Испытания стальных канатов методические указания

УДК 622.673.6 Т69

Рецензент

канд. техн. наук, доцент кафедры «Горная электромеханика» С.В. Воробель Пермского национального исследовательского политехнического университета

Трифанов, Г.Д.

Т69 Испытания стальных канатов / Г.Д. Трифанов. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, Пермь, 2014. – 37 с.

Приведены требования к оснащению канатно-испытательных станций и канатам, предназначенным для испытания разрушающим методом. Приведены порядок подготовки каната к испытаниям, методика проведения испытания проволок на разрыв и перегиб и нормы браковки проволок. Дана методика обработки результатов испытаний, критерии браковки каната в целом. Приведены требования к оформлению и выдаче результатов испытаний.

Методические указания предназначены для студентов технических вузов специальностей 150402 «Горные машины и оборудование» по курсу «Шахтные и подъемные установки», а также для инженернотехнических работников горнодобывающих предприятий, шахтостроительных, научно-исследовательских и проектных, экспертных, специализированныхналадочных иремонтныхорганизаций.

Указания могут быть использованы при повышении квалификации работников горных предприятий, обслуживающих шахтные подъемные установки.

© ПНИПУ, 2014

2

3

ВВЕДЕНИЕ

Действующие Правила безопасности [1, 2] предписывают испытание перед навеской всех подъемных канатов вертикальных и наклонных шахтных подъемных установок, канатов для подвески полков, спасательных лестниц и проходческих люлек, резинотросовых уравновешивающих канатов. Канаты барабанных подъемных установок должны испытываться повторно.

Испытания стальных канатов проводятся с целью определения соответствия их технического состояния установленным требованиям и выдачи заключений об их годности или негодности к использованию по назначению [3].

1.ОБОРУДОВАНИЕ КАНАТНО-ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ

1.1.Каждая канатно-испытательная станция должна иметь следующееоборудование:

а) машины для испытания проволок на разрыв с предельным усилием 50 кН – не менее 2 шт.;

б) машины для испытания проволок на разрыв о предельным усилием 5 кН – не менее 2 шт.

в) прибор для испытания проволок на перегиб. Рекомендуется иметь 3 прибора с постоянно установленными валиками диаметром

5, 10, 15 мм;

г) образцовые динамометры 3-го разряда с пределами измерения растягивающих усилий до 2 кН, если не проводятся испытания проволок с меньшим усилием, до 10 кН и до 50 кН;

д) уровень для контроля правильности установки испытательных машин;

е) измерительный инструмент: микрометры, штангенциркули, мерные стальные линейки, щупы;

ж) машину для резки канатов; з) устройство для мойки проволок каната;

и) верстак стискамии наборомслесарныхинструментов.

4

1.2.Допустимая погрешность измерения нагрузки испытательных машин не должна превышать +1 %.

Работники канатно-испытательной станции должны знать инструкцию, прилагаемую к испытательной машине.

1.3.Для каждой шкалы испытательных маятниковых и ры- чажно-маятниковых машин должен использоваться определенный груз, устанавливаемый на соответствующем месте.

1.4.Рекомендуется, чтобы для испытательных машин с маятниковым (а также рычажно-маятниковым и гидравлико-маятнико- вым) силоизмерителем ожидаемое разрывное усилие проволоки составляло не менее 1/5 используемой шкалы силоизмерителя, но не ниже 0,04 от предельной нагрузки испытательной машины, а наибольшее разрывное усилие проволоки не превышало 3/4 используемой шкалы силоизмерителя.

Для машин с электронными силоизмерительными датчиками ожидаемое разрывное усилие проволок должно находиться в пределах используемого диапазона измерения нагрузок, которые обеспечивают минимальную погрешность измерений.

1.5.Указатель отсчетного устройства после разрыва проволоки должен возвращаться на нулевую отметку. Допускаемое отклонение указателя отсчетного устройства от нулевой отметки не должно превышать ±0,5 деления шкалы.

В машинах должно быть устройство для фиксации наибольшего усилия, достигнутого при испытании.

Когда возникает сомнение в правильности результатов испытаний или при необходимости повторного испытания при разборе конфликта между потребителем и заводом-поставщиком, испытание должно производиться на другой машине с такими же шкалами.

Для механического испытания проволок на перегиб до излома должны применяться приборы, удовлетворяющие требованиям ГОСТа [5, 7].

1.6.Испытательные машины, эталонные (образцовые) динамометры, микрометры, штангенциркули должны иметь свидетельства о государственной поверке, выданные в установленном порядке.

5

Кроме государственной поверки испытательные машины должны подвергаться периодической ведомственной контрольной проверке.

1.7.Контрольная проверка испытательных машин должна проводиться органами ведомственной метрологической службы предприятия, в структуру которого входит КИС, либо работниками КИС (не менее двух человек), прошедшими специальное обучение

иимеющими удостоверение на выполнение поверочных и калибровочных работ, выданное территориальными органами метрологической службы.

Контрольные проверки проводятся не реже 1 раза в два месяца. Если испытательная машина используется не более 10 рабочих смен в течениемесяца, проверкимогутпроводитьсянереже1 разав4 месяца.

Контрольная проверка испытательных машин осуществляется методом непосредственной нагрузки или путем сравнения показаний машины с показаниями эталонных (образцовых) динамометров.

Результаты контрольной проверки испытательных машин должны заноситься в специальный журнал и подписываться работником, производившим проверку, и ответственным лицом.

1.8.Приборы или машины для испытания проволоки на перегиб государственной поверке не подлежат.

2.ПРИЕМ ОТРЕЗКОВ КАНАТА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

2.1.На испытание поступает отрезок каната длиной не менее 1,0 м. К канату должен быть прикреплен ярлык, на котором указано: предприятие, шахтный ствол, назначение подъема (грузовой – Г, грузолюдской – ГЛ, людской – Л), правый/левый, заводской номер каната, диаметр каната, номер ГОСТа или ТУ, дата навески и дата отрубки.

2.2.На оба конца отрезка каната должен быть наложен бандаж шириной не менее 75 мм из мягкой проволоки.

2.3.К каждому отрезку каната должны прилагаться:

6

–заявление в КИС, содержащее необходимые сведения о канате и подъемной установке по установленной форме (приложение 1), подписанноеответственнымлицомпредприятияизаверенноепечатью;

–заводской сертификат качества (копия) – для первичных испытаний, копия свидетельства предыдущего испытания – для повторных испытаний.

2.4. Подъемные и тяговые канаты людских и грузолюдских подъемных установок должны иметь назначение ГЛ и марку проволок В, остальные – не ниже марки 1.

2.5. В случае несоответствия представленных предприятием сведений о канате заводскому сертификату или данным, указанным на ярлыке, отрезок каната на испытания не принимается.

2.6. Каждый отрезок каната, поступивший на испытания, должен регистрироваться в специальном журнале с указанием даты поступления.

2.7. От каждого каната, поступившего на испытания, должен отрезаться образец длиной 30–35 см для испытаний. Остальная часть должна передаваться в канатный архив вместе с ярлыком, поступившим от предприятия, и храниться на протяжении всего срока службы каната (если его повторно не испытывают) или до следующего повторного испытания.

3.ПОДГОТОВКА КАНАТА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1.При подготовке каната к испытаниям производится его внешний осмотр и проверка диаметра.

3.2.В процессе осмотра каната проводится проверка его соответствия сертификату по способу свивки. Проверка нераскручиваемости каната осуществляется удалением перевязок и мест заварки. В нераскручивающихся канатах пряди в канатах двойной и тройной свивки, наружные пряди в многопрядных канатах, проволоки в канатах одинарной свивки могут раскручиваться на расстоянии не более одного шага свивки от конца каната или могут раскручиваться на расстоянии не более пяти шагов свивки таким

7

образом, чтобы их можно было легко возвратить в прежнее положение. Металлические сердечники при этом могут быть раскручивающимися.

3.3. У каждого отрезка каната, поступившего на первичные испытания, необходимо замерить фактический диаметр.

Канат считается соответствующим стандарту, если отклонение фактического диаметра от номинального не превышает предельных отклонений, приведенных в табл. 1.

В случае несоответствия фактического диаметра каната стандарту заказчику рекомендуется измерить диаметр каната в ненагруженном состоянии на расстоянии не менее 5 м от конца каната. При получении от заказчика в письменном виде результатов указанных измерений, соответствующих государственному стандарту, испытания могут быть продолжены.

Таблица 1 Предельные отклонения диаметра каната

8

3.4.В канатах закрытой конструкции Z-образные проволоки в слое должны прилегать друг к другу, образуя соединение замком. Зазор между ними не должен вызывать нарушение замка, а диаметр каната не должен выходить за предельные отклонения, предусмотренные стандартом [9].

3.5.Резка и разборка образца каната. Не допускается применение термических способов резки, кроме резки абразивными кругами, когда зона нагрева проволоки ограничивается длиной в несколько миллиметров.

Перед разборкой каната необходимо уточнить конструкцию каната по государственному стандарту на сортамент, указанному в сертификате, номинальные диаметры проволок и их количество.

Отрезок каната для испытаний расплетают на отдельные пряди. Проволоки каждой пряди укладывают отдельно. Каждую прядь,

всвою очередь, разбирают по слоям на группы проволок одинакового диаметра. Сломанные проволоки (или сломавшиеся при разборке) необходимо поместить в свою группу, но отметить маркировкой, чтобы они отличались от остальных.

При разборке каната определяется соответствие конструкции каната государственному стандарту:

– проводится подсчет количества проволок в группах одинакового диаметра;

– проводится осмотр проволок в целях обнаружения обрывов, деформации, коррозии и пр.;

– определяется наличие или отсутствие цинкового покрытия;

– определяются конструкция и материал сердечника;

– проверяются смазка проволок и пропитка сердечника.

В закрытых подъемных канатах допускается изменение количества Z-образных проволок в наружном слое и круглых проволок на одну в концентрических слоях, а в слоях из чередующихся Х-об- разных и круглых проволок – на одну пару проволок.

9

3.6. Канат не испытывается, если:

–конструкция каната не соответствует указанной в сертификате завода–изготовителя или соответствующему государственному стандарту на сортамент;

–обнаружено отсутствие хотя бы одной проволоки;

–конструкция сердечника не соответствует указанному в заводском сертификате.

В этом случае заказчику выдается свидетельство с заключением «Канат не годен», а в графе «Особые отметки» указывается причина.

Канаты, предназначенные для эксплуатации на подъемных установках со шкивами трения, должны быть полностью несмазанными или смазаны фрикционной смазкой, разрешенной к применению в установленном порядке.

3.7. После разборки каната производится рихтовка проволок для подготовки их к проведению испытаний на перегиб и разрыв. Рихтовка выполняется вручную с применением слесарного инструмента и приспособлений либо с применением механических устройств с электроприводом, имеющих рабочий орган вращения, оснащенный рихтовочным приспособлением. Применяемые устройства не должны оказывать влияния на состояние поверхности и форму сечения проволоки, а также снижать число перегибов проволоки при испытании на перегиб более чем на 3,0–4,0 %.

3.8. После разборки и рихтовки проволоки должны промываться в движущемся горячем растворе моющих средств при условии, чтобы эти средства не оказывали химического действия на материал проволоки.

4.ИСПЫТАНИЯ КАНАТОВ

4.1.Периодичность первичных испытаний резервных канатов и повторных испытаний канатов, находящихся в эксплуатации, определяется действующими правилами безопасности [1, 2] и инструкцией по эксплуатацией стальных канатов в шахтных стволах [4].

10