Причины разрушения и долговечность грузовых элементов

В условиях работы в подъемном оборудовании стальные канаты подвергаются растяжению и изгибу. Отдельные проволоки, представляющие собой винтовые спирали, испытывают изгиб, кручение, растяжение и смятие. В процессе работы на канат действуют частые знакопеременные нагрузки, что вызывает усталость материала проволок и является одной из причин разрушения стальных канатов при их длительной эксплуатации в грузоподъемных кранах. К усталостным явлениям добавляется изнашивание проволок каната вследствие их взаимного трения в местах касания и дополнительное изнашивание внешних проволок каната, соприкасающихся с поверхностью ручья блока и барабана. Под долговечностью любого объекта (каната) понимают свойство его сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Существенное влияние на долговечность каната оказывают эксплуатационные и технологические факторы.

 

К эксплуатационным факторам можно отнести следующие: наличие абразивной пыли при эксплуатации, приводящей к повышенному изнашиванию проволок; наличие паров кислот и щелочей в химических цехах и действие морской воды, увеличивающих коррозию проволок; высокую температуру (металлургические краны), ухудшающую условия смазывания и способствующую повышенному изнашиванию проволок; раскачивание груза при работе подъемного крана, вызывающее дополнительное трение каната о реборды блока и трение каната о канат. К эксплуатационным факторам также относится соотношение кривизны изгиба каната на блоках или барабане диаметру каната. Многочисленные экспериментальные данные показывают, что чем меньше диаметр рабочего блока, тем интенсивнее растет число обрывов проволок. С уменьшением диаметра блока резко уменьшается долговечность каната. С увеличением напряжения интенсивно возрастает число оборванных проволок по длине шага свивки, а, следовательно, уменьшается долговечность каната. Материал желоба блока также оказывает существенное влияние на долговечность стальных канатов. Исследования показали, что долговечность канатов на блоках из серого чугуна в среднем на 15 % выше, чем на блоках из стали. Долговечность стальных канатов на блоках, футерованных полимерными материалами, увеличивается в 2 - 2,5 раза по сравнению со стальными блоками. К технологическим факторам относятся следующие: качество проволоки, применяемые смазочные материалы, характер свивки и др. Канат подвергается смазыванию в процессе изготовления, при хранении и эксплуатации. При изготовлении смазываются сердечник и отдельные проволоки. Сердечник смазывают разогретой консистентной смазкой перед подачей на канатовьющую машину, проволоку - в процессе свивки прядей путем подачи разогретой смазки в конус свивки перед зажимным устройством.

 

Наружную поверхность каната смазывают перед намоткой на приемную бухту. В связи с большим разнообразием внешних условий работы стальных канатов для подъемников устанавливают определенную периодичность смазывания канатов и соответствующие смазочные материалы. При повторном смазывании необходимо обеспечить сплошной слой из смазочного материала, так как наличие мест без смазочного материала приводит к точечной коррозии, что уменьшает долговечность каната. Установлено, что срок службы каната со смазочным материалом на 20 - 40 % больше, чем каната без смазочного материала. Основными причинами постепенного разрушения канатов строительных подъемников, кранов, фасадных люлек являются изнашивание (истирание) и обрыв наружных проволок. Для безопасности работы грузоподъемной машины необходимо своевременно обнаружить износ каната и заменить его. Перед началом работы следует ежедневно производить осмотр каната и результаты записывать в журнал осмотров. При обнаружении на канате оборванных проволок необходимо произвести тщательный подсчет этих проволок и сравнить полученные данные с нормами браковки стальных канатов. Браковка стальных канатов осуществляется согласно нормам правил Госгортехнадзора по числу обрывов проволок на длине одного шага свивки.