Грузоподъемность стальных канатов таблица. Виды канатов. Характеристики и маркировка стальных тросов

Трос стальной (ГОСТ 2688-80) – изделие, которое производится из специальной, термически обработанной проволоки, отличающейся высокой прочностью. Тросы из стали используются в следующих областях: нефтеперерабатывающей, морского и речного транспорта, угольной промышленности и строительной индустрии.

1 Сферы использования стального троса

В настоящее время чаще всего востребован буксировочный стальной трос в подъемных и тяговых механизмах (мостовые краны, экскаваторы, буровые установки). Также он может использоваться в лифтовых шахтах как механизм для подъема. Широко применяется он в армировании конструкций из железобетона. Благодаря своей высокой надежности канат может выдержать огромные нагрузки и свободно используется в процессе тяжелых строительных манипуляций, например, для подъема на высоту девятиэтажного дома бетонных плит. Из стальных тросов изготавливают канатные стропы – грузозахватные, крепкие, гибкие приспособления, которые применяются при погрузке любых крупногабаритных объектов.

Другой вид – металлополимерный трос, может использоваться для монтажа различных конструкций и ограждений. Очень часто при производстве трос также цинкуют для устойчивости к различным погодным условиям, в первую очередь, конечно же, воде. Для работы в агрессивных условиях, к примеру, на участках с высоким риском пожароопасности или резкими перепадами температуры, используется особый материал для покрытия с внешней стороны. Для устойчивости к коррозии тросы могут смазывать смесью из влагоотталкивающих смазок, таких как солидол или легрол, либо добавляют еще один слой обмотки из оцинкованной проволоки.

Современная промышленность выпускает порядка 40 видов канатов. Все они производятся по определенным ГОСТам и могут сильно отличаться друг от друга.

Разобраться с характеристиками и основными отличиями поможет данная классификация:

Конструкции стальных канатов могут содержать одну или много прядей (рис. 1, а-ж), а сами пряди свивают из проволок одинакового (нормальная структура сечения) или разного диаметра (комбинированная структура сечения), причем на поверхности каната располагаются проволоки большего диаметра. Последние, хотя и довольно сложны в изготовлении, но более гибки и долговечны, что особенно важно, если при эксплуатации каната истираются преимущественно наружные слои. Существуют и другие типы классификации этих грузоподъемных приспособлений (в скобках ниже указаны буквенные сокращения свойств, входящие в условные обозначения маркировки канатов). Выбор канатов для конкретных условий эксплуатации учитывает все особенности типа канатов и их конструкции.

А) б) в) г) д)

Рис. 1. Конструкции канатов:
а - однопрядный; б - трехпрядный; в - пятипрядный (1 - проволока, 2 - прядь, 3 - сердечник); г - шестипрядный; д - восьмипрядный; е - восемнадцатипрядный; ж - закрытой конструкции с двумя слоями клиновидной проволоки, одним слоем Z-образной проволоки и сердечником типа ТК

Виды канатов

1. По конструкции различаются канаты:

одинарной свивки (спиральные) - состоящие из одного, двух или трех слоев проволоки, свитых в концентрические спирали. Канаты одинарной свивки, скрученные только из круглой проволоки, называют обыкновенными спиральными канатами. Спиральные канаты, имеющие в наружном слое фасонные проволоки, называются канатами закрытой (рис.1,ж) и полузакрытой конструкции; при обрыве каждая фасонная проволока удерживается в канате соседними проволоками. Канаты одинарной свивки, предназначенные для последующего плетения в канат, называют прядями;

двойной свивки (рис.2,а) - состоящие из шести и более прядей, свитых в один концентрический слой. Эти канаты могут быть однослойными или многослойными. Многослойная свивка отличается повышенной гибкостью и большой опорной поверхностью, а кроме того, может придавать канату некрутящиеся свойства. Широкое распространение получили однослойные шестипрядные канаты двойной свивки. Канаты двойной свивки, предназначенные для последующей свивки, называют стренгами;

тройной свивки (рис.2,б) - состоящие из стренг, свитых по спирали в один концентрический слой.

А) б)

Рис. 2. а- канат двойной свивки; б- канат тройной свивки

2. По типу касания проволок между слоями различают следующие виды канатов:

с точечным касанием (тип ТК: рис.3, а). Пряди с точечным касанием проволок изготавливают за несколько технологических операций, число которых зависит от количества слоев проволок. Свивки проволок имеют разные шаги по слоям пряди, а проволоки между слоями перекрещиваются. Такое расположение элементов увеличивает их износ при сдвигах в процессе эксплуатации, создает значительные контактные напряжения, способствующие развитию усталостных трещин в проволоках, и уменьшает коэффициент заполнения сечения каната металлом;

с линейным касанием (тип ЛК: рис.3, б). Такие пряди изготавливают за один технологический прием, при этом постоянство шага свивки проволок во всех слоях пряди сохраняется. Для получения линейного касания диаметры проволоки и пряди выбирают в зависимости от конструкции последней. Так, в верхнем слое прядей каната типа ЛК-0 применяются проволоки одинакового диаметра по слоям, пряди типа ЛК-Р имеют в наружном слое проволоки различного диаметра, а в пряди типа /7/С-З используют проволоки, заполняющие пространство между проволоками различных диаметров. Существует тип каната с линейным касанием проволоки между слоями и имеющий в пряди слои с проволоками как разных, так и одинаковых диаметров-ЛК-РО. В трехслойных прядях линейного касания имеют место различные сочетания указанных выше типов прядей. Следует отметить, что работоспособность канатов с линейным касанием проволок в прядях при правильном выборе конструкции каната значительно выше, чем работоспособность канатов с точечным касанием проволок;

с точечно-линейным касанием (канат ТЛК-О). Пряди точечно-линейного касания получают при замене центральной проволоки в прядях линейного касания семипроволочной прядью: в этом случае на двухслойную прядь типа ЛК укладывается слой проволок одинакового диаметра с точечным касанием. Конструкции этих прядей обеспечивают возможность их изготовления на прядевьющих машинах со сравнительно небольшим числом шпуль. Кроме того, пряди ТЛК при соответствующем выборе параметров свивки обладают повышенными некрутящимися свойствами;

с комбинированным линейно-точечным касанием проволок между слоями (тип 6/7) - результат винтовой прокатки круглых исходных прядей типа ЛК в трехгранные.

3. Характеристика канатов по материалу сердечника имеет следующие виды:

с органическим сердечником (ОС). В большинстве конструкций канатов для обеспечения требуемой гибкости и упругости в качестве сердечника в центре каната, а иногда и в центре прядей, используют пропитанные смазкой органические сердечники из пеньки, манилы, сизаля или хлопчатобумажной пряжи. Допускается также применение сердечников из асбестового шнура и искусственных материалов(полиэтилена, капрона, нейлона и др.);

с металлическим сердечником (МС). Металлический сердечник целесообразно применять в тех случаях, когда требуется повысить структурную прочность каната при многослойной навивке его на барабан, уменьшить конструктивные удлинения каната при растяжении, а также при эксплуатации каната в условиях повышенной температуры. Одной из наиболее распространенных конструкций такого типа является канат двойной свивки из 6-7 проволочных прядей, расположенных вокруг центральной семипроволочной пряди. Металлический сердечник может быть изготовлен из обычной канатной или мягкой проволоки с временным сопротивлением разрыву не более 900 Н/мм2.

4. Характеристика канатов по направлению свивки имеет следующие виды:

правой свивки;

левой свивки (Л).

А б

В г

Рис. 3. Направление и сочетание направлений свивки канатов:
а - левая крестовая свивка; б - правая крестовая свивка; в - левая односторонняя свивка; г - правая односторонняя свивка

5. По сочетанию направлений свивки канаты двойной свивки могут быть изготовлены следующие виды канатов:

с одинаковым направлением свивки проволок в прядях и прядей в канат. Такие канаты называют канатами односторонней свивки (О): они меньше изнашиваются и более гибки, однако легко раскручиваются, особенно под нагрузкой;

с направлением свивки проволок в прядях, противоположным направлению свивки прядей в канат. Такие канаты называют канатами крестовой свивки, способность раскручиваться у них значительно меньше, чем у первого типа канатов;

с одновременным использованием в канате прядей правого и левого направления свивки. Такие канаты называют канатами комбинированной свивки.

Канаты тройной свивки изготавливают преимущественно крестовой свивкой с противоположным направлением свивки стренг, прядей и проволок. Стренги плоского каната укладывают так, чтобы правая и левая свивки чередовались. В канатах одинарной свивки направления свивки отдельных слоев чередуются, что обеспечивает канату некрутящиеся свойства под нагрузкой. Все слои проволок в прядях ТК и ТЛК свиваются в одном направлении.

Направление свивки устанавливается следующим образом:
для спиральных канатов - по направлению свивки проволок наружного слоя;
для канатов двойной свивки - по направлению свивки прядей наружного слоя в канате;
для канатов тройной свивки - по направлению свивки стренг в канате.

6. Характеристика канатов по способу свивки канаты имеет следующие виды:

раскручивающимися, у которых проволоки не освобождены от внутренних напряжений, возникающих в процессе свивки проволок в пряди и прядей в канат. Стренги, пряди и проволоки в этом случае не сохраняют своего положения в канате после снятия перевязок с его концов;

нераскручивающиеся (Н), у которых при свивке проволок в прядь и прядей в канат внутренние напряжения снимаются рихтовкой и предварительной деформацией таким образом, что после снятия перевязок с конца каната пряди и проволоки сохраняют заданное положение. Нераскручивающиеся канаты по сравнению с раскручивающимися имеют ряд преимуществ: несколько большую гибкость и более равномерное распределение растягивающих усилий на пряди и проволоке, повышенную сопротивляемость усталостным напряжениям, отсутствие стремления нарушить прямолинейность при раскладывании.

7. По степени крутимости различают виды канатов:

крутящиеся;

малокрутящиеся (МК). Эти канаты следует отличать от нераскручивающихся. В малокрутящихся канатах, благодаря подбору направлений свивки отдельных слоев проволок (в спиральных канатах) или прядей (в многослойных канатах двойной свивки), устраняется вращение каната вокруг своей оси при свободном подвешивании груза. Малокрутящийся канат может быть изготовлен как нераскручивающимся, так и раскручивающимся. Обязательным условием изготовления мало - крутящихся канатов является расположение прядей в двух или трех концентрических слоях с противоположным направлением свивки каждого концентрического ряда прядей. В этом случае моменты вращения всех прядей каната уравновешиваются, что предотвращает общее вращение каната вокруг своей оси.

8. Характеристика канатов по степени уравновешенности канаты имеет следующие значения:

рихтованные (Р);

нерихтованные.

9. По механическим свойствам канаты подразделяются на:

марки высокого качества -(ВК);

марки обыкновенного качества (В);

марки 1-1.

10. По виду покрытия поверхности проволок канаты бывают:

без покрытия;

с цинковым покрытием:

Для особо жестких агрессивных условий работы (ОЖ),
- для жестких агрессивных условий работ (Ж),
- для средних агрессивных условий работы (С);
с покрытием каната диаметром 3,1-5,0 мм полиэтиленом низкого давления.

11. По назначению канаты подразделяются на следующие виды канатов:

грузолюдские (лифтовые) (марки В и В), служащие для подъем и транспортирования людей и грузов (ГЛ);

грузовые - для транспортировки грузов (Г).

12. Характеристика канатов по точности изготовления канаты имеет следующие значения:

нормальной точности;

повышенной точности (Т).

13. По форме поперечного сечения прядей различают канаты:

круглопрядные (их поперечное сечение близко к кругу);

фасоннопрядные (трехгранно-, плоско- и овальнопрядные), имеющие значительно большую поверхность соприкосновения с органом навивки, чем круглопрядные, и отличающиеся разнообразием форм поперечного сечения, как самого каната, так и его элементов, а также физико-механическими характеристиками проволок и сердечников. В частности, плоские канаты изготавливают сшивкой нескольких круглых канатов с четным числом стренг (от четырех до двенадцати), при этом форма их поперечного сечения близка к прямоугольной. Плоские канаты изготавливают из прядей с чередующейся - правой и левой - свивкой и прошивают прядями или стержнями. Их ширина в некоторых случаях может достигать 250 мм.

Витые круглые канаты имеют различную свивку:
одинарную спиральную (открытого, полузакрытого и закрытого типов), двойную из круглых или фасонных (трехгранных, овальных и др.) прядей (от 3 до 8), тройную.
Также они могут быть малокрутящимися (число прядей - от 18 до 31 с противоположным направлением свивки по отдельным слоям). Диаметр крученых круглых канатов доходит до 100 мм. В комбинированных витых канатах стальные пряди покрыты слоем пеньковых нитей или пластмассой. Невитые канаты состоят из плотно уложенных групп стальных проволок или спиральных канатов, обжатых спиральной обмоткой или зажимами. Обычно их собирают на месте применения, причем их диаметр может достигать 1,5 мм, а разрывное усилие (в зависимости от диаметра) - 1000 Н/мм 2 . Плетеные канаты изготавливают переплетением четного числа (обычно четырех) прядей, из которых одна половина имеет правое направление плетения, а другая - левое; их поперечное сечение представляет собой квадрат.

Маркировка канатов

Все указанные выше свойства каната отражаются в его маркировке. Примеры:

Канат 10,5-ГЛ-ВК-ОЖ-МК-Л-Н-Р-Т-1770 ГОСТ 3077-80 - канат диаметром 10,5 мм, грузолюдской , марки ВК, оцинкованный по группе "ОЖ", малокрутящийся, левой крестовой свивки, нераскручивающийся, повышенной точности изготовления, маркировочной группы 1770 по ГОСТу 3077-80

Канат 17-Г-В-С-Л-О-Н-Т-1470 ГОСТ 3079-80 - канат диаметром 17,0 мм, грузового назначения, марки В, оцинкованный по группе С, левой односторонней свивки, нераскручивающийся, повышенной точности, маркировочной группы 1470 Н/мм 2

За более подробными консультациями обращайтесь к нашим менеджерам.

Трос стальной уже более столетия является неотъемлемой частью многих устройств, конструкций и машин во всех видах промышленности. Сложно назвать область человеческой деятельности, где бы не применялось это изделие. Ассортимент стальных канатов настолько широк, что для их классификации и эксплуатации создано несколько ГОСТов, регламентирующих условия их изготовления, использования, хранения, проверки и др. В качестве примера можно привести ГОСТ 2688 80.. Изделия, выпущенные в соответствии с этим документом, используются во многих отраслях на открытом воздухе, под воздействием агрессивных сред, для лебедок и кранов различных конструкций и назначения.

1 Области применения стального троса

Стальные канаты различного типа востребованы во многих областях. Это различные по грузоподъемности и устройству лебедки, землеройная техника, краны всех отраслей промышленности, автотранспортные механизмы и многое другое. Трос используется для лебедки пассажирского или грузового лифта в административных, промышленных, жилых многоэтажных зданиях, в различных грузоподъемных, буксировочных устройствах, на канатных дорогах, для буксировки трала на рыболовных судах. Одним из относительно новых способов использования каната является армирование бетонных конструкций. Трос стальной, используемый вместо арматуры, позволил автоматизировать производство разнообразных конструкций из бетона, избавиться от значительного объема работ по изготовлению конструкций из арматуры в заводских условиях.

Наиболее востребованным изделием для населения является буксировочный трос, который имеется в багажниках большинства автолюбителей и водителей-профессионалов. Многие попадавшие в снежные заносы или другие труднопроходимые места испытали его пользу. Его технические характеристики зависят от максимальных нагрузок, условий эксплуатации. Подобрать канат необходимой марки, не имея опыта, довольно сложно. Во избежание ошибок лучше воспользоваться консультацией специалистов.

Основные эксплуатационные свойства для всех изделий: максимальные параметры грузоподъемности, прочность и натяжение. Многие изделия имеют дополнительную защиту для работы на открытом воздухе и в агрессивной среде. Современные технологии позволяют изготавливать нержавеющий трос. Это относится к различным его типам, предназначенным для эксплуатации на речных и морских судах, лесосплаве, в добывающей промышленности, испытывающим значительное усилие на разрыв.

Для многих устройств важен вес используемого изделия и его диаметр. Несовпадение этих параметров может значительно затруднить работу устройства или вообще сделать ее невозможной.

2 Устройство тросов

Несмотря на однообразный вид продукции, изделия имеют довольно сложную внутреннюю конструкцию и технологию изготовления. Канат состоит из большого количества стальных проволочек, сплетенных в пряди. Пряди свиваются вокруг сердечника, изготовленного из органических или синтетических материалов. Во многих изделиях используется металлический сердечник, покрытый для защиты от коррозии алюминием или цинком. Нагрузка на трос не передается на сердечник. Он предназначен для амортизации возникающего давления во внутренней части при усилии на разрыв.

Органические сердечники изготавливают из пеньки, хлопчатобумажной ткани, манилы, сизаля. Для предохранения органики используется специальная смазка с дополнительными компонентами защиты от грибка. Смазочный материал снижает трение между нитями, способствует их перемещению при возрастании нагрузок на разрыв и возвращении в нормальное положение. При использовании органических материалов изделиям проще придать сечение круглой формы. Использование этой технологии позволяет значительно увеличить срок эксплуатации изделия.

Для изготовления синтетических сердечников используют нити из полиамида. Сердечник изготавливается двухслойный, витки разных слоев не воздействуют друг на друга. Такая технология позволяет изготавливать легкие и прочные тросы, пользующиеся популярностью у любителей экстремальных видов спорта.

Для изготовления металлических сердечников используются ленточные и проволочные спирали, а также изолированные между собой пластины.

Изделия выпускаются различной степени гибкости. Самыми жесткими считаются тросы на сердечнике из пеньки, состоящие из 42 стальных нитей.

Изделия средней жесткости изготавливаются из 72 проволочек, свитых в 6 прядей. Самые гибкие изделия состоят из 144 проволок, распределенных на 6 прядей и обвитых вокруг сердечника из пеньки.

3 Основные типы тросов, маркировка

Для различных видов работ используются тросы с определенными специфическими свойствами. Также нужно учитывать основные параметры при обращении в торговую организацию: предельная нагрузка, диаметр, вес, длина.

Тросы классифицируются по виду навивки:

Одинарная: на сердечник накручивается определенное количество нитей. Такие тросы используются в качестве составляющих для более сложных изделий.
Двойная свивка: трос делается из заготовок одинарной свивки. Укладка на сердечник выполняется по определенной технологии в зависимости от сферы использования троса. Канаты могут быть однослойными или иметь несколько слоев. Изделия способны выдерживать значительный вес.
Тройная свивка: изделие состоит из заготовок двойной свивки, по специальной технологии.

По способу изготовления отдельных прядей тросы также можно разделить на несколько категорий, имеющих определенную маркировку:

ЛК (линейное касание) - пряди наматываются с одинаковым шагом;
ЛК-0 - трос с прядями из проволоки одинакового диаметра;
ЛК-Р - пряди внешнего слоя намотаны из проволоки другого диаметра;
ЛК-РО - трос из прядей смешанного типа.

Знание основных свойств и особенностей изделий позволит подобрать оптимальный вариант по выносливости и длительности эксплуатации. К примеру, при устройстве ЛЭП требуется несущий трос для кабеля. Крепление обеспечивает равномерное распределение нагрузки по всей длине. Оптимальную статистическую нагрузку гарантирует расчет при выборе троса. Однако воздействие атмосферных осадков в течение длительного времени влияет на прочность троса в худшую сторону. Воздействие сильного ветра, создающего значительное усилие на разрыв, приводит к повреждению троса. Восстановительные работы обычно отнимают довольно много времени и сил. Натянуть старый трос не всегда возможно. Грамотный выбор троса по всем параметрам позволит значительно продлить срок его эксплуатации, снизить затраты на ремонтные работы.

4 Приспособления и вспомогательные устройства

Стальной трос - довольно жесткое изделие. При эксплуатации его часто нужно крепить к различным устройствам, кронштейнам, поверхностям. Завязать его узлом довольно затруднительно, иногда невозможно. На лебедках трос должен проходить через отверстие, расположенное в определенном месте. При недостаточной прочности материала трос работает как напильник, стирает или прорезает поверхность.

Для устранения этих недостатков производители предлагают ряд дополнительных изделий, упрощающих эксплуатацию тросов:

Клюз - изначально чугунная рамка, устанавливаемая на борт корабля для защиты металлических листов от воздействия цепи или троса. В наше время особой популярностью пользуется у владельцев внедорожников, оснащенных лебедкой. Устанавливается клюз обычно в переднем бампере. В качестве материала для изготовления клюза в основном используется алюминий, поскольку вместо металлических тросов применяются синтетические.
Зажим для стального троса используется для соединения тросов или изготовления петли. Имеет два основных вида: дугообразный и плоский. Дугообразный представляет собой дугу с резьбой на концах. Заделка троса выполняется следующим образом. В дугу укладываются концы отрезков троса, сверху надевается планка и зажимается гайками. Плоские зажимы представляют собой две пластины с отверстиями. Заделка троса аналогична: между пластинами укладывается трос, они сжимаются болтами с гайками. Зажимы изготавливаются разных размеров, различными по прочности и надежности за счет использования специальной стали и усиленных элементов.
При отсутствии или невозможности использовать зажимы для изготовления петли делают огон на стальном тросе. Вначале нужно принять меры от самопроизвольного распускания троса и прядей. Как закрепить? Наложить специальные временные марки - отрезки мягкой прочной проволоки, обмотанные вокруг троса. Затем распустить трос на пряди необходимой длины, изогнуть петлей. Дальше необходимо соединить распущенные пряди с тросом. Как завязать их? В тросе под тремя коренными прядями монтировкой раздвигается просвет, в него запускается первая прядь с правой стороны. Затем аналогичным способом пропускаются еще две пряди. После этого петлю нужно перевернуть, пропустить две пряди, еще раз перевернуть, запустить последнюю прядь. Первый проход закончен. Дальше цикл повторяется до полной разделки прядей по всей длине.

По окончании укладки наложить на соединение метку, испытать изделие на прочность.

Эксплуатация тросов требует специальных знаний и навыков.

При отсутствии опыта серьезные грузоподъемные и другие работы необходимо доверить специалистам.