Канаты и чалочные устройства

Подъем и перемещение грузов кранами производят весьма разнообразными захватными органами, из которых большинство подвешивается на стальных гибких канатах. Эти канаты изготовляют свивкой отдельных прядей из стальных проволочек марок В (высшая), I и II.

Материалом для изготовления канатной проволоки служит (таль с пределом прочности от 100 до 200 кгс/см2. В качестве грузовых используют канаты из стали с пределом прочности не менее 160 кгс/см2. Стальные канаты различают в зависимости от диаметра каната и отдельных проволочек, а также от характера расположения отдельных проволочек в канате и способа свивки.

Типы канатов и их характеристика устанавливаются ГОСТом. Наиболее употребительным для грузоподъемных устройств, в том числе кранов, являются канаты двойной свивки, в которых проволочки сначала свиваются в пучок, называемый прядью, а затем несколько прядей, свиваясь между собой, образуют канат. В середине каната помещен сердечник из органического вещества, чаще из пеньки, обильно пропитанной антикоррозионной противогнилостной смазкой. Для канатов сечением менее 8 мм2 сердечник изготовляют из льняной или хлопчатобумажной пряжи.

Наличие в канате органического мягкого сердечника придает ему большую гибкость и обеспечивает легкую смазку отдельных проволочек вследствие выжимания смазки из пропитанной массы сердечника. Если направление свивки проволочек в отдельной пряди совпадает с направлением свивки прядей между собой, то такой канат называют канатом односторонней или параллельной свивки (правой или левой в зависимости от направления).

Если свивка прядей осуществлена в направлении, обратном свивке проволочек в пряди, то канат считается крестовой свивки.

Бывают канаты и комбинированной свивки, в которых часть прядей (обычно через одну) имеет направление свивки проволочек, совпадающее с направлением свивки прядей, а часть прядей свита в противоположном направлении.

В качестве грузовых канатов на кранах применяют преимущественно канаты односторонней и крестовой свивки с одинаковым диаметром всех проволочек в канате.

Канаты односторонней свивки имеют более гладкую поверхность, гибки, в сечении близки к кругу, но обладают способностью раскручиваться и легче сминаются, огибая гладкие барабаны и блоки. Канаты крестовой свивки почти не раскручиваются, менее склонны к образованию петель, но более жестки и быстрее изнашиваются вследствие того, что при работе происходит интенсивное трение отдельных проволочек между собой.

Наибольшее применение в кранах получили шестипрядные канаты с числом проволочек в пределах 19 и 37 (ГОСТ 3070-74 и ГОСТ 3071-74). Естественно, чем больше проволочек в канате и чем меньше их диаметр, тем канат получается мягче, эластичнее при одном и том же его диаметре, поэтому применение каната 6X37 более желательно, чем 6X19.

Диаметр каната измеряют штангенциркулем, при этом губки штангенциркуля должны касаться наружных проволочек только двух противоположных по сечению прядей.

Шагом свивки каната называют расстояние по длине каната, на котором одна прядь делает полный оборот. Шаг свивки измеряют следующим образом. Делают метку на одной из прядей каната, затем отсчитывают вдоль центральной оси каната столько прядей, сколько их имеется в сечении каната, и на следующей после отсчета ставят вторую метку. Расстояние между этими двумя метками и соответствует шагу свивки.

Диаметр каната выбирают простым расчетом

где (2 - наибольшее допустимое натяжение ветви каната в кгс с учетом к. п. д. полиспаста (без учета динамических нагрузок);

Р - разрывное усилие каната в кгс, указанное в свидетельстве о лабораторных испытаниях каната (акт, сертификат) и соответствующее требованиям общесоюзных стандартов;

К - коэффициент запаса прочности.

Значение К соответствует требованиям Госгортехнадзора и зависит от характера грузоподъемного устройства и режима его работы, а именно: К - 4,5 - для подъемных кранов с ручным приводом; К = 5-1-6 - для подъемных кранов с механическим приводом и К = 6-ь 10 - для чалочных строп.

Для сохранности канатов и увеличения сроков их службы пра^ вилами Госгортехнадзора установлено требование, чтобы диаметр огибаемого канатом барабана или блока был не менее 16-20 диаметров каната. Огибание канатом блоков или барабанов, имеющих меньшие диаметры, вызывает сокращение срока службы каната за счет большей величины его изгиба.

Концы каната на рабочих барабанах закрепляют любым способом, исключающим возможность перетирания или заедания каната.

Свободный конец каната к грузозахватным устройствам или к металлоконструкциям крана прикрепляют канатной петлей вокруг стального или чугунного коуша. Конец каната после огибания коуша крепят не менее чем тремя сжимами или вплетают его в тело каната на длине не менее 15 диаметров каната, но не короче 300 мм.

Длину каната, наматываемого на барабан крана, устанавливают таким образом, чтобы при максимально необходимом сматывании на барабане оставалось не менее 1,5 гарантийного витка каната.

Счаливание (сращивание) грузовых канатов правилами Госгортехнадзора не разрешается.

Чалочные и грузозахватные устройства имеют весьма большое значение при работе на кранах; от их устройства зависит эффективность использования самих кранов и производительность труда крановщиков. Чалочные и захватные устройства могут быть универсальными (общими) и специальными, пригодными для запаливания отдельных грузов определенного веса или очертания. Все грузозахватные устройства должны отвечать следующим

Рис 114 Виды строп а - универсальный, б - облегченный с коушами, в - двойной с коушами, г - четы-рехстропный захват с крючьями, д - со скользящим крюком, е - с коушами, крюками и петлями, ж - с двойными крюками и добавочными стропами основным требованиям: а) соответствовать роду груза и условиям перегрузочных операций; б) обеспечивать быстрый захват и освобождение груза; в) обладать требуемой прочностью и безопасностью в работе; г) исключать возможность повреждения груза;

д) иметь минимальный собственный вес; е) быть удобными в эксплуатации и по возможности универсальными.

Наиболее простыми захватными устройствами являются различного вида стропы. Они изготовляются из стальных или пеньковых канатов и из грузовых некалиброванных цепей. На рис. 114

Наиболее простым является строп в виде бесконечной цепи или каната, образованных в результате соединения их концов. Все остальные стропы представляют собой различные сочетания каната или цепи с одинарными или двойными крюками, коушами или кольцами. Для поднятия грузов большого веса чаще пользуются цепными стропами, потому что стальные канаты оказываются очень жесткими, часто скручиваются, свертываются, образуя петли, и повреждаются.

показаны простейшие стропы.

Рис 115 Схема зачалки груза

Рис. 116. Грузозахватные устройства:

а - траверса для пиломатериалов; б - траверса для шпал; в - захват рычажный дЛя круглого леса; г - захват для бочек; д - захват для ящиков; е - строп для листовой стали; ж - захват эксцентриковый для толстолястовой стали; з •- захват для захвата рельсов

Нагрузка, которую испытывает строп при подъеме груза, зависит не только от величины поднимаемого груза, но и от угла наклона стропов к вертикали. Чем этот угол больше, тем большее усилие возникает в стропе при одной и той же величине груза (рис. 115).

Величина нагрузки на каждый строп, кгс,

где 5 - нагрузка, возникающая в стропе, кгс;

<2 - вес поднимаемого груза, кгс;

п - количество стропов, одновременно удерживающих груз; т - коэффициент, зависящий от угла наклона стропов к вертикали.

Величина коэффициента т в зависимости от угла а составляет;

Коэффициент т............... 1,0 1,15 1,42

Угол а, град................ 0 30 45

Наибольший возможный для подъема вес груза

(?наиб -' Л.

Чалочные устройства специального назначения представляют собой большое многообразие приспособлений (рис. 116).

Одним из быстродействующих грузозахватных устройств является подъемный электромагнит (рис. 117). С помощью электро магнита можно перегружать стальные и чугунные изделия: рельсы, профильный металл, чушки, листы, трубы, металлический лом, стружку и т. д.

Действие электромагнита основано на физическом явлении-возникновении магнитного поля вокруг проводника, по которому протекает электрический ток. При прохождении электрического тока по проводу, намотанному вокруг металлического сердечника,

*| этот сердечник становится маг-J нитом.

Большим преимуществом электромагнитов является то, что их применение совершенно исключает ручной труд по застройке и отстропке грузов и сокращает до минимума длительность перегрузочных операций, в результате чего резко возрастает производительность кранов. Грузоподъемность электромагнита в значительной степени зависит от свойств поднимаемого груза. Она резко понижается при захвате электромагнитом грузов с неровными очертаниями и оказывается наименьшей при перегрузке стальной стружки. Понижается грузоподъемность электромагнита также и вследствие ухудшения магнитных свойств груза. Например, при поднятии стали, содержащей 4% марганца, грузоподъемность электромагнита уменьшается вдвое, а сталь, содержащая марганец в количестве 12%, электромагнитом совершенно не захватывается. Снимается грузоподъемность магнита и при наличии в стали никеля, а также с повышением температуры поднимаемых грузов.

Так, например, грузы, температура которых выше 300°С, захватываются электромагнитом плохо, а при температуре 600°С электромагнит совершенно не держит груз.

К недостаткам электромагнитов относится и чрезвычайно большой их собственный вес.

Грузозахватные электромагниты бывают как круглой, так и прямоугольной формы. Литой стальной корпус, электромагнита имеет кольцевые отверстия, в которые заложены катушки соленоида. С нижней стороны катушки защищены от удара притягиваемым грузом ребрами и плитами из специального немагнитного материала.

Электромагниты питаются постоянным током, который подводится по гибкому кабелю с хорошей изоляцией, предохраняющей

Тип магнитов

Размеры плнты магнита, мм

Собственный вес, кгс

! Мощность, кВт

Максимальная мощность, потребляемая электромагнитом, кВт

Подъемная сила магнита, кгс

к ж

X

X

а х _ я 2 X N Ж X О ж о с

С

«

а.

х и

а;

2

к =

X «й

>> >, V V

«в

X

N

>>

о, н и

Круглые:

М-21.....

М-22.....

М-41.....

М-42.....

Прямоугольные: ПМ-15 .... ПМ-20 .... ПМ-25 ....

Д785 Д785 Д1170 Д1170

1100 X 700 1700X 650 1700 X 700

575 550. 16701 1560/

1550

3000]

зооо|

2.3

2.3

7,15

2.3 5,0

4.0

4.0

12,2

4.0 9,8

6 000 6 000

16 000

7 200 13 500

200

200

600

200

200

600

80

80

200

Таблица 29

Числе 6X19

прядей

ЧИСЛО

=114

в канат проволо 6x37

е, ЧИСЛО ;ек в ка

=222

провол нате и х 6x61

эчек в арактер

=366

пряди, общее свивки 18x19=342

Первоначальный коэффициент прочности на растяжение

«

ю

о

и

«в

О

«

в

О

к

«

в

О

каната, имеющего один органический сердечник

о л и я и в 0> К

н к « У К X о X со

О св Н * и со 4> X

н к я о ? х о х со х в я

о «

ь X

и СО 0) X

н К «в о х са в Я я

о « и X и са

? » Я о “ 5 я к я

а<еа

1=г о со

о< ю

о. со

«оа

Оі со

1=4 * са

а о

О СкО

X и

о о. и

X и

о а. и

о о,

Количество обрывов проволочек на

длине одного шага

свивки каната

, при котором канат должен быть забракован

До 6.........

12

6

22

и

36

18

36

18

От 6 до 7 . • .....

14

7

26

13

38

19

38

19

Свыше 7 .......

16

8

30

15

40

20

40

20

его от сырости и механических повреждений. В табл. 28 приведены технические характеристики наиболее распространенных электромагнитов завода «Динамо».

Все грузовые и чалочные цепи и канаты по правилам Госгортехнадзора должны иметь свидетельство об их испытании и периодически не реже чем через шесть месяцев подвергаться повторным испытаниям.

В процессе работы стальные канаты изнашиваются, отдельные их проволочки рвутся. Канаты, имеющие большое количество разорванных проволочек, нельзя использовать на грузоподъемной машине. Пределы допустимого износа, а также допустимого количества обрывов проволочек в канате обусловлены правилами Госгортехнадзора. Изношенные стальные канаты бракуют по количеству оборванных проволочек на одном шаге свивки каната согласно данным табл. 29.

Если, кроме обрыва проволочек, в канате уменьшился диаметр проволочек вследствие коррозии или износа, то нормы браковки канатов, приведенные в табл. 29, корректируются согласно данным, приведенным ниже:

Пззгрхчостны1 износ или коррозия пэозолочек по диаметру, %..............

10

15

20

25

30 и более

Количество обрывов проволочек на шаге свивки в %, указанное в табл. 29 ... • ......

85

75

70

60

50

Уменьшение диаметра проволочек вследствие износа или коррозии определяют микрометром или другим достаточно точным инструментом. Для точности замера на проволочке находят место наибольшего ее износа. В этом месте проволочку отгибают и замеряют отогнутый конец, причем предварительно проволочка должна быть очищена от ржавчины и грязи.

Уменьшение диаметра каната за счет износа и коррозии свыше 40% первоначального является основанием для браковки и изъятия каната из обращения независимо от количества оборванных проволочек. Длительность службы стальных канатов во многом зависит от правильного ухода за ними и соблюдения правил их эксплуатации. Для увеличения срока работы стальных канатов рекомендуется соблюдать следующие основные правила.

1. Регулярно смазывать канаты. Смазку следует производить специальной канатной мазью. В качестве заменителя такой мази можно использовать смесь, состоящую из 60% цилиндрового масла марки 6 или масляного гудрона и 40% битума марки Щ. Канаты можно смазывать жировым солидолом марки Л с примесью 5-10% битума. Смазку предварительно подогревают до 60°С и затем наносят тонким слоем на канат. Перед этим канат должен быть хорошо очищен от грязи и старой смазки металлической щеткой. Смазывать канаты лучше всего при постановке крана на ремонт. На открытом воздухе смазывать канат следует только в сухую погоду при температуре не ниже м-инус 25°С.

2. При работе на кране нельзя резко ослаблять канаты, так как это вызывает спадание канатов с блоков, защемление их между блоками и в результате - повышенный износ. Ослабление канатов нарушает правильность их намотки на барабаны: канат ложится неровно, путается, перекрещивается, что ведет также к ускоренному его износу. Необходимо следить, чтобы были целы все ограничители и кожуха на головке стрелы крана, направляющие ролики и гребенки в головке и траверсе грейфера.

3. Не допускать образования на канатах петель, что особенно часто происходит у чалочных канатов. Затяжка петель вызывает перегибы каната, в результате чего он быстро рвется.

4. Не следует применять в качестве грузовых канаты диаметром, не соответствующим условиям работы. Укладка каната большего диаметра в ручей блоков вызывает ускоренный износ кана та вследствие его трения о боковые стенки ручья. Навивка каната большего диаметра на барабаны, имеющие ручьи, также вызывает ускоренный износ каната вследствие интенсивного трения между его витками и набегания каната на гребни ручьев. Диаметр каната нормально должен быть на 1,5-2 мм меньше, чем шаг нарезки ручьев на барабане.

5. При подвеске рабочих органов на двух ветвях каната рекомендуется применять канаты со свивкой различного направления. Применение канатов со свивкой одного направления не гарантирует их от скручивания между собой, в результате чего они быстро изнашиваются, а на раскручивание непроизводительно тратится время. Для ослабления этого явления следует применять различного рода успокоители.

6. Регулярно осматривать канаты. Обнаруженные при осмотре оборванные проволочки по количеству, не превышающему нормы браковки, должны быть обрезаны так, чтобы длина выступающей части проволочки не превышала 10 мм, а конец проволочек необходимо заправить внутрь пряди.

7. При запаливании канатными стропами нужно следить, чтобы канат не перегибался на острых углах груза. Во избежание таких перегибов следует применять специальные прочные деревянные подкладки, расставленные по углам груза.

8. Не следует оставлять конец каната свободным: его нужно обмотать мягкой вязальной проволокой. Рубить канат надо лишь после обмотки его вязальной проволокой по обе стороны от места предполагаемой разрубки на длине, равной 6-7 диаметрам каната.

9. Стропы необходимо содержать в чистоте; их нельзя бросать на землю. Хранить стропы следует в подвешенном состоянии.

10. Бухта с запасным канатом должна храниться в сухом, защищенном от атмосферных осадков месте и в смазанном состоянии. Смазку необходимо возобновлять не реже 1 раза в четыре месяца. Разматывать бухты канатов надо на специальных барабанах. Перед запасовкой каната на место рекомендуется его после снятия с бухты уложить на ровное место, вытянув на всю длину, и дать свободно полежать. Подготовленный таким образом канат в работе меньше закручивается.

11. Зачаленный канатными стропами груз следует опускать плавно на деревянные прокладки, не допуская повреждения строп острыми кромками груза.

12. Запрещается с помощью крана выдергивать зажатые грузом стропы.

Кузов крана и его освещение | Грузоподъемные краны на железнодорожном ходу | Устойчивость кранов