2.5 Порядок проведення лабораторної роботи

Лабораторна робота виконується кожним студентом iз використанням окремого відрізку каната та індивідуального набору вихідних даних в п’ять послідовних етапів: огляд, вимірювання геометричних параметрів, обчислення перелі-чених нижче величин (п. 2.5.3.), складання, оформлення і захист звіту.

2.5.1 На першому етапі виконання роботи студент візуально:

2.5.1.1 Встановлює число сталок n_c, з яких зсукано талевий канат.

2.5.1.2 Визначає матеріал осердя і його форму, встановлює виконання каната, записує до робочого зошиту його умовне позначення.

2.5.1.3 Рахує число дротин n_д (незалежно від їх діаметра), з яких зсукано одну зі сталок каната, в цілому в усій сталці і окремо в кожному шарі сукання.

2.5.1.4 Рахує число шарів n_ш дротин, з яких зсукано сталку, при цьому центральна дротина не вважається окремим шаром.

2.5.1.5 Встановлює однорідність або різнорідність дротин в шарах сукання сталки відповідно до постiйностi або змiнностi діаметра дротин, при наявності сумнівів результати візуального спостереження перевіряються вимірюванням діаметрів дротин штангенциркулем, оптичним або гвинтовим мікрометром. До робочого зошиту записується умовне позначення конструкції сталки.

2.5.1.6 Визначає напрямок сукання дротин в зовнішньо-му шарі сталки (лівий або правий, за або проти годинникової стрілки).

2.5.1.7 Визначає вид контакту дротин в суміжних шарах сталки (лінійний, точковий).

2.5.1.8 Визначає напрямок сукання сталок в канат.

2.5.1.9 Ретельно оглядає зовнішні поверхні дротин, оцінюючи їх чистоту (шорсткість), наявність покрить, при потребі розглядаючи їх через оптичний мікрометр, з метою встановити марку дротин (1 або В).

2.5.1.10 Встановлює тип сукання каната, грунтуючись на результатах, отриманих за п. 2.5.1.6 і п. 2.5.1.8. За результатами виконання п.п. 2.5.1.1 - 2.5.1.10 студент повинен сформулювати вичерпне визначення конструкції і типу сталки і каната в цілому, записати їх умовні позначення, виконати ескіз поперечного перерізу каната (в масштабі не менше, нiж 4:1), в перерізі однієї зі сталок показати перерізи кожної з дротин, або виконати окремий ескіз перерізу сталки.

2.5.2 На другому етапі виконання лабораторної роботи студент вимірює:

2.5.2.1 Фактичний зовнішній діаметр каната D_кф (діаметр кола, описаного довкола поперечного перерізу каната). Користуючись його виміряною величиною за ГОСТ 16853-88 студент визначає найближчий стандартний діаметр каната D_к, враховуючи можливе спрацювання каната по зовнішньому діаметру та відхилення від номінального діаметра, що допускаються стандартом. Вимірювання слід проводити в перерізі, максимально віддаленому від кінців відрізка каната, де можлива деформація є мінімальною.

2.5.2.2 Зовнішній діаметр сталки каната d_с.

2.5.2.3 Діаметри дротин в усіх шарах сталки каната _і.

Вимірювання за п.п. 2.5.2.1 - 2.5.2.3 виконуються багато-разово в різних перерiзах і діаметральних площинах. Зіставле-нням між собою результатів різних вимірювань одного і того ж діаметра сталки d_с або діаметра _і дротин, що утворюють зовнішній шар сталки, визначається наявність або відсутність спрацювання досліджуваного зразка каната за зовнішнiм діа-метром. При віднаходженні величини D_к для спрацьованого каната вводиться поправка на виявлену спрацьованість.

2.5.2.4 Крок сукання t_с дротин у сталку (виключно для зовнішнього шару сталки).

2.5.2.5 Крок сукання сталок в канат t_к.

2.5.2.6 Кут сукання дротин у зовнiшньому шарi сталки .

2.5.2.7 Кут сукання сталок в канат .

2.5.3 На третьому етапі лабораторної роботи студент обчислює:

2.5.3.1 Площу теоретичного перерiзу каната  площу кола, описаного довкола його поперечного перерiзу

. (2.1)

2.5.3.2 Сумарну площу перерiзу усіх дротин, з яких зсукано сталки каната (для канатів виконання 1 враховуючи дротини осердя 77=49) в м²

. (2.2)

2.5.3.3 Теоретичну масу погонного метра каната в кг/м за наближеним виразом

. (2.3)

2.5.3.4 Коефіцієнт конструктивної щільності

. (2.4)

Класифiкувати досліджуваний канат за чисельним значенням коефіцієнта К_щ до однієї з трьох наступних груп: малої щільності при К_щ  0,45, середньої щільності при 0,45  К_щ  0,6, високої щільності при К_щ > 0,6.

2.5.3.5 Коефіцієнт гнучкості каната

. (2.5)

При суканнi сталок каната із дротин різного діаметра _і у формулу (2.5) підставляється приведений діаметр дротин δ_пр, обчислений з виразу

. (2.6)

2.5.3.6 Кут сукання дротин у зовнiшньому шарi сталки

, (2.7)

де d_з  діаметр дротин зовнішнього шару сталки.

2.5.3.7 Кут сукання сталок в канат

. (2.8)

Порівняти обчислені значення кутів сукання  і  з виміряними за пп. 2.5.2.6, 2.5.2.7.

2.5.3.8 Модуль пружності каната (за формулою А.І.Дінника)

, (2.9)

де Е_пр  модуль пружності матеріалу дротин (для сталі Е_пр = 2,110¹¹ Па).

2.5.3.9 Сумарне руйнівне зусилля розтягу усіх дротин в канаті  теоретичну міцність каната

. (2.10)

Чисельне значення _В тимчасового опору розтягу для матеріалу дротин (1570, 1670, 1770 МПа) канату для підставляння в (2.10) задається індивідуально викладачем, який проводить лабораторну роботу.

2.5.3.10 Руйнівне зусилля на розтяг каната в цілому  агрегатну міцність

, (2.11)

де к_в  коефіцієнт, що враховує втрати міцності каната при його виготовленні, для наближених розрахунків приймається к_в = 0,85.