навивки и диаметра каната.
Канаты типа ЛК-Р (ГОСТ 2688-80, 14954-80) следует применять тогда, когда в процессе эксплуатации канаты подвергаются воздействию агрессивных сред, интенсивному знакопеременному изгибу и работают на открытом воздухе. Большая структурная прочность этих канатов позволяет использовать их во многих весьма напряженных условиях работы крановых механизмов.
Канаты типа ЛК-О (ГОСТ 3077-80, 3081-80; 3066-80; 3069-80; 3083-80) устойчиво работают в условиях сильного истирания благодаря наличию в верхнем слое проволок увеличенного диаметра. Эти канаты получили широкое распространение, но для их нормальной эксплуатации требуется несколько повышенный диаметр блоков и барабанов.
Канаты типа ЛК-З (ГОСТ 7665-80, 7667-80) применяют тогда, когда требуется гибкость при условии, что канат не подвергается воздействию агрессивной среды. Применять эти канаты в агрессивной среде не рекомендуется из-за тонких проволок заполнения в прядях, легко поддающихся корродированию.
Канаты типа ЛК-РО (ГОСТ 7668-80, 7669-80, 16853-80) отличаются сравнительно большим числом проволок в прядях и поэтому обладают повышенной гибкостью. Наличие в наружном слое этих канатов относительно толстых проволок позволяет успешно применять их в условиях абразивного износа и агрессивных сред. Вследствие такого сочетания свойств канат конструкции типа ЛК-РО является универсальным.
Канаты двойной свивки с точечно-линейным касанием проволок в прядях типа ТЛК - О (ГОСТ 3079-80) следует применять тогда, когда использование канатов линейным касанием проволок в прядях невозможно из-за нарушения установочных минимально допустимых соотношений между диаметрами органов навивки и диаметрами проволок каната или при невозможности обеспечения рекомендуемого запаса прочности.
Канаты двойной свивки с точечным касанием проволок в прядях типа ТК (ГОСТ 3067-88; 3068-88; 3070-88; 3071-88) не рекомендуются для ответственных и интенсивно работающих установок. Эти канаты можно применять лишь для не напряженных условий эксплуатации, где знакопеременные изгибы и пульсирующие нагрузки не значительны или отсутствуют (стропы, расчалочные канаты, временные лесосплавные крепления поддерживающие и тормозные канаты и т. п.)
Многопрядные канаты двойной свивки (ГОСТ 3088-80; 7681-80) в зависимости от принятых направлений свивки прядей по отдельным слоям изготовляют обыкновенными и некрутящимися. Последние обеспечивают надежную и устойчивую эксплуатацию на механизмах со свободным подвешиванием груза, а большая опорная поверхность и меньшие удельные давления на внешние проволоки позволяют достигать сравнительно большой работоспособности каната. Недостатками многопрядных канатов являются сложность изготовления (особенно предварительной деформации), склонность к расслоению, сложность наблюдения за состоянием внутренних слоев прядей.
Канаты тройной свивки (ГОСТ 3089-80) применяют тогда, когда основными эксплуатационными требованиями являются максимальная гибкость и упругость каната, а его прочность и опорная поверхность не имеют решающего значения. Органические сердечники в стренгах целесообразны тогда, когда канат предназначен для буксировки и швартовки, где требуются повышенные упругие свойства каната. Благодаря использованию проволок малых диаметров по сравнению с проволоками канатов двойной свивки канаты тройной свивки для нормальной эксплуатации требуют шкивы значительно меньших диаметров.
Трехграннопрядные канаты (ГОСТ3085-80) отличаются повышенной структурной устойчивостью, очень большим коэффициентом заполнения и большой опорной поверхностью. Применение этих канатов особенно целесообразно при больших концевых нагрузках и сильном абразивном износе. Рекомендуется использовать эти канаты как на установках со шкивами трения, так и при многослойной навивке на барабаны Недостатком трехграннопрядных канатов являются острые перегибы проволок на гранях прядей, повышенная жесткость каната, трудоемкость изготовления прядей.
Плоские канаты (ГОСТ 3091-80; 3092-80) находят применение в качестве уравновешивающих на шахтных подъемных установках. К достоинствам этих канатов следует отнести их не крутимость. Однако ручные операции, применяемые при сшивке канатов, и относительно быстрое разрушение ушивальника при эксплуатации ограничивают объем использования этих канатов в промышленности.
Классификация канатов по отечественным и зарубежным стандартам
| ГОСТ | DIN | EN | BS | ISO |
| ГОСТ 2688-80 | DIN 3059-72 | EN 12385 | BS 302 6х19 (12/6/1) FC | |
| ГОСТ 3062-80 | DIN 3052-71 | |||
| ГОСТ 3063-80 | DIN 3053-72 | |||
| ГОСТ 3064-80 | DIN 3054-72 | |||
| ГОСТ 3066-80 | DIN 3055-72 | EN 12385 | BS 302 6х7 (6/1)WSC | |
| ГОСТ 3067-88 | DIN 3060-72 | EN 12385 | BS 302 6х19 (12/6/1)WSK | |
| ГОСТ 3068-88 | DIN 3066-72 | |||
| ГОСТ 3069-80 | DIN 3055-72 | EN 12385 | BS 302 6х7 (6/1) FC | |
| ГОСТ 3070-88 | DIN 3060-72 | BS 302 6х19 (12/6/1) WSC | ||
| ГОСТ 3071-88 | DIN 3066-72 | BS 302 6х37 (18/12/6/1) FC | ||
| ГОСТ 3077-80 | DIN 3058-72 | EN 12385 | BS 302 6х19 (9/9/1) FC | ISO 2408 |
| ГОСТ 3079-80 | ||||
| ГОСТ 3081-80 | DIN 3058-72 | EN 12385 | BS 302 6х19 (9/9/1) WRC | ISO 2408 |
| ГОСТ 7668-80 | DIN 3064-72 | EN 12385 | BS 302 6х36 (14/7&7/7/1) FC | ISO 2408 |
| ГОСТ 7669-80 | DIN 3064-72 | EN 12385 | BS 302 6х36 (14/7&7/7/1) IWRC | ISO 2408 |
| ГОСТ 14954-80 | DIN 3059-72 | EN 12385 | BS 302 6х19 (12/6+6F/1) IWRC |
Трос стальной рекомендуется для широкого применения в различных грузоподъемных устройствах, от ручных талей до подъемных кранов, для подъема и перемещения грузов, деталей и элементов конструкций. Трос стальной является частью большинства грузоподъемных механизмов и приспособлений. В зависимости от конструкции, трос стальной имеет различную гибкость и коэффициент растяжения. Трос стальной изготовлен из углеродистой стали и оцинкован. Конструктивно трос стальной изготовлен из высокопрочной проволоки и сердечника. Проволоку обвивают вокруг сердечника и получают прядь, пряди в свою очередь тоже обвивают вокруг сердечника и получают стальной трос.
Пример обозначения стального троса: 6 х 7 + FC.
Первая цифра – число прядей троса.
Вторая – число проволок в пряди.
Третья – число сердечников, включая сердечники в прядях, если нет цифры – неметаллический один в центре стального троса, а в прядях сердечник стальной.
Буквы – материал сердечника: FC – растительный, PVC – синтетика. Если нет буквенного обозначения, это значит, что в качестве центрального сердечника используется такая же прядь, как боковые.
Технические характеристики троса стального|
D, мм обозначение троса стального |
площадь поперечного сечения, мм2 |
вес одного метра троса стального, кг | ||
| 2 мм | 1,50 | 0,47 | 2,35 | 0,014 |
| 3 мм | 3,30 | 1,06 | 5,29 | 0,031 |
| 4 мм | 5,90 | 1,88 | 9,41 | 0,059 |
| 5 мм | 9,20 | 2,94 | 14,70 | 0,087 |
| 6 мм | 13,30 | 4,24 | 21,20 | 0,125 |
| 7 мм | 18,10 | 5,76 | 28,80 | 0,171 | 8 мм | 23,60 | 7,52 | 37,60 | 0,223 |
| 9 мм | 29,90 | 9,50 | 47,50 | 0,282 |
| 10 мм | 36,90 | 11,76 | 58,80 | 0,349 |
| 12 мм | 53,20 | 16,94 | 84,70 | 0,502 |
| 14 мм | 72,40 | 23,00 | 115,00 | 0,683 |
| 16 мм | 94,50 | 30,20 | 151,00 | 0,892 |
Строительство зданий, мостов и дорог, нефтегазоперерабатывающая и угольная отрасли промышленности, морское и речное судоходство и прочие отрасли не обходятся сегодня без стального троса. Гибкие и прочные канаты, свитые из стальной проволоки, используются для подъёма и перемещения различного оборудования, строительных материалов, конструкционных элементов и других грузов.
Особенности строения троса
Стальной канат - сложное металлическое изделие, являющееся основным элементом во многих дорожно-строительных, землеройных, грузоподъёмных машинах и механизмах. Любой трос состоит из множества скрученных в пряди проволок, оплетающих общий сердечник из металла или других материалов.
Прочность и конструкция каната зависит от количества и толщины проволок в каждой пряди, количества сердечников и материала их изготовления, плотности и количества свивок в тросе. Сердечник витого троса формирует модель готового изделия и предохраняет поверхность каната от сдавливания при высоких механических нагрузках. Сердечник из металла повышает структурную прочность троса, при натяжении и при высоких температурах уменьшает его конструктивное удлинение.
Борьба со ржавчиной
Основная проблема стальных тросов, коррозия, решается тремя путями:
- Производство исходной проволоки осуществляется из нержавеющей стали. Метод самый надёжный и дорогостоящий.
- Покрытие проволок цинком или хромом. Самое стойкое напыление рассчитано на несколько лет эксплуатации.
- Комбинированные тросы с органической или синтетической сердцевиной. Пропитанные специальной смазкой сердечники из пеньки, сизаля, манила или хлопка минимизируют трение между элементами каната и продлевают сроки его использования. Более прочный и лёгкий двухслойный сердечник из полиамидных нитей применяется в тросах для снаряжения экстремальных видов спорта.
По соотношению долговечность - качество - цена оцинкованные тросы с неметаллическими сердечниками считаются самыми оптимальными. Иногда обеспечивается водоотталкивающей смазкой (солидолом или нигролом).
Качественные характеристики троса из стали
Одним из основных аспектов оценки стального троса является его прочность. Определяемая толщиной, способом изготовления и конструкцией, прочность каната обуславливает допустимую на него нагрузку. Рабочая прочность (допустимое усилие) определяется максимальной нагрузкой, при которой целостность троса не нарушается долгое время. Прочность на разрыв определяется минимальной нагрузкой, разрушающей стальной трос. Не разрушаясь, канаты из стали толщиной 2…10 мм выдерживают нагрузку от 47 до 174 кг. Минимальная нагрузка для разрыва стальных тросов колеблется от 235 кг для тонких 2-миллиметровых канатов до 5880 кг для канатов с диаметром 10 мм.
Немаловажным критерием при выборе троса является гибкость. Чем больше проволок свито в прядь стального каната, тем он более гибкий. В тросах повышенной гибкости каждая из 6 прядей, оплетающих органический сердечник, свита из 144 проволок. состоит из 72 42 элементов считается жёстким. При производстве стальных канатов используется проволока толщиной 1…8 мм.
Разновидности стальных канатов
Классификация тросов определяется количеством свивок:
- При одинарной свивке проволока накручивается по спирали на сердечник. Такой канат может использоваться и как готовое изделие, и в качестве элемента более сложных тросов.
- Для двойной свивки используются готовые одинарные пряди, обвивающие сердечник в определённой последовательности. Такая методика применяется для производства однослойных и многослойных тросов. Специальные правила обвивки позволяют двойным оцинкованным тросам (стренгам) не только выдерживать значительные нагрузки, но и не закручиваться при работе.
- Самые прочные и надёжные канаты получают тройной свивкой. Для их формирования стренги производят по специальному методу.
Направление прядей при свивании может быть как правым, так и левым.
Маркировка тросов
Обозначение вида оцинкованного троса определяется типом плетения прядей. В зависимости от способа расположения проволок, тросы разделяются на несколько видов:
- ЛК - линейное касание, при котором шаг свивки во всех слоях одинаковый с повторяющимся рисунком.
- ЛК-О - при плетении пряди используется проволока одного диаметра.
- ЛК-Р - трос сформирован прядями, сплетёнными из проволок с разным диаметром.
- ЛК-РО - при изготовлении каната сплетены пряди разных типов.
- ТК - точечное касание проволок. При таком плетении каждый слой пряди имеет свой шаг, и слои между собой перекрещиваются.
- ТЛК - комбинированный трос из прядей и с линейным, и с точечным касанием.
Правильный выбор оцинкованного троса в зависимости от условий эксплуатации и его назначения влияет на долговечность и качество работы машин и механизмов, в которых он используется. Например, низкая плотность внутренней структуры ТК типов при динамической нагрузке провоцирует сильное трение слоёв каната и приводит к его быстрому износу.
В маркировке изделия также указывается вид покрытия, диаметр, тип свивки, назначение, вид скрутки, рихтовка, точность и прочность.
Государственным стандартом определяются требования к оцинкованному тросу, ГОСТ имеет каждый тип стального каната. Например, стальные тросы типа ЛК-О двойной свивки с металлическим сердечником выпускаются в соответствии со стандартом 3066-80, а с органическим - 3069-80, ЛК-О одинарной свивки соответствует стандарту 3062-80, тросы ЛК-Р с органическим сердечником производятся в соответствии с ГОСТом 2688-80 и так далее. Эти документы регламентируют назначение, механические свойства марок, виды покрытия проволок, направление и способ свивки, сочетание в канате направлений свивок его элементов, точность изготовления и степень уравновешенности. Правила приёмки, технические требования, маркировка, методы испытаний, упаковка, транспортировка и нормы хранения тросов определены ГОСТом 3241-91.
Применение стального каната
Благодаря надёжности и практичности, оцинкованные тросы из стальной проволоки активно применяются составным элементом промышленного оборудования в самых разнообразных сферах:
- в подъёмно-транспортных механизмах;
- в дорожно-строительных, землеройных и горных агрегатах;
- в технике нефтегазодобывающих отраслей;
- в сельскохозяйственных машинах;
- в судостроительном производстве и других промышленных отраслях.
Широкий ассортимент тросов разного диаметра и прочности позволяет приобрести соответствующий конкретному оборудованию тип стального каната.
По назначению стальные тросы разделяются на две группы: предназначенные только для работы с грузами и для осуществления подъёма или транспортировки и людей, и грузов.
Преимущества оцинкованных канатов
Покрытие стальной проволоки цинком увеличивает срок эксплуатации стального каната в 3 раза и позволяет его использовать в агрессивных средах. Оцинкованные тросы отличаются высоким уровнем устойчивости к коррозии, что делает возможным их применение на речных и морских судах. Благодаря высокой износостойкости, они активно применяются во всех сферах промышленности.
Покрытие стальной проволоки цинком разделяет тросы по условиям работы на три группы:
- В жёсткой агрессивной среде.
- В особо агрессивной жёсткой среде.
- В среднеагрессивной среде.
Трос в оболочке
Современная промышленность предлагает оцинкованный трос в оплётке из ПВХ, повышающей защиту от коррозии. Такие канаты успешно используются при необходимости обвязывать груз для погружения в жидкость, в качестве растяжек при монтаже антенн и мачт, при такелажных и погрузочных работах в неблагоприятных условиях и при низких температурах. Оцинкованный трос 3 мм в ПВХ-оболочке используется для проведения воздушных линий связи и электроснабжения. Сегодня ассортимент оцинкованных тросов пополняется изделиями с покрытием из материалов, выдерживающих воздействие высоких температур и противостоящих горению.
Стальные канаты нашли применение в различных отраслях промышленности и строительства. Переработка нефти, добыча угля, возведение промышленных объектов и жилых зданий, эксплуатация морских и речных судов - это далеко не полный список применения металлических тросов.
Сфера применения
Главное назначение стального каната это выполнение такелажных, буксировочных и грузоподъемных работ. Высокая прочность в сочетании с гибкостью позволяют использовать металлоизделия данной категории для оснащения грузоподъемного оборудования и тяжелой техники. Сюда относятся оборудование для бурения, подъемные краны, экскаваторы. Помимо этого канаты из стальной проволоки используются в производстве механизмов подъема и опускания грузо-пассажирских лифтов.
Талевые канаты с линейным касанием проволок применяются в создании:
- подъемных установок в цехах металлообработки;
- шахтного подъемного оборудования;
- буровых установок и горных машин;
- землеройной и дорожной техники;
- подвесных дорог.
Стальными тросами оснащаются судовые краны и автокраны, тельферы, лебедки и скреперы, лифты, барабанные лебедки и гидравлические лифты.
К ценным свойствам металлического троса относится его гибкость и возможность изготовления грузозахватных приспособлений, которые выдерживают серьезные механические нагрузки. К стальным тросам и дополнительным элементам, в сочетании с которыми они используются, предъявляются строгие требования на соответствие нормам госстандарта.
Отличные механические характеристики и коррозионная стойкость позволяют использовать в строительстве ответственных сооружений - мостов, эстакад. Бетонные конструкции, армированные металлическим шнуром, приобретают необходимую прочность, способность отрабатывать большие динамические и статические нагрузки.
Основные параметры для выбора канатов это гибкость, прочность, грузоподъемность, а также предельные значения их натяжения. Для повышения устойчивости металлоизделий к воздействию агрессивных сред они могут подвергаться дополнительной обработке. Область применения каната зависит от материала изготовления, назначения и марки.
Описание
Канат стальной ГОСТ 2688-80 представляет собой металлоизделие, которое состоит из органического сердечника и свитых стальных проволок. Сердечник является основой конструкции и придает изделию гибкость. Он выполняет роль амортизатора, противостоит радиальному давлению при нагружении каната и препятствует его поперечной деформации.
Он может быть выполнен из:
- полипропилена, полиэтилена;
- пеньки или хлопкового волокна;
- вискозы, капрона, лавсана;
- корда, сизаля.
Чтобы защитить сердечник от преждевременного разрушения и гниения его пропитывают специальными антикоррозионными составами, не содержащими кислот и щелочей. Для пропитки сердечника применяются канатные смазки:
- Торсиол-55;
- Эласкон;
- БОЗ-1;
- СК-50;
- КС-У.
В процессе эксплуатации при изгибе каната смазка проникает в зазоры между проволоками, обеспечивая их равномерное смазывание и защиту металла от коррозии. Благодаря канатной смазке обеспечивается длительная сохранность сердечника, уменьшается трение и износ внутренних и внешних проволок при работе каната на блоках. Смазка сохраняет свои качества в широком диапазоне рабочих температур от -50 С до +50 С. Защитная смазка используется как при изготовлении изделий, так и в процессе эксплуатации. Состав наносится сплошным слоем толщиной не менее 0,2 мм.
Металлический канат двойной свивки состоит из шести прядей, которые изготавливаются из проволок разного диаметра во внешнем слое прядей. Конструкционная схема каната 6×19 (1+6+6/6)+1 o.c. Такая конструкция сводит к минимуму риск разрыва и деформации изделия.
Канаты с линейным касанием проволок типа ЛК-Р обладают большой работоспособностью, что позволяет использовать их для работы в сложных условиях. Продукция этой категории обладает устойчивостью к абразивному износу и воздействию больших концевых нагрузок. Благодаря широкому ассортименту типоразмеров можно подобрать изделие с оптимальными техническими характеристиками .
Технические характеристики
Стальные канаты, изготовленные в соответствии с нормативами ГОСТа 2668-80, имеют диаметр сечения от 3,6 мм до 56,0 мм. Продукция классифицируется по нескольким признакам. Канаты повышенной точности изготовления обозначается индексом Т. В зависимости от назначения они бывают:
- ГЛ - грузолюдскими, предназначенными для установки на лифтах;
- Г - грузовыми, которые применяются для монтажа всех других механизмов.
Стальные тросы изготавливаются с правой (П) и левой свивкой, которая обозначается индексом Л. Направление свивки бывает:
- К - комбинированным;
- О - односторонним;
- крестовым.
По способу свивки прядей канаты делятся на:
- Н - нераскручивающиеся;
- МК - малокрутящиеся;
- раскручивающиеся.
Использование канатов с комбинированной и крестовой свивкой позволяет уменьшить кручение подвешенного груза. Одинаковое направление свивки проволок создает большую степень крутимости. Противоположное направление свиваемых прядей дает эффект малой крутимости (МК). Изделия с маркировкой Н обладают рядом преимуществ в сравнении с другими типами:
- в процессе эксплуатации не образуют петель и узлов;
- свободные концы не раскручиваются и не распускаются;
- трос не совершает круговых вращений при обрезке, удалении перевязок.
В зависимости от степени уравновешенности канаты бывают рихтованными (Р) и нерихтованными. В результате рихтовки исчезает напряжение от деформации проволок и прядей. Изделие сохраняет свою прямолинейность как на горизонтальной плоскости, так и в свободном подвешенном состоянии.
По механическим свойствам продукция делится на марки:
- В - обыкновенного качества;
- ВК - высокого качества;
- 1 - нормального качества.
Материалом для изготовления служит стальная проволока с цинковым покрытием и без него. Поверхностная плотность цинка зависит от диаметра проволоки.
- Продукция с буквенным обозначением С эксплуатируется в агрессивных условиях. Плотность цинка составляет 20-110 г/м2.
- Канаты, маркированные буквой Ж имеют плотность покрытия 25-150 г/м2 и используются в жестких условиях.
- Изделия с маркировкой ОЖ предназначены для эксплуатации в особо жестких условиях с высоким уровнем износа. Поверхностная плотность цинка варьируется от 60 до 245 г/м2.
Условные обозначения
Маркировка изделия содержит в себе полную информацию о типе и марке продукции. Пример условного обозначения - канат 14-Г-ВК-Л-К-МК-Т-1860 ГОСТ 2688-80. Расшифровка:
- 14 - диаметр каната;
- Г - грузовой;
- ВК - высокого качества;
- Л - с левым направлением свивки;
- МК - малокрутящийся;
- Т - повышенной точности;
- 1860 - маркировочная группа.
Особенности производства канатов
Канаты из оцинкованной проволоки обладают повышенной устойчивостью к коррозии и применяются в следующих сферах:
- на лесосплаве и деревообрабатывающей промышленности;
- транспортном строительстве и судостроении, авиастроении;
- в металлургии и горно-добывающей отрасли;
- производстве строительной техники;
- в создании производственных линий.
Цена изделия зависит от его диаметра, типа и марки используемой стали. Материалом для изготовления металлических тросов служит канатная проволока из низколегированной стали. Она имеет сечение круглой формы и изготавливается из специальной катанки классов ПК, ВК, КК, что обеспечивает высокую пластичность готового изделия. По виду поверхности канатная проволока делится на:
- светлую, без цинкового покрытия диаметром от 0,2 до 4,6 мм;
- оцинкованную, диаметром 0,18-4,5 мм.
В качестве сырья для изготовления проволоки используется конструкционная и рессорно-пружинная сталь марок 45-85. Выбор марки стали зависит от назначения конечного продукта. Арматурные канаты изготавливаются из стали 70, 75, 80, 85. Для авиационных канатов проволоку изготавливают из стали марок 50,55, 60, 65.
Возможно использование коррозионно-стойких сталей марок 5Х17Н12Мо2, 17Х12Н7, 5Х17Н12М2. Сталь, легированная кремнием, марганцем, хромом, никелем и молибденом, показывает хорошие антикоррозионные качества и обладает устойчивостью к воздействию атмосферной влаги.
Контроль качества
Стальные канаты, используемые на производстве, требуют регулярного контроля состояния. Обнаруженные дефекты сверяются с нормами браковки изделий данной категории. К браку относится:
- изменение конфигурации и разрушение сердечника;
- выдавливание проволок из прядей;
- износ наружного слоя проволок;
- обрыв проволок;
- залом каната.
При обнаружении подобных дефектов изделие бракуется.
Измерение диаметра каната
Диаметр каната определяют замером фактического размера изделия с помощью штангенциркуля. Замеры выполняются на двух участках, расстояние между которыми составляет не менее 1 м. На каждом участке диаметр замеряется в двух плоскостях. Среднее арифметическое значение четырех замеров должно находиться внутри границ допустимых значений, которые указаны для номинального диаметра.
Упаковка канатов
Купить изделие можно в бухтах, намотанным на деревянные или металлические катушки. Длина троса в бухте зависит от его диаметра и составляет 200, 500 и 1000 м. При оформлении заказа необходимая длина каната указывается в договоре, заключенном с производителем .
Предельное отклонение по длине не должно превышать 5% для канатов длиной менее 400 м. Для изделий длиной более 400 м допустимое отклонение составляет 20 м на каждые 1000 м.
- внутренний диаметр не менее 15 диаметров изделия;
- наружный диаметр не более 1,2 м;
- высота не более 0,8 м.
Допускается намотка на катушку нескольких отрезков каната одного типоразмера. В этом случае концы прочно закрепляются, наружный конец обязывается и фиксируется на внутренней стороне щеки катушки. Для обвязки используются: пряди, канаты, ленты, проволока, органический сердечник.
По желанию заказчика канаты ГЛ оборачиваются полимерной пленкой или водонепроницаемой бумагой, катушки обшиваются досками. Бухты прочно перевязываются мягкой проволокой либо прядями каната в четырех или шести точках, при этом участки крепления должны быть равномерно расположены по окружности бухты. Упаковка продукции, которая отгружается в северные районы или отправляется морским путем выполняется по ГОСТ 15846-79.
Каждый трос снабжается сертификатом и биркой, которая крепится к катушке или бухте. На ней указывается заводской номер изделия, условные обозначения, параметры длины и веса.
Вес каната
Стальные канаты являются элементами грузоподъемных механизмов и приспособлений. Для эффективного использования оборудования необходима точная информация о параметрах каната - технические характеристики, диаметр, масса, сколько метров в тонне . Вес 1 метра изделия зависит от его диаметра, который складывается из диаметров проволок - центральной, внутреннего и наружного слоя.
| Диаметр каната, мм | Масса погонного метра, кг | Масса 1000 м каната смазанного, кг | Количество метров в тонне |
| 3,6 | 0,049 | 48,8 | 20408,2 |
| 3,8 | 0,055 | 55,1 | 18181,8 |
| 4,1 | 0,064 | 64,1 | 15625,0 |
| 4,5 | 0,074 | 73,9 | 13513,5 |
| 4,8 | 0,084 | 84,4 | 11904,8 |
| 5,1 | 0,096 | 95,5 | 10416,7 |
| 5,6 | 0,117 | 116,5 | 8547,0 |
| 6,2 | 0,142 | 141,6 | 7042,3 |
| 6,9 | 0,177 | 176,6 | 5649,7 |
| 7,6 | 0,211 | 211,0 | 4739,3 |
| 8,3 | 0,256 | 256,0 | 3906,3 |
| 9,1 | 0,305 | 305,0 | 3278,7 |
| 9,6 | 0,359 | 358,6 | 2785,5 |
| 11,0 | 0,462 | 461,6 | 2164,5 |
| 12,0 | 0,527 | 527,0 | 1897,5 |
| 13,0 | 0,597 | 596,6 | 1675,0 |
| 14,0 | 0,728 | 728,0 | 1373,6 |
| 15,0 | 0,844 | 844,0 | 1184,8 |
| 16,5 | 1, 025 | 1025,0 | 975,6 |
| 18,0 | 1,220 | 1220,0 | 819,7 |
| 19,5 | 1,405 | 1405,0 | 711,7 |
| 21,0 | 1,635 | 1635,0 | 611,6 |
| 22,5 | 1,850 | 1850,1 | 540,5 |
| 24,0 | 2,110 | 2110,0 | 473,9 |
| 25,5 | 2,390 | 2390,0 | 418,4 |
| 27,0 | 2,685 | 2685,0 | 372,4 |
| 28,0 | 2,910 | 2910,0 | 343,6 |
| 30,5 | 3,490 | 3490,0 | 286,5 |
| 32,0 | 3,845 | 3845,0 | 260,0 |
| 33,5 | 4,220 | 4220,0 | 237,0 |
| 37,0 | 5,015 | 5015,0 | 199,4 |
| 39,5 | 5,740 | 5740,0 | 174,2 |
| 42,0 | 6,535 | 6535,0 | 153,0 |
| 44,5 | 7,385 | 7385,0 | 135,4 |
| 47,5 | 8,430 | 8430,0 | 118,6 |
| 51,0 | 9,545 | 9545,0 | 104,8 |
| 56,0 | 11,650 | 11650,0 | 85,8 |
