3.2 Підбор вантажопідйомного встаткування
У якості тягових органів вантажопідйомних машин використовують канати. У
монтажних роботах застосовують два види канатів: сталеві й прядив'яні.
Прядив'яні канати служать для стяжок важких вантажів і підйому легких. В
останньому випадку вони можуть бути використані в якості стропів. Діаметр
прядив'яного каната для підйому вантажів підбирають, користуючись даними таблиці
18 додатка.
Прядив'яні канати виготовляють звиванням трьох пасм. Кожне пасмо
скручують із каболок, виготовлених з довгого прядив'яного
волокна.
Залежно від якості застосовуваної сировини, а також від значення й виду
обробки прядив'яні трьохпрядні бельні й просочені канати підрозділяють на групи:
спеціальну, підвищену, звичайну. Приводні канати виготовляють тільки
бельними.
При впакуванні на підприємстві-виготовлювачі канати скочують у бухти й
стягають усередину бухти. Щоб канат не розкручувався, кінці його туго
перев'язують на довжині від 2 до
Петля на кінці прядив'яного каната повинна робитися за допомогою коуша.
Для закріплення забатіг петлі повинен мати два повні й два половинні
пробивання.
Прядив'яні канати поділяють на бельні й смолені. Бельні канати мають
більшу міцність, ніж смолені, але легко руйнуються й втрачають міцність під дією
вологи. Ці канати застосовують тільки для роботи в сухих приміщеннях. Для роботи
на відкритому повітрі використовують смолені канати. Міцність смолених канатів
на 5...10% менше, ніж бельних.
При огибанні канатом поверхні барабанів або блоків, зовнішні волокна
канатів зазнають додаткове розтягання, величина якого тим більше, чим менше
діаметр охоплюваної деталі. Відповідно до цього, не слід допускати гострих
перегинів і огибання канатами предметів малого діаметра.
Для підйому великих і важких вантажів, виготовлення стропів і інших чалочних пристроїв застосовують сталеві
канати.
Сталеві канати, у порівнянні із прядив'яними, мають низку переваг. Так,
наприклад, при однаковій міцності вони мають меншу вагу, мають більшу надійність
і більш довговічні.
Однак, поряд з достоїнствами, сталеві канати мають і недоліки, до яких
можна віднести їхню малу еластичність.
Сталеві канати підрозділяються за формою поперечного переріза – на
круглі й пласкі.
Круглі канати у свою чергу підрозділяються на по ряду
ознак:
·
за
конструктивною ознакою – на канати одинарного, подвійного і потрійного звивання.
Канати одинарного звивання (спіральні) виготовляють безпосередньо з окремих
дротів, звитих по спіралі. При подвійному звиванні спочатку звивають окремі
дроти в пасма, а потім з готових пасм звивають канат. Канати подвійного звивання
бувають одно-, двох- і тришаровими.
Застосовують так само сталеві канати потрійного звивання, що звиваються з
декількох звитих стренг (канатів подвійного звивання). Канати потрійного
звивання називаються кабелями;
·
за
формою поперечного перерізу пасм – на круглопрядні й фасоннопрядні – тригранні,
овальні або будь які інші;
·
по
типу пасм – на канати із точковим дотиком дротів між шарами (ТК), з лінійним
дотиком дротів між шарами й однаковим діаметром дротів по шарах пасма (ЛК-О), з
лінійним дотиком дроту між шарами й різним діаметром дротів у зовнішньому шарі
пасма (ЛК-Р), з лінійним дотиком дроту між шарами й дротами заповнення (ЛК-З), з
лінійним дотиком дротів між шарами, що й мають у пасмі шари із дротами
однакового діаметра й шари із дротами різних діаметрів (ЛК-РО), з комбінованим
точково-лінійним дотиком дротів (ТЛК-О й ТЛК-Р);
·
по
матеріалу серцевини – на канати з органічною серцевиною (о.с.), з металевою
м'якою серцевиною із дроту (м.с.м.), з металевою серцевиною з канатного дроту
(м.с.), із серцевиною зі штучних матеріалів – пластмас та ін.
(і.с.);
·
по
способу звивання – на ті, що розкручуються (Р), та ті, що не розкручуються (Н).
На кінцях канатів для запобігання їх від розкручування накладають перев'язки з 8
– 10 витків м'якого дроту, називаною маркою. У канатах, що розкручуються, пасма
й дроти в пасмах не зберігають свого положення в канаті після зняття перев'язок
з кінців канату, в тих, що не розкручуються, - зберігають;
·
по
напрямкові звивання – канати правого (П) і лівого (Л) напрямку. Напрямок
звивання каната визначається: для спіральних канатів – напрямком звивання дротів
зовнішнього шару, для канатів подвійного звивання – напрямком звивання пасм
зовнішнього шару в канаті, для канатів потрійного звивання – напрямком звивання
стренг у канаті;
·
по
комбінації напрямків звивання елементів каната – на канати хрестового звивання
(Х), у яких напрямки звивання пасм у канаті, пасм у стренгах і дротів у пасмах
протилежні, і канати однобічного звивання (О), у яких напрямки звивання пасм у
канаті й дротів у пасмах зовнішнього шару однакові. Канати потрійного звивання
виготовляють тільки хрестового звивання;
·
по
ступеню закручення – на канати, що закручуються (К), з однаковим напрямком
звивання всіх пасм і ті, що мало закручуються (МК) – багатопасмові із
протилежним напрямком звивання пасм по шарах каната;
·
по
механічних властивостях дроту – на наступні марки: канати високої якості - В;
канати нормальної якості марок I і II; канати бензельні –
Б.
По виду покриття поверхні дротів і каната сталеві канати підрозділяються
на наступні групи: С – канати зі світлого дроту; ЛС – канати з оцинкованого
дроту з тонким цинковим покриттям для легких умов роботи; СС – канати з
оцинкованого дроту із середнім цинковим покриттям для середніх умов роботи; ЖС –
канати з оцинкованого дроту з товстим цинковим покриттям для жорстких умов
роботи (для роботи в хімічно активних зонах); П – канати з покриттям штучними
матеріалами самого каната або пасм.
Останнім часом застосовують канати, виготовлені зі штучних волокон
(наприклад, капрону й перлону). Міцність їх набагато вище, чим прядив'яних. Крім
того, вони не псуються від води й не піддані гниттю.
Основний матеріал для капронових канатів – капроновий шовк, звитий у
каболки, а потім у пасма. Капронові канати виготовляють трьохппасмовими.
Капронові канати випускають діаметром від 7,9 до
Для проведення монтажних робіт, діаметр каната підбирають по діючому на
розтягання навантаженні Р по формулі
кН,
(1)
де 
- найбільший припустимий натяг каната під дією вантажу, кН;
- розривне зусилля каната, гарантоване заводом-виготовлювачем,
кН.;
- коефіцієнт запасу міцності.
Коефіцієнт запасу міцності
вантажні й сталеві канати для кранів, лебідок, щогл, поліспастів і ін.
підйомних механізмів:
·
с
ручним приводом 4,0;
·
с
машинним приводом при режимі роботи:
·
легкому
5,0;
·
середньому
5,5;
·
важкому
6,0;
·
розтяжки
стріли, відтягнення щогл і опор без
зрівняльного блоку 3,5;
стропи:
·
типу
СК 6,0;
·
універсальні
типу УСК 8,0;
·
прядив'яні
чалочні канати 8,0;
·
канати
лебідок для підйому людей 9,0.
При
кількості розірваних дротів, що складає 5...10% від загального числа, канат
вибраковується.
Стропи являють собою трос із запасуванням кілець і гака з метою швидкого й зручного захоплення й опускання вантажів. При монтажі застосовують канатні стропи наступних типів (рисунок 3.2.1).
поз. 1, 2, 7 – Стропи канатні петлеві СКП (“чалка”); поз. 10, 15, 24 -
Стропи канатні кільцеві СКК; поз. 3…6, 8, 9 - Стропи канатні
1СК; поз. 11…14 - Стропи канатні
2СК; поз. 16…19 - Стропи канатні
3СК; поз. 20…23 - Стропи канатні
4СК
Рисунок 3.2.1 – Вантажні стропи
Найбільше поширення одержали стропи типу 4СК-1 (поз.20 рисунок 3.2.1),
застосовувані для обв'язки вантажів різними способами. Найпростіший строп являє
собою прямий відрізок каната з петлею (або кільцем) на кожному кінці (1СК). При
виготовленні стропів довжина зрощування каната повинна бути не менш 40 діаметрів
каната.
Для зрощування канатів і стропів використовують рознімні й нероз'ємні
(глухі) з'єднання. У рознімних з'єднаннях каната використовують інвентарні
пристосування із затискачами.
На рисунці 3.2.2 показані кінцеві кріплення канатів і
стропів.
Найпоширенішим і дешевим способом, є спосіб закладення кінця каната
шляхом виготовлення петлі із кріпленням її затискачами (рисунок 3.2.3). Кінець
каната складають у вигляді петлі, залишаючи вільним у довжину не менш 15
діаметрів каната, але не коротше
Щоб запобігати стиранню каната, усередину петлі вкладається спеціальна
деталь – коуш. При виготовленні коушів застосовують газові труби, які розрізаються уздовж осі й потім
згинаються в нагрітому стані.
Рисунок 3.2.2 – Стиски тросів і стропів
Рисунок 3.2.3 – Кріплення на затискачах
Нероз'ємні з'єднання канатів в інвентарних пристроях виконують
сплетенням або за допомогою гільзових пристосувань.
Одною з відповідальних деталей стропи є гак. Його форма залежить від
призначення. Найбільш часто застосовують у вантажозахватних пристроях гаки,
зображені на рисунку 3.2.3.
Матеріалом для виготовлення гаків слугує сталь Ст20. При виготовленні
гаків із круглої або пологової сталі застосовують Ст3 мартенівської плавки. Гаки
виготовляють куванням або штампуванням у гарячому стані з наступним віджигом і
нормалізацією.
Рисунок. 3.2.3 - Гак з робочою частиною круглого й трапецеідального
перетинів
У тому випадку, коли гак
перебуває під навантаженням, небезпечним буде перетин А-А, що проходить крізь центр зеву
(рисунок 3.2.3). Тут одночасно виникають напруги від розтягувальної сили
«Q» і згинального моментуМЗГ, який можна визначити по
формулі
,
(2)
де: l1 - відстань від центру ваги О перетину А-А до крайки внутрішнього обрису зеву
гака (крапки А), м;
d - діаметр зеву гака, м.
Для надійної й безпечної роботи при підйомі вантажів бік перетину гака,
звернений усередину зеву, виготовляють товщим, чим частини перетину, що
перебуває на зовнішній стороні. Перетин, що задовольняє цій умові (рисунок
3.2.3,б), являє собою трапецію, звернену широкою основою B1 усередину зеву, а вузькою B2- у зовнішню сторону.
Перед експлуатацією стропи випробовують під навантаженням, що перевищує робоче у два
рази.
Схема діючих зусиль на стропи при їхньому різному похилому положенні
наведено на рисунці 3.2.4.
Канат кріплять до обладнання рознімними й нероз'ємними з'єднаннями. До
нероз'ємних з'єднань відносять кріплення петлею або гаком на кінці каната,
канатними вузлами.
За допомогою канатних вузлів окремі шматки каната кріплять до обладнання
або між собою.
Існують різні прийоми вв'язування вантажів, приклади яких представлено
на рисунці 3.2.5.
Рисунок 3.2.4 – Розподіл зусиль у стропах залежно від кута нахилу їх
гілок до горизонту
Рисунок 3.2.5 – Прийоми вв'язування вантажів