Розривне зусилля каната: характеристики міцності тросів
Сталеві троси є широко поширеним видом пристосувань, використовуваних в будівництві, транспорті та інших галузях, де існує необхідність підняття вантажів. Виробники випускають велику кількість канатів, що розрізняються за типом, конструкцією, використовуваними матеріалами й умовами експлуатації, що слід враховувати при виборі вантаженесучого інвентарю.
Базові характеристики
Всі вантаженесучі пристосування виробляються відповідно до державних вимог або європейських норм. Велика частина інформації про виріб міститься в його маркуванні, а також міститься в паспорті.
Основним критерієм вибору троса є його міцність, яка визначає максимальну вагу, який виріб витримує при підйомі. Ця властивість залежить від поєднання багатьох факторів, що включають:
- матеріал виготовлення,
- перетин дроту,
- наявність або відсутність покриття на дротяній поверхні,
- тип звивання,
- діаметр виробу,
- діаметр окремих дротів.
Основною властивістю, за якою визначається міцність строп, є розривне зусилля каната.
Розрахунок параметрів міцності
Сила, яку необхідно прикласти, щоб виріб розірвався, і називається розривним зусиллям каната. Дана характеристика завжди вказується в паспорті або сертифікаті виробу і не повинна бути менше, ніж вимагають умови ДСТУ, з якого воно виготовлене.
Показник розраховується двома способами:
- Докладанням зусилля, достатнього для розриву всього виробу;
- Розривом кожного дроту окремо і підсумовуванням показників (тимчасового опору).
Тимчасовим опором називають максимальне механічне напруження, при перевищенні якого відбувається руйнування матеріалу.
Другий спосіб менш надійний: сумарне зусилля, необхідне для розриву всіх дротів, вище, ніж для цілого вантаженесучого пристосування відповідного діаметру.
При інших рівних умовах розривне зусилля зростає пропорційно діаметру виробу.
Величина характеристики визначається експериментальним методом на розривній машині, чиє максимальне зусилля не перевищує передбачуване розривне, більш ніж в 5 разів. Для визначення параметра береться ділянка стропа довжиною не менше 20 діаметрів виробу, але не менше 25 см. Випробування вважається пройденим, якщо розрив стався ближче 5 см від місця прикріплення і збігається із зазначеною в ДЕСТі.
Величиною, що визначає допустиме навантаження на вантаженесучий інвентар і кожну з його гілок, є коефіцієнт запасу міцності. Параметр показує, у скільки разів розривне зусилля перевищує допустиме тягове.
Характеристики, що відображаються у маркуванні
Всі основні параметри вантаженесучих елементів зазначаються їх маркуванні відповідними позначеннями.
Канати можуть мати органічний (ОС) або металевий (МС) сердечник, правий або лівий (Л) напрямок звивання пасм, одностороннє (О) або двостороннє плетіння, бути тими, що розкручуються або нерозкручуються (Н), рихтованими (Р) або нерихтованими, з цинковим покриттям для особливо жорстких (ОЖ), жорстких (Ж) або середньо агресивних (С) умов роботи або без покриття, виготовленими з нормальною або високою (Т) точністю.
По механічним характеристикам інвентар поділяється на марки:
А за призначенням вироби поділяються на:
- вантажелюдські (ВЛ), що служать для транспортування людей і вантажів;
- вантажні (В), створені тільки для перенесення вантажів.
Крім перерахованих вище параметрів, у маркуванні зазначається діаметр пристосування, тимчасовий опір дротів (Н/мм2), ДЕСТ (ТУ), згідно якого воно виготовлене.
Для опису вантажного троса, зробленого за ДЕСТ 2688-80, що має діаметр 18 мм, праву хрестову звивку, підвищену точність виготовлення, марку високої якості й тимчасовий опір розриву 1570 Н/мм2, оцинкованого для роботи в умовах середньої жорсткості, буде використане таке маркування:
Канат 18 Р-ВК-С-Т-1570 ДЕСТ 2688-8
Підбирати трос слід, звертаючи особливу увагу на міцність, щоб виріб довго і надійно виконував свої функції у транспортуванні вантажів.
Вага сталевого троса
Сьогодні більш популярний нержавіючий трос, але сталеві вироби все ще використовуються. Але необхідно перед покупкою останнього визначати вагу і розміри виробу, а також розшифровувати маркування.
Залежність ваги 1 метра троса від діаметра.
Маса одного метра виробу безпосередньо залежить від його діаметра, які отримують шляхом додавання діаметрів дротів – центральної, внутрішнього і зовнішнього шарів.
Під час придбання канатів необхідно заздалегідь знати масу 1 м троса зі сталі. Без цього параметра не можна розрахувати вартість транспортної доставки або знайти підходящий автомобіль з метою забору продукції.
Знайти необхідні відомості досить складно, якщо немає у відкритому використанні довідкових даних. Маса троса безпосередньо залежить від конструкції і сильно відрізняється з урахуванням ГОСТу.
Вага мотузки залежить від її діаметра і визначається в грамах на метр. Вага не відноситься до постійних величин. Мотузка, що не просякнута водовідштовхувальним складом, при намоканні може увібрати близько 40% води. Вага може збільшитися і через усадки по довжині при використанні.
Чому важливо знати точну інформацію про параметри троса
Сталеві канати – елементи вантажопідіймальних механізмів і пристосувань. Для ефективної експлуатації необхідні точні відомості про характеристики каната – технічні параметри, діаметр, вага, скільки метрів в тонні.
Маркувальні групи, розміри і вага.
Остання цифра в позначенні каната – маркувальна група, що позначає показники за міцністю троса. Чим більше цифра, тим більше показник міцності виробу і більше навантаження, який виріб зможе витримати в процесі експлуатації.
Відповідно до Держстандарту 2688-80, виробляють канати з діаметром перетину 3,6-56 мм з параметрами міцності 1370-1860 Н/мм 2 (140-190 кгс/мм 2). У таблицях стандарту прописані діаметри канатів, всіх дротяних шарів пасом, характеристики міцності і приблизна маса 1000 м каната. Вагу каната зі сталі за ГОСТом 2688-80 можна визначити, якщо помножити значення ваги 1000 м троса, яке було взято зі спеціальної таблиці, на довжину каната і розділити отримане значення на 1000.
Вага 1000 м каната діаметром 12 мм приблизно становить 520 кг, з діаметром 21 мм-1630 кг. А якщо вага 1 м вироби діаметром 37 мм дорівнює 5 кг, а 1 м з товщиною 56 мм – 11,6 кг.