3019

3

ВВЕДЕНИЕ

Всовременном строительстве монтаж систем теплогазоснабжения и вентиляции ведется крупными тяжеловесными блоками. Трубопроводы при подземной и наземной прокладке монтируются звеньями длиной 40 метров, иногда и более, трубопроводы и арматура колодцев поставляются в зону монтажа в виде собранных в заготовительных предприятиях блоков, отопительные котлы, экономайзеры поставляются заводами-изготовителями готовыми блоками. Это относится к кондиционерам, холодильным машинам, приточным камерам, фильтрам для очистки воздуха и т.п.

Монтаж укрупнённых блоков возможен при применении эффективных средств механизации такелажных работ и требует разработки в проектах организации строительства (ПОС) и проектах производства работ (ППР) рациональных методов организации монтажа с применением современного грузоподъёмного оборудования и такелажной оснастки.

Такелажные работы в общем объеме всех монтажных работ занимают до 50%. К такелажным работам относятся: строповка и расстроповка монтажного оборудования, его подъём, опускание и горизонтальное перемещение; крепление блоков, полспастов, лебёдок, талей; сооружение монтажных якорей; изготовление, установка и оснащение монтажных мачт, порталов, шевров; испытание монтажного оборудования и оснастки ит.п. При этом необходимо обеспечить безопасное ведение работ.

Целью учебного пособия является оказание помощи студентам в изучении дисциплин «Механизация и автоматизация производства систем теплогазоснабжения и вентиляции» и «Технология и организация строительномонтажных процессов» и в выполнении курсовых и дипломных проектов, курсовых и контрольных работ.

Впособии рассматриваются материалы, такелажные приспособления и грузоподъемное оборудование, применяемые при выполнении монтажных работ. Рассмотрены теоретические основы расчетов и конструирования такелажной оснастки, отвечающие требованиям эффективного и безопасного ведения работ.

Приведенные в пособии примеры предназначены облегчить понимание изучаемого курса.

Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 653500 «Строительство», по специальности 270109

«Теплогазоснабжение и вентиляция», а также может быть полезным для инже- нерно-технических работников, занимающихся монтажом систем теплогазоснабжения и вентиляции и проектированием организации строительства и производства работ.

4

1.Канаты

1.1.Канаты стальные

Стальные канаты используются для изготовления строп, для оснащения лебедок, кранов, мачт и других грузоподъемных механизмов, для вант, оттяжек, полиспастов и т.п.

Канаты изготавливаются из стали с расчетным пределом прочности на растяжение от 1370 до 1960 Н/мм2.

Стальные канаты различаются по количеству прядей, из которых они свиты, количеству проволок в каждой пряди, направлению свивки прядей, способу свивки и по материалу, применяемому для сердечника каната.

По способу свивки проволоки в пряди канаты могут быть с линейным касанием (ЛК), точечным касанием (ТК) и точечно-линейным касанием (ТЛК).

По количеству проволок в прядях и способу свивки различают канаты: одинарной свивки, когда канаты свиваются из отдельных проволок, и канаты двойной свивки, когда проволоки сначала свиваются в пряди, а затем пряди свиваются в канат. В каждом слое свитой пряди могут быть проволоки одинакового диаметра (ЛК-О, ТЛК-О) или пряди свиваются из проволок разных диаметров (ЛК-Р, ЛК-Р). Также пряди канатов могут свиваться из проволок одного диаметра, а пространство между слоями заполняться проволоками меньшего диаметра, чем диаметры проволок, из которых сплетены пряди (ЛК-3), либо пространство между некоторыми слоями заполняется проволоками двух разных диаметров, а между другими - проволоками одного диаметра (ЛК-РО).

Для придания канату большей гибкости пряди свиваются вокруг сердечника. Сердечник, в большинстве случаев, изготавливают из органического материала (ОС). Сердечники также могут быть из мягкого металла (МС) или из искусственных материалов (ИС).

Кроме того, стальные канаты подразделяются:

1.По назначению - грузовые (Г) и грузолюдские (ЛГ);

2.По виду покрытия проволоки - на проволоки без покрытия; из оцинкованных проволок для жестких агрессивных условий работы (Ж); для особо жестких агрессивных условий работы (ОЖ) и для средних агрессивных условий работы (С);

З. По направлению свивки - правой и левой (Л);

4.По сочетанию направлений свивки элементов каната - крестовой свивки (К), в которой направление свивки прядей в канате и проволоках в прядях противоположное, и канаты односторонней свивки (О), в которых направление свивки прядей в канатах и проволок в пряди одинаковы, а также комбинированной свивки (К);

5.По способу свивки - нераскручивающиеся (Н) и раскручивающиеся

(Р);

6.По степени крутимости - крутящиеся и малокрутящиеся (МК);

7.По точности изготовления - нормальной и повышенной (Т);

5

8. По механическим свойствам проволоки - высшей марки (В) и первой марки (I).

Номенклатура основных канатов, изготавливаемых промышленностью для такелажных работ и пакетирования грузов с 1995 г.

1. Канат двойной свивки типа ЛК-Р

конструкции 6x19(1+6+6/6)+1ОС.

ГОСТ 2688-80

Т.е. стальной канат двойной свивки линейного касания раскручивающийся, крестовой свивки, конструкции 6 прядей по 19 проволок в каждой пряди. Конструкция прядей состоит из 1 проволоки в центре, 2-ой слой из 6 проволок, 3-й из 6 проволок одного диаметра и 6 другого диаметра (см. рисунок). Шесть прядей свиваются вокруг сердечника из органического материала (обычно пенька). Пеньковые сердечники придают канату большую гибкость, ослабляют толчки в начале и конце подъема, и тем самым, обеспечивают больший срок службы. Кроме того, пеньковый сердечник обильно пропитывается смазкой и в процессе эксплуатации обеспечивает смазку проволок каната, предохраняя их от коррозии.

2.Канат одинарной свивки ТК конструкции 1×37(1+6+12+18)

ГОСТ 3064-80.

Канат крестовой свивки, одна прядь из 37 проволок одного диаметра.

3.Канат двойной свивки типа ЛК-О

конструкции 6×7(1+6)+1×7(1+6)

ГОСТ 3066-80.

4.Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6×7(1+6)+1ОС ГОСТ 3069-80.

5.Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6×19(1+9+9)+1ОС ГОСТ3077-80.

6.Канат двойной свивки типа ТЛК-О

конструкции 6×37(1+6+15+15)+1ОС ГОСТ 3070-80.

7.Канат двойной свивки типа ЛК-3

конструкции 6×25(1+6;6+12)+1ОС ГОСТ 7665-80.

6

Буква 3 означает, что пространство между двумя слоями проволок одного диаметра заполнено проволоками меньшего диаметра.

Так в данном канате в пряди между 6 проволоками и 12 проволоками последнего ряда вплетены 6 проволок меньшего диаметра.

8.Канат двойной свивки типа ЛК-3

конструкции 6×25( 1+6;6+12+7×(1

+6)) ГОСТ 7767-80.

9.Канат двойной свивки типа ЛКРО конструкции 6×36(1 +7+7/7+14)+1 ОС ГОСТ 7668-80.

10. Канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6×36(1+7+7/7+14)+7×7(1+6)

ГОСТ 7669-80.

Условные обозначения канатов нормируются ГОСТами. Например, канат диаметром 11,5 мм грузового назначения из проволок первой марки, оцинкованный по группе ОЖ, правой крестовой свивки, малокрутящийся, нераскручивающийся, повышенной точности изготовления, маркировочной группы 1770 Н/мм2 обозначается:

Канат 11,5-Г-1 -ОЖ-МК-Н-Т-1770 ГОСТ 3079-80.

При выборе канатов для монтажных работ следует руководствоваться следующими факторами:

1.Канаты должны быть изготовлены из качественной стали с расчетным пределом прочности проволок на разрыв не менее 1370 Н/мм2. Чем выше маркировочная группа каната, тем меньший диаметр каната можно применить для поднятия груза.

2.Канаты с точечным касанием (ТК) быстрее изнашиваются и менее проч-

ные.

Канат линейного касания (ЛК) или точечно-линейного касания (ТЛК) более прочные и износостойкие.

З. Чем больше нитей в пряди каната, тем канат более гибкий и прочный.

4.Преимущество при применении канатов для такелажных работ следует отдавать канатам с органическим сердечником, как более гибким и обеспечивающим хорошую смазку нитей каната.

Таким образом, для изготовления строп, для запасовки полиспастов и оснащения лебедок предпочтительно применять стальные канаты двойной свивки типа ТЛК-О 6×37+1ОС; типа ЛК-36×25+1ОС; типа ЛК-36×25; типа ЛК-РО

6×36+1ОС; типа ЛК-РО 6×36.(Табл.П.1.1)

Для изготовления вант, оттяжек, растяжек - другие типы канатов двойной свивки.

В прил.1 приведены технические характеристики стальных канатов. Номенклатура выпускаемых канатов приводится не полностью, т. к. канаты больших

7

диаметров при монтаже систем ТГС и вентиляции применяются редко.

При проектировании монтажных процессов необходимо правильно рассчитать такелажную оснастку, так как от этого зависит, в первую очередь, безопасность работ и предотвращение аварийных ситуаций, а также целостность и срок службы этой оснастки.

При подборе металлических канатов, исходя из усилия, прилагаемого к канату, и условий, в которых работает канат, определяют тип каната, его диаметр и качество стали, из которой сделаны проволоки каната.

Усилие в канате определяется в зависимости от принятой схемы монтажа (подъём определённого груза, перемещения груза от горизонтальной или наклонной плоскости, волоком или на катках и т.д.).

Условие, в котором работает канат, учитывается коэффициентом запаса прочности “K”, принимается по данным табл. 1.1.

Коэффициентом запаса прочности называется число, показывающее, во сколько раз нужно уменьшить нагрузку на канат по сравнению с разрывным усилием, чтобы перемещение груза было совершенно безопасным.

Расчёт стального каната, работающего на растяжение, производится по

где S-наибольшее допускаемое усилие в канате, Н;

R - разрывное усилие в канате, Н, принимается по табл.П.1.1;

K - коэффициент запаса прочности, принимается по табл.1.1.

При огибании канатом блоков и барабанов лебёдок, в канатах возникают дополнительные изгибающие усилия. Для того чтобы ими можно было пренебречь, определяют наименьший допустимый диаметр изгиба каната D по формуле

где d - диаметр каната, мм;

е - коэффициент, зависящий от типа грузоподъёмного механизма и режима его работы (определяется по табл.1.1).

Таблица 1.1

9

среднем режиме. Определяем R=17000∙5,5=93500 Н.

По табл.П.1.1 выбираем гибкий канат двойной свивки типа ЛК-3 конструкции 6×25+1ос по ГОСТу 7665-80 диаметром 14,5 мм с пределом прочности проволок 1570 Н/мм 2 , R=102500>93500 Н.

Проверяем допустимый диаметр изгиба по формуле (1.2)

D=d(е-1)=14,5(18-1)=246,5>225 мм.

Диаметр каната выбран неправильно. Принимаем канат ЛК-3 6×25+1ос. по ГОСТ 7665-80, но с пределом прочности проволок 1960 Н/мм 2 диаметром 13

мм; R=97200>93500

D=13(18-1)=201 мм<225 мм.

Пример 3

Имеется канат диаметром 11,5 мм. Из сертификата на этот канат известно, что пряди каната свиты из проволок с пределом прочности 1960 Н/мм 2 , а конструкция каната ТЛК-О 6×37+1ос. ГОСТ 3073-80. Требуется определить допустимую нагрузку на этот канат, если использовать его для подъёма люльки с людьми и допустимый диаметр блоков.

По табл.П.1.1 находим, что для указанного каната с диаметром 11,5 мм разрывное усилие R=77550 Н.

Допустимая нагрузка на канат составит:

S=R/K=77550/9=8617 Н.

Допустимый диаметр роликов блоков и барабана лебёдки должен быть больше:

D d(е-1) 11,5(25-1) 276 мм (коэффициенты “K” и “е” определять по табл. 1.1).

Стальные канаты сращивают между собой или присоединяют к элементам грузозахватных устройств в виде разъёмных и неразъёмных соединений ручным сплетением концов канатов или с использованием специальных приспособлений и деталей. Ручное сплетение канатов требует специального инструмента и приспособлений, высокой квалификации рабочих и весьма трудоёмко. Кроме того, даже хорошо выполненное сплетение уменьшает прочность каната примерно на

15 %.

1.2. Пеньковые канаты

Пеньковые канаты применяются при монтаже для вспомогательных целей в качестве оттяжек, для подъёма вручную через блоки небольших грузов и т.п.

Канаты выпускаются бельные и смольные. Бельные канаты гибкие, обладают большей прочностью, но пригодны к работе в сухих помещениях, так как