3.Исследуемые канаты

Стальные проволочные канаты, используемые в строительных машинах, по назначению бывают:

- грузовые, применяемые в грузоподъемных машинах для подъема груза и людей, а также для приведения в действие рабочих органов строительных машин с канатно-блочной системой приводы (бульдозеры, скреперы, экскаваторы и др.);

- тяговые, применяемые в тягальных лебедка для перемещения грузовых тележек по горизонтали (вибровкладыш, транспортные тележки для готовой продукции в производстве железобетонных изделий, для подтягивания вагонов под загрузку и выгрузку, для перемещения тележек кабельных кранов и кабин канатных дорог и др.);

- чалочные (стропы), применяемые для строповки грузов;

- распальные (ванты), применяемые в качестве растяжек для различных матч (вантовые краны, антенны, качающиеся кабельные краны), а также в качестве арматуры железобетонных изделий;

- несущие, используемые в качестве рельсов для перемещения грузовых тележек кабельных кранов и канатных дорог.

Канаты свиваются из стальных проволок на канатовьющих машинах. Для этого применяется проволока диаметр 0.2…4 мм из углеродистой стали. Высокие механические свойства проволок обеспечиваются ее холодной протяжкой через фильеры (воло-

52

- кривую допустимой грузоподъемности крана при К=1.4, т. е. Q = ƒ(L) (табл. 2).

Область, заключенная между осями координат и кривой допустимой грузоподъемности, называется областью допустимых грузоподъемностей. Область между этой кривой и кривой, соответствующей началу опрокидывания, называется областью недостаточной устойчивости. Область, расположенная выше кривой, соответствующей началу опрокидывания, является областью неустойчивости крана.

Практическое значение вертикальной диаграммы грузоподъемности крана состоит в том, что при заданном вылете стрелы можно определить допустимую грузоподъемность крана или решить обратную задачу, а также выяснить: можно ли данный груз поднимать при данном вылете стрелы.

8. Построить круговую диаграмму грузоподъемности крана.

85

жести крана (рис. 2);

М_опр = Р_гр l - опрокидывающий момент от

силы тяжести груза;

l – плечо силы тяжести груза относительно ребра

опрокидывания, м (определяется измерением);

R_А, R_В, х – см. табл.1.

Так как расположен на горизонтальной поверхности, а все явления опрокидывания рассматриваются в статике (кран не движется, поворотная часть не вращается, груз не поднимается, давление ветра отсутствует), то дополнительные опрокидывающие моменты, учитываемые методикой Госгортехнадзора, равны нулю. Теоретически в момент, соответствующий началу опрокидывания, коэффициент грузовой устойчивости равен единице, поскольку в это время момент удерживающий равен моменту опрокидывающему. Практически из-за погрешностей измерений рассчитанный коэффициент грузовой устойчивости будет несколько отличаться от единицы. Полученные значения занести в таблицу 2.

6. Вычислить допустимую грузоподъемность крана по зависимости

Q = Р_гр / 1,4 ,

где Р_гр - см. табл. 2;

1.4 – коэффициент грузовой устойчивости (по правилам Госгортехнадзора) при учете только статических сил.

Результаты вычислений занести в табл. 2.

7. построить вертикальную диаграмму грузоподъемности (рис.3) в координатах: вылет стрелы L – грузоподъемность Q.

На диаграмму нанести две кривые:

- кривую критической грузоподъемности крана, соответствующую началу опрокидывания, при К=1.0, т.е. Р_гр =ƒ(L);

84

чением). При волочении происходит так называемый наклеп, когда изменяется структура металла, вследствии чего значительно увеличивается прочность проволок (до 2500 н/мм²). В зависимости от прочности проволок канаты разделяются по механическим

свойствам проволоки на группы высшей марки – В и первой марки – I.

Если канат предназначен для работы во влажных или агрессивных средах, то проволоки покрываются слоем цинка. Канаты из оцинкованных проволок имеют более темный цвет.

Канаты изготавливаются способами одинарной свивки (рис.1,а) – только из одних проволок (спиральные канаты), двойной свивки (рис.1,б), когда из проволок сначала свиваются пряди (стренги), а затем из прядей и сердечника свивается канат (трос). Есть также канаты двойной свивки многопрядочного типа (рис.1,в), когда канат свивается из тросов (отдельных канатов обычной двойной свивки).

Рис. 1. Способы свивки канатов

Сердечники бывают органическими (о.с.) – из пеньки, искусственными (и.с.) – из пластмасс и металлическими (м.с.) – из мягких стальных проволок, свитых в прядь. Сердечник является

53

базой при навивке каната, а органические сердечники, кроме того, служат резервуаром для смазки, которая выдавливается из него при деформации каната и растекается между его проволоками.

Если проволоки в пряди и пряди в канате свиваются в одном направлении, правом (П) или левом (Л), то такие канаты называются канатами односторонней свивки (0) (рис.2,а); если направление свивки проволок в пряди отлично от направления прядей в канате, то такие канаты называются канатами двойной свивки (без обозначе-

ния) (рис.2,б).

Канаты односторонней свивки более долговечны, но они и более подвержены закручиванию и раскручиванию при изменении нагрузки.

Правое и левое направление прядей в канате имеет значение только при навивке каната на гладкий барабан, чтобы уменьшить кручение каната.

В зависимости от характера контакта между слоями у проволок в прядях, канаты бывают с точечными (ТК), линейными (ЛК) и комбинированным (ТЛК) касанием. При линейном касании проволоки верхнего ряда ложатся в бороздки нижнего ряда и меньше изнашиваются.

Рис. 2. Сочетание направлений свивки элементов каната

54

После этого вращать ручку механизма подъема до тех пор, пока задние колеса тележки слегка оторвутся от стола, что будет соответствовать началу потери устойчивости (рис. 2). Полученные данные занести в таблицу 2.

Рис. 2 Определение критической силы, опрокидывающей кран

Таблица 2

№ п/п	Вылет стрелы L, м	Плечо груза l, м	Критическая сила тяжести груза Ргр , кгс	Коэффициент грузовой устойчивости К	Допускаемая грузоподъем-ность крана Q, кг при К=1.4

5. Выполнить проверочный расчет коэффициентов грузовой устойчивости для трех рассматриваемых вылетов стрелы, используя формулу

К = М_у / М_опр,

где М_у = Gx = (R_А + R_В) x – удерживающий момент от силы тя-

83

Вылеты стрелы L определить измерениями. Результаты расчетов занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п	Вылет стрелы L, м	Плечо груза l, м	Давление на ось тележки		Расчетное плечо
			переднюю RА , кгс	заднюю RВ , кгс	переднее х, см	заднее у, см

Рис. 1. Определение положения центра тяжести

82

Различаются канаты простой (рис.1,а) и компаундной (рис1,б) структур: у первых пряди свиваются из проволок одинакового (0), а у вторых – разного (Р) диаметров. В канатах компаундной структуры легче достигается линейное касание проволок, лучше (на 5…10%) заполняется площадь поперечного сечения каната, а следовательно, и прочность таких канатов при одинаковых диаметрах и материалах проволок – выше.

В строительных машинах чаще всего применяются шестипрядные канаты двойной свивки (тросы) с числом проволок 619 = 114 (ГОСТы 2688-80, 3077-80), 636 (ГОСТ 7668-80) и 637 (ГОСТ 3079-80) в размерном диапазоне диаметров канатов от 11 до 32 мм.