70. Классификация канатов.

1. Общие положения по канатам

Стальные канаты, применяемые в качестве грузовых, стрело­вых, вантовых, несущих, тяговых, монтажных, должны соответство­вать государственным стандартам, иметь сертификат (свидетельст­во) или копию сертификата предприятия-изготовителя канатов об их испытании в соответствии с ГОСТ 3241 и ГОСТ 18899. Применение канатов, изготовленных по международным стандартам, допускает­ся по заключению головной организации или органа по сертифика­ции. Канаты, не снабженные сертификатом (свидетельством) об их испытании, к использованию не допускаются. Стальные канаты из­готавливают (ГОСТ 3241) из стальной проволоки (ГОСТ 7372), по­лученной путем многократного холодного волочения с промежуточ­ными термической и химической обработкой.

В ГПМ рекомендуется применять проволоку с временным со­противлением разрыву овр= 1600...2000 МПа. При Ощ> менее 1600 МПа диаметр каната значительно увеличивается, что также увели­чивает диаметр барабана и блоков. При авр большем 2000 МПа по­вышается жесткость каната, что уменьшает срок службы каната вследствие снижения сопротивления усталости проволок каната.

По механическим свойствам стальную проволоку разделяют на марки:

• В - высокого качества, из данной проволоки изготавливают грузолюдские канаты;

• / - нормального качества;

• канаты из проволоки марки // и Б.

6.2.2. Классификация канатов

Канаты ГПМ классифицируются следующим образом:

1. По конструкции канаты разделяют:

   1. На канаты одинарной, двойной и тройной свивки.

• Канаты одинарной свивки (спиральные), состоящие из про­волок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев, используются в качестве оттяжек в ГПМ. За­крытые спиральные канаты применяются в качестве несу­щих канатов подвесных канатных дорог и кабельных кра­нов.

• Канаты двойной свивки применяют в ГПМ в качестве гру­зовых. Они изготавливаются из прядей, свитых вокруг сер­дечника и состоящих из центральной проволоки, вокруг ко­торой по винтовой линии в несколько слоев навивается проволока.

• Канаты тройной свивки находят применение в качестве натяжных канатов в подвесных канатных дорогах. Эти ка­наты состоят из прядей двойной свивки, свитых вокруг цен­трального сердечника.

1. По типу сердечников. Сердечники в канатах двойной свивки выполняются органическими (О.С.) или металлическими (М.С.), мягкий металлический сердечник (М.М.С.), сердечник из искусственных материалов (И.С.). Наиболее распространены пеньковые органические сердечники, хорошо удерживающие смазку, благодаря чему уменьшается изнашивание проволок кана­та и коррозия. Канаты с пеньковыми сердечниками являются наи­более гибкими. Канаты с асбестовыми сердечниками используются для работы в горячих цехах. Канаты с металлическими сердечни­ками целесообразно применять при многослойной навивке на ба­рабан и при резко изменяющейся нагрузке, а также при необходи­мости повышения разрывного усилия каната без увеличения его диаметра. В качестве металлического сердечника можно исполь­зовать отдельную прядь или канат двойной свивки. Канаты с ме­таллическими сердечниками обладают значительной жесткостью, поэтому при перегибах на блоках и барабанах они быстрее изна­шиваются.

1. По направлению свивки прядей различают канаты левой и правой свивки.

Выбор каната по направлению свивки - правое (П) или левое (Л) - является важным фактором при эксплуатации. Канат при наматывании на барабан по винтовой линии, кроме деформации изгиба, испытывает деформацию кручения. Деформация кручения в зависимости от направления свивки, от укладки каната на барабан и направления вращения барабана может увеличивать или уменьшать скручивание каната. Необходимо так подбирать на­правление свивки, чтобы при эксплуатации канат дополнительно подкручивался, что увеличивает его прочность. Правильный выбор направления свивки каната особенно важен при навивке его на гладкий барабан. При подвеске грейфера на двух и более ветвях обычно используют один канат правой, другой - левой свивки, бла­годаря чему удается избежать скручивания отдельных ветвей ка­ната между собой.

3. По взаимному направлению свивок проволок в прядях и прядей в канате. Различают канаты (рис.б.З):

Крестовой свивки. В канатах крестовой свивки проволоки в прядях и пряди в канате имеют различное направление. Канаты крестовой свивки по сравнению с канатами односто­ронней свивки имеют повышенную жесткость и напряжения смятия между проволоками вследствие их точечного каса­ния. Точечное касание проволочек каната с поверхностями барабанов и блоков способствуют уменьшению сроков службы каната и увеличению износа поверхностей блоков и барабанов.

Односторонней свивки (правой или левой). В данных кана­тах все проволоки в прядях и пряди расположены в одном и том же направлении. Канаты односторонней свивки по срав­нению с канатами крестовой свивки обладают следующими преимуществами: более гибкие, имеют гладкую наружную поверхность, что увеличивает площадь контакта барабанов и блоков, в результате чего уменьшается износ каната, ба­рабана и блоков. Между проволоками каната вследствие линейного касания возникают небольшие напряжения смя­тия. К недостаткам этих канатов можно отнести возможность их раскручивания при подвеске груза на одной ветви, а также раскручивание оборванной проволоки на большой д при ее обрыве, что создает неудобства в эксплуатации. Канаты односторонней свивки (рис. 6.4) имеют значител преимущества перед канатами с крестовой свивкой. О/ они не нашли широкого применения, так как раскручиваются, требуют осторожного отношения при монтаже, а эксплуатации не допускают резкое ослабление усилий в ветвях. Эти канаты используют в лифтах.

Комбинированной свивки. В канатах комбинированной свивки направление свивок рядом лежащих прядей различное - в одних прядях оно совпадает с направлением свивки прядей в канате, в других не совпадает.

4. По типу свивки прядей канаты бывают с точечным касанием (ТК), линейным касанием (ЛК) проволок между слоями и точечно-линейным (ТЛК) касанием. При точечном касании углы касания проволок в разных слоях неодинаковые, при этом создаются повышенные напряжения смятия, что увеличивает износ проволок. При линейном касании углы навивки проволок в разных слоях одинаковые. Пряди канатов свивают в один или несколько слоев. Однослойные пряди свивают из проволок одинакового диаметра, вокруг одной центральной проволоки. Двухслойные пряди могут быть выполнены:

• с одинаковым числом и диаметром проволок в каждом слое (ЛК-О, линейное касание проволок);

• с различным числом и диаметром проволок в каждом слое (ЛК-Р, линейное касание проволок);

• с проволоками заполнения между проволоками прядей (ЛK-3, линейное касание).

Пряди ЛК-Р имеют лучшее заполнение сечения, чем пряди ЛК-О, а в более толстых проволочках ЛК-О быстрее наступает ус­талостный излом. Поэтому чаще в ГПМ применяются канаты ЛК-Р.

Канат двойной свивки ЛК-РО имеет линейное касание про­волок между слоями, в прядях имеются слои с проволоками оди­накового диаметра.

5. По способу свивки различают раскручивающие канаты (Р), вы­полненные из проволочек и прядей без предварительной де­формации, и нераскручивающиеся (Н) с предварительной де­формацией. Проволоки и пряди раскручивающихся канатов имеют внутренние напряжения. Упругие силы, присутствующие в проволочках, стремятся вернуть их в прямолинейное положе­ние Если разрубить канат, то проволочки раскинутся веером. Проволочки и пряди нераскручивающихся канатов подвергают­ся предварительной деформации с помощью специальных уст­ройств, называемых перфораторами, устанавливаемыми в ка­натовьющих машинах. Проволочки и пряди нераскручивающих­ся канатов не имеют внутренних напряжений. Можно отметить следующие преимущества нераскручивающихся канатов: гиб­кость (отсутствие внутренних напряжений); равномерное рас­пределение усилий между прядями и внутри прядей; при обры­ве проволочка сохраняет свое положение внутри каната, что облегчает условия обслуживания канатов и уменьшает повреж­дения поверхностей блоков и барабанов.

6. По виду покрытий поверхности проволок различают канаты:

• из проволок без покрытия - светлой проволоки;

• из оцинкованных проволок (ЛС - тонким цинковым покрыти­ем для легких условий работы; СС - со средним цинковым покрытием для средних условий работы, ЖС - с толстым цинковым покрытием для жестких условий работы).

7. Канаты фасонного профиля. В ряде случаев кроме канатов с круглыми прядями применяются канаты с фасонными прядями, например в шахтном подъеме. Канат с фасонными прядями, огибающий барабан или шкив, опирается по значительно боль­шей поверхности, что уменьшает удельное давление, дейст­вующее на поверхность барабана или шкива, и увеличивает срок службы каната.