Стальные канаты в грузовых подъемниках

В подъемном оборудовании в качестве грузовых элементов часто применяют стальные канаты. Стальные канаты изготовляют из стальной проволоки, полученной путем многократного холодного волочения с промежуточными термической и химической обработками. В процессе волочения сопротивление разрыву проволоки при растяжении увеличивается и имеет высокие значения (до 2600 МПа). В грузоподъемных машинах рекомендуется применять проволоку с временным сопротивлением разрыву 1600 ... 2000 МПа. При сопротивлении разрыву менее 1600 МПа требуется нежелательное увеличение диаметра каната, а, следовательно, увеличение диаметра барабана и блоков. При сопротивлении разрыву 2000 МПа повышается жесткость каната и уменьшается срок его службы вследствие снижения сопротивления усталости проволок каната. По механическим свойствам стальную проволоку разделяют на две марки: высшую В и первую 1. Из проволоки марки В изготовляют грузолюдские канаты, из марки 1 - грузовые.

 

По конструкции канаты разделяют на канаты одинарной, двойной и тройной свивки.

Канаты одинарной свивки (спиральные) используют в качестве оттяжек в грузоподъемном строительном оборудовании. Закрытые спиральные канаты применяются в качестве несущих канатов подвесных канатных дорог и кабельных подъемных кранов; канаты двойной свивки применяют в грузоподъемных машинах в качестве грузовых. Они изготовлены 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. Сердечники в канатах двойной свивки выполнены органическими или металлическими.

 

Наиболее распространены пеньковые органические сердечники, хорошо удерживающие смазку, благодаря чему уменьшается изнашивание проволок каната и коррозия. Канаты с пеньковым сердечником являются наиболее гибкими. Канаты с асбестовым сердечником используют для работы в горячих цехах. Канаты с металлическим сердечником целесообразно применять при многослойной навивке на барабан и при резко изменяющейся нагрузке подъемного крана, а также при необходимости повышения разрывного усилия каната без увеличения его диаметра. В качестве металлического сердечника можно использовать отдельную прядь или канат двойной свивки (рис. б, д). Канаты с металлическими сердечниками обладают значительной жесткостью, поэтому при перегибах на блоках и барабанах они быстрее изнашиваются.

 

По направлению свивки прядей различают канаты левой и правой свивки. Выбор каната по направлению свивки - правое или левое - является важным фактором при эксплуатации. Канат при наматывании на барабан по винтовой линии, кроме деформации изгиба, испытывает также 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 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. По взаимному направлению свивок проволок в прядях и прядей в канате различают канаты крестовой, односторонней и комбинированной свивок. В канатах крестовой свивки проволоки в прядях и пряди в канате имеют разное направление.

 

У канатов односторонней свивки (правой или левой) все проволоки в прядях и пряди в канате расположены в одном и том же направлении. В канатах комбинированной свивки направление свивок рядом лежащих прядей различно - в одних прядях оно совпадает с направлением свивки прядей в канате, в других не совпадает. Канаты односторонней свивки по сравнению с канатами крестовой свивки обладают следующими преимуществами: более гибкие, имеют гладкую наружную поверхность, что увеличивает площадь контакта с поверхностью барабанов и блоков, в результате чего уменьшается износ каната, барабана и блоков. Между проволоками каната вследствие линейного касания возникают незначительные напряжения смятия. К недостаткам этих канатов следует отнести их раскручивание при подвешивании груза на одной ветви, а также раскручивание оборванной проволоки на большой длине, что создает неудобства при эксплуатации.

 

Канаты крестовой свивки по сравнению с канатами односторонней свивки имеют повышенные жесткость и напряжения смятия между проволоками вследствие их точечного касания. Точечное касание проволок с поверхностью барабана и блоков способствует уменьшению сроков службы канатов и увеличению износа блоков и барабана. Таким образом, канаты односторонней свивки имеют значительные преимущества по сравнению с канатами крестовой свивки. Однако они не нашли широкого применения, так как раскручиваются, требуют осторожного обращения при монтаже, при эксплуатации не допускается резкое ослабление усилия в ветвях. Эти канаты используют, например, в шахтных грузовых подъёмниках - лифтах.