МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАКЕЕВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТ В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

МакНИИ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ В УГОЛЬНОЙ И СЛАНЦЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА: МОСКВА 1968

УДК 622.625.5.05

Инструкция по эксплуатации стальных канатов в угольной и сланцевой

промышленности

МакНИИ. Изд-во «Недра», 1968, стр.

«Инструкция по эксплуатации стальных канатов в угольной и сланцевой промышленности» составлена с учетом требований, предъявляемых к стальным канатам «Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах» и стандартами на стальные канаты, а также исследований шахтных канатов, проведенных МакНИИ. Кроме того, учтены материалы, изложенные в «Руководстве по эксплуатации канатов- на наклонных подъемах и террикониках угольных шахт», составленных ВостНИИ.

В инструкции даны основные положения и рекомендации по выбору рациональных конструкций канатов для эксплуатации в шахтных условиях. Приводятся основы расчетов шахтных канатов различного назначения; перечислены основные требования, которые должны соблюдаться при навеске канатов на шахтные подъемные установки.

Большое внимание в инструкции уделяется требованиям, которые должны соблюдаться при эксплуатации шахтных канатов с целью обеспечения безопасной работы подъемных i установок, особенно в области контроля состояния канатов.

Инструкцию составили сотрудники научно-исследовательского отдела рудничного транспорта и подъема МакНИИ К. К- Лесин и А Ф. Самарский.

Табл. 5, рис. 35.

большие геометрическйе размеры, применяют в качестве несущих канатов подвесных дорог, а также для канатных проводников шахтных подъемных установок.

Закрытые канаты с проволоками фасонного профиля малых геометрических размеров применяют в качестве подъемных канатов. Они по сравнению с прядевыми канатами имеют максимальное значение поверхности соприкосновения и коэффициента заполнения, т. е. они наиболее износоустойчивы и при равных условиях имеют наибольшую прочность.

Некрутящимися являются и плоские канаты, которые изготовляются из четного числа сталепроволочных стренг путем прошивки специальными ушивальниками, свитыми из проволок. Для предотвращения скручивания плоских канатов пряди в стренгах имеют попеременную правую и левую свивки. Направление свивки прядей в стренгах чередуется.

17.    Для защиты проволок каната от коррозии канатные заводы при свивке прядей и самих канатов должны тщательно их смазывать

В качестве канатных смазок заводы должны применять высоковязкие, тугоплавкие консистентные смазки на гудронной и битумной основе типа НМЗ-З; № 39; № 33^т и № 247.

По согласованию сторон допускается нанесение на канат специальных видов смазок. Применение технического вазелина и пушечной смазки допускается только для целей консервации канатов в случае последующей их расконсервации и по соглашению сторон.

Для канатов, работающих в условиях агрессивной среды, рекомендуется применять канаты с цинковым покрытием проволок. Оцинкование проволок подъемных канатов должно отвечать группе ЖС и производится путем горячего оцинкования с последующим волочением проволок до готового размера При этом оцинкование проволок не исключает нанесения смазки на канат.

18.    Центральный сердечник канатов двойной свивки (пряде-вых) имеет два назначения: он должен быть аккумулятором смазки и надежной опорой для прядей каната.

Шахтные канаты двойной свивки применяются, как правило, с органическим сердечником. В качестве материала органического сердечника может применяться пенька, манила или сезаль. Сердечник должен применяться только витой и в пропитанном виде и отвечать техническим требованиям соответствующих стандартов.

В исключительных случаях, когда требуемый размер сердечника не предусмотрен в стандарте на органический сердечник, допускается добавлять к витому сердечнику отдельные каболки в количестве, не превышающем разнести в числе каболок смежных стандартных диаметров сердечника

Разрешаегся по соглашению сторон применение сердечников из искусственных материалов взамен органических.

Допускается взамен органического сердечника по соглашению

сторон применять металлический сердечник. При этом для шахтных подъемных канатов металлический сердечник может применяться только многопрядный. Исключается в данном случае применение однопрядного металлического сердечника.

Выбор рациональных конструкций канатов для эксплуатации в шахтных условиях

Выбор каната для каждой подъемной установки должен производиться с учетом конкретных условий его работы и опыта эксплуатации предыдущих канатов на данной установке. Выбранные канаты должны соответствовать ГОСТу или техническим условиям, согласованным с МакНИИ.

19.    На шахтном подъеме и откатке наиболее широкое применение находят канаты с расчетным временным сопротивлением разрыву материала проволок 160, 170 и 180 кГ/мм².

Следует избегать применения канатов с временным сопротивлением разрыву проволок выше 180 кГ/мм², так как с повышением временного сопротивления уменьшаются пластические свойства металла и повышается их склонность к усталостному разрушению.

Допускается применение канатов, изготовленных из проволоки с высоким сопротивлением разрыву (190—200 кГ/мм²), полученной из специальных сортов катанки, обеспечивающей высокие пластические свойства проволоки.

Проволока канатов, служащая для людских и грузо-людских подъемов, должна быть по качеству марки В, а для грузовых подъемов нижних уравновешенных, проводниковых, тормозных канатов, канатов для подвески полков, подвесного оборудования и других шахтных канатов — не ниже марки I.

20.    Для вертикальных подъемных установок эксплуатационных

шахт в качестве подъемных рекомендуются следующие наиболее рациональные конструкции круглопрядных канатов из предусмотренных существующими ГОСТами:    канаты типа ЛК-Р 6X19

(ГОСТ 2688-55); типа ЛК-3 6X25 (ГОСТ 7665-55); типа ЛК-РО 6X36 (ГОСТ 7668-55); типа ТЛК-0 6X37 (ГОСТ 3079-55); типа ТЛК-Р 6X37 (ГОСТ 7685-55).

Целесообразнее заказывать канаты односторонней свивки не-раскручивающиеся с предварительной деформацией прядей по винтовой линии.

Кроме круглопрядных канатов для вертикальных подъемов рекомендуются к широкому применению трехграннопрядные канаты (ГОСТ 3085-55, ВТУ-1-60 и др.) с обязательной предварительной деформацией прядей, а также подъемные канаты закрытой конструкции (ГОСТ 10506-63, --ГОСТ 10508-63; ЧМТУ 324—60, ЧМТУ 460—61 и др.).

21.    На подъемных установках при проходке стволов должны применяться многопрядные некрутящиеся канаты (ЧМТУ 5250—57, ЧМТУ 5144—58, СТУ 53-210—62) и подъемные канаты закрытой 12

конструкции (ГОСТ 10506-63, -+ГОСТ 10508-63, ЧМТУ 342-60. ЧМТУ 460—61).

22.    Для наклонных подъемов и откатки рекомендуются кругло-прядные канаты типа ЛК-3 6x25 (ГОСТ 7665—55), типа ЛК-РО 6X36 (ГОСТ 7668—55), типа ЛК-0 6X19 (ГОСТ 3077—55), типа ТЛК-О 6X27 (ГОСТ 3078—55), типа ТЛК-0 6X31 (ГОСТ 7679—55).

При этом для данных условий должны заказываться канаты только крестовой свивки с предварительной деформацией прядей.

На наклонных подъемах нельзя применять канаты односторонней свивки, имеющие (ввиду еще не полного совершенства предварительной деформации прядей) склонность к раскручиванию.

По этой причине не рекомендуется применение трехграннопряд-ных канатов, которые изготовляются односторонней свивки.

Не рекомендуется для грузо-людских наклонных подъемов применять прядевые канаты диаметром менее 22—24 мм, так как они из-за малых диаметров проволок имеют низкую устойчивость против коррозии и истирания.

В канатах ГОСТ 3077-55 и ГОСТ 3078-55 площадь сечения наружных слоев проволок прядей составляет 70% площади сечения всех проволок каната. Поэтому эти канаты требуют тщательного наблюдения за интенсивностью появления обрывов проволок, особенно после того, как на каком-либо участке, равном шагу свивки, число обрывов проволок превышает 2% общего числа проволок каната.

На скиповых наклонных подъемах рекомендуются к широкому применению подъемные канаты закрытой конструкции.

На террикониках, где под действием высокой температуры происходит выгорание органического сердечника, в результате чего канат быстро деформируется и выходит из строя, рекомендуется применять канаты с металлическим сердечником типа ТЛК-РО 6x36+1 м. с. (ГОСТ 7669-55) и типа ЛК-3 6X25 + 1 м с. (ГОСТ 7667-55).

23.    На откатках бесконечным канатом и на других установках, где допускается счаливание канатов, последние должны быть крестовой свивки и без предварительной деформации прядей.

24.    Для многоканатных подъемных установок лучшими являются фасоннопрядные (трехграннопрядные) и спиральные подъемные канаты закрытой конструкции. Допускается применение круглопрядных канатов с линейным касанием проволок.

На многоканатные подъемные установки для обеспечения наиболее равномерной вытяжки должны навешиваться канаты одного типа, диаметра и конструкции, изготовленные на одном заводе с одинаковой маркой проволоки по вязкости. Разбег разрывных усилий между отдельными канатами не должен превышать 5%.

На каждой многоканатной подъемной установке должны навешиваться канаты как правой, так и левой свивки. Разница в коли-

честве канатов противоположной свивки допускается не более чем на один канат.

25. На шахтных подъемных установках не должны применяться семипрядные канаты (т. е. канаты с однопрядным металлическим сердечником ГОСТ 7666-55 и др.), так как опыт их эксплуа тации показал, что на протяжении небольшого периода эксплуатации на них появляются так называемые «фонари», т. е. вспучивание наружных прядей, перемещающихся вдоль прямой центральной пряди сердечника, что приводит к быстрому выходу их из строя

Исключается также применение восьмипрядных канатов.

В отдельных случаях, при больших концевых нагрузках и недостаточной емкости барабанов подъемных машин, могут быть рекомендованы к применению канаты с многопрядным металлическим сердечником ГОСТ 7667-55 и ГОСТ 7669-55 При этом следует иметь в виду, что данные канаты имеют существенный недостаток. Проволоки наружных прядей в местах прилегания их к сердечнику, как и проволоки самого сердечника, подвергаются интенсивной коррозии вследствие отсутствия органического сердечника—аккумулятора смазки.

26 В качестве нижних уравновешивающих должны применяться плоские канаты (ГОСТ 3091-55 и 3092—55), допускается применение круглопрядных канатов крестовой свивки только с предварительной деформацией пряден.

На многоканатных подъемных установках должно быть навешено не менее двух хвостовых канатов.

При использовании круглопрядных канатов в качестве хвостовых их крепление к подъемным сосудам с обоих концов должно осуществляться через вертлюжное прицепное устройство.

27.    В качестве тормозных канатов парашютов типа ПТК (МПТ) должны применяться шестипрядные канаты крестовой свивки типа ТК или ЛК с предварительной деформацией прядей, имеющие наружные проволоки диаметром не менее 2 ,и,и. Проволоки канатов должны быть не ниже марки 1.

При обрыве проволоки нераскручивающегося каната она продолжает сохранять свое прежнее положение, т. е. не отходит от пряди, что обеспечивает нормальную эксплуатацию парашютного устройства и.подъемной установки.

Необходимость в данных канатах наружных проволок диаметром не менее 2 мм обусловлена необходимостью обеспечения им удовлетворительной износоустойчивости, так как основной вид их разрушения — механическое истирание наружных проволок.

Для отдельных типов парашютных устройств в качестве тормозных канатов могут применяться подъемные канаты закрытой конструкции.

28.    Для канатных проводников эксплуатационных шахт должны применяться канаты закрытой конструкции, имеющие в наружном слое проволоки фасонного профиля больших геометрических 14

размеров (ГОСТ 3090-55, 7675—55, 7676—55). Последние две конструкции этих канатов применяются в качестве несущих канатов подвесных дорог.

29.    Для временных канатных проводников проходческих подъемных установок, где имеется постоянное изменение длины проводников, что вызывает необходимость навешивать последние на подъемные лебедки, должны применяться канаты, обладающие достаточной гибкостью, т. е. те же, что и для тормозных канатов, а также некрутящиеся многопрядные канаты (ЧМТУ 5250—57, ЧМТУ 5144—58, СТУ 53-210—62). Запрещается применять канаты спиральной свивки (ГОСТ 3065-55 и др.).

30.    На одноканатных подъемных установках с канатными проводниками головные канаты для обоих подъемных сосудов должны навешиваться одного диаметра, конструкции и направления свивки.

Канатные проводники из-за большой их длины, гибкости и ограничения их натяжения почти не обладают сопротивляемостью воздействию силам, приложенным в поперечном направлении, по сравнению с рельсовыми и деревянными проводниками.

При движении по стволу сосуд имеет возможность не только перемещаться в двух взаимно перпендикулярных поперечных направлениях, но и вращаться вокруг вертикальной оси подъемного сосуда.

Вращение сосуда при его движении по шахтному стволу может происходить под действием моментов сил упругости подъемного каната.

Если на подъемную установку будут навешены головные канаты с противоположным направлением свивки (правой и левой), подъемные сосуды будут вращаться в противоположных направлениях, зазор между сосудами будет уменьшаться и появится опасность столкновения сосудов.

31.    В качестве отбойных канатов допускается применение круглопрядных канатов ТК и ЛК.

32.    Для шахтного подвесного оборудования при проходке стволов может применяться шестипрядный канат типа ТК или ЛК, многопрядные некрутящиеся канаты и канаты закрытой конструкции.

33.    Для откаточных, маневровых и скреперных лебедок должны применяться круглопрядные канаты следующих конструкций: ГОСТ 7668-55, ГОСТ 7669-55, ГОСТ 7679-55 и др.

34.    Конструкции канатов для врубовых машин и комбайнов следующие: ГОСТ 7667-55 и ГОСТ 7669-55.

Расчет шахтных канатов

35.    Отношением диаметра барабанов и шкивов к диаметру каната не только характеризуется величина напряжений изгиба, возникающих в канате, но и определяются основные размеры

подъемной машины. При высоких значениях этого отношения напряжения изгиба в канате уменьшаются, а вес и габариты машины увеличиваются.

Правилами безопасности устанавливаются допустимые значения отношения диаметра барабанов и шкивов к диаметру канатов, которые должны быть не менее:

для одноканатных подъемных машин со шкивами трения — 120;

для многоканатных подъемных машин с отклоняющими шкивами — 100;

для направляющих шкивов и барабанов подъемных установок на поверхности и многоканатных установок без отклоняющего шкива — 80;

для направляющих шкивов и барабанов подземных подъемных машин и лебедок, а также для проходческих машин и лебедок — 60;

для стационарных и передвижных аварийных подъемных машин, направляющих шкивов и барабанов лебедок террикоников и откаточных лебедок — 50;

для направляющих шкивов и барабанов проходческих грузовых лебедок, предназначенных для подвески полков, подвесных насосов, трубопроводов, спасательных лестниц, — 20.

Для передвижных и вспомогательных лебедок, а также для направляющих шкивов наклонных подъемных установок при угле обхвата шкива канатом до 15° указанное отношение не ограничивается.

Примечание. Для подъемных канатов закрытой конструкции при применении их на многоканатных подъемных машинах как с отклоняющими шкивами, так и без отклоняющих шкивов значение указанного отношения должно быть не менее 100.

36. Статический запас прочности каната определяется как отношение суммарного разрывного усилия всех проволок каната к расчетной статической нагрузке:

где Р_сум — суммарное разрывное усилие всех проволок каната, кг;

Qct — расчетная статическая нагрузка, кг.

Суммарное разрывное усилие Р_су„ вычисляется как сумма фактических разрывных усилий по результатам испытаний отдельных проволок, вынутых из образца каната. Для новых «канатов, а также при повторных испытаниях канатов проволоки, не выдержавшие испытания на перегиб или разрыв, в расчет суммарного разрывного усилия не принимаются.

Расчетная статическая нагрузка в верхнем сечении каната складывается из веса подъемного сосуда с прицепным устройством, веса максимального груза, веса каната длиной от точки 16

схода его со шкива до точки прикрепления к подъемному сосуду, находящемуся на приемной площадке нижнего горизонта.

По наклонным выработкам расчетная нагрузка (статическая) определяется таким же образом, но с учетом угла наклона и сил сопротивления при движении подъемного сосуда и сил трения при перемещении каната по роликам и почве выработки.

В зависимости от системы подъема запас прочности т при навеске каната должен приниматься для машин с цилиндрическими и бкцилиндрическими барабанами вертикальных и наклонных подъемных установок не ниже:

при подъеме людей.......т=9

при грузо-людском подъеме.....т=7,5

при грузовом подъеме.......т=6,5

Для подъемных одноканатных установок со шкивами трения (людских, грузо-людских и грузовых) т = 8.

Запасы прочности, установленные для канатов подъемных установок, не могут быть распространены на канаты для бесконечных откаток, так как их условия работы коренным образом отличаются от условий работы канатов на бесконечных откатках, которые характеризуются следующими особенностями:

скорость движения каната на бесконечных откатках меньше скоростей на подъемных установках и не превышает 1 м/сек;

внешняя нагрузка приложена не в одном сечении, а распределена по всей длине каната;

при прицепке и отцепке отдельной вагонетки изменяется только незначительная часть общей нагрузки на канат;

общая длина каната на бесконечных откатках обычно значительно превышает длину каната на подъемных установках;

подъемная установка пускается в ход и останавливается при каждом цикле подъема, в то время как пуски в ход и остановки бесконечных откаток производятся значительно реже (всего несколько раз в сутки).

Перечисленные особенности благоприятно отражаются на развитии усталостных явлений в проволоках канатов бесконечных откаток и поэтому для них могут быть приняты запасы прочности, более низкие по сравнению с запасами прочности для канатов подъемных установок. При этом уменьшение запасов прочности каната бесконечной откатки должно быть тем больше, чем больше длина каната, что обосновывается уменьшением коэффициента динамичности, который для канатов различных длин определен экспериментально и теоретически многими авторами.

Для откатки бесконечным канатом по наклонным выработкам запас прочности каната при навеске должен быть не менее

т=5.5 при длине откатки до 300 м т=5,0 при длине откатки от 300 до 600 м т=4,5 при длине откатки от 600 до 900 м т—4,0 при длине откатки от 900 до 1200 м /и=3,5 при длине откатки свыше 1200 м.

С целью увеличения срока службы канатов, если конкретные эксплуатационные условия (длина и угол наклона выработки, объем перевозимых грузов и др.) не вызывают необходимости снижения запасов прочности в пределах рекомендуемых норм, необходимо ориентироваться на возможно высокий запас прочности каната, т. е. не ниже 5,5-кратного.

37.    Диаметр каната необходимой конструкции выбирается по таблицам ГОСТа по предварительно рассчитанному весу 1 пог. м каната р.

Вес 1 пог. м каната выражается формулой

p = F$-[ или p=--F -ft,    (5)

где р — погонный вес каната, кГ/м;

F — площадь поперечного сечения проволок каната. м²\ у = 7800 кГ/м³— удельный вес металла проволок; р>1—коэффициент, учитывающий свивку проволок в канате и наличие сердечника.

Можно обозначить величину ру через уо- Величину у₀ называют иногда фиктивной (или приведенной) плотностью каната.

При расчетах величина у₀ принимается для канатов кругло-прядных и двойной свивки 9400 кГ/м³, трехГраннопрядных 9200 кГ/м³ и канатов закрытого типа 8700 кГ/м³.

38.    Расчет каната для подъемных установок без нижнего уравновешивающего каната или с нижним уравновешивающим канатом меньшего линейного веса или равного с подъемным канатом.

В опасном сечении каната при нижнем положении сосудов действует нагрузка Q_CT, состоящая из веса Q, подъемного сосуда с прицепным устройством (мертвый вес клети с вагонетками, скипа или бадьи), веса Q_M поднимаемого полезного груза и веса Q_K подъемного каната от точки схода со шкива до точки прикрепления к подъемному сосуду.

Обозначим концевой груз через

Qo = Q ■+■ Q-,    »

а вес отвеса каната через

Q_K=P(H 4-Л),

где Н — высота подъема, м;

h — расстояние от верхней приемной площадки до оси копрового шкива, м,

тогда нагрузка, действующая в опасном сечении каната, может быть представлена как

Qct=Qo + Р(Я + Л).

Из условий прочности каната, находящегося под действием концевой нагрузки, имеем

I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫБОРУ ШАХТНЫХ КАНАТОВ

Стальные проволочные канаты в горнодобывающей промышленности применяются в качестве основного несущего элемента при перевозке людей, полезного ископаемого и материалов по вертикальным, наклонным и горизонтальным выработкам, для подвески полков и различного оборудования при проходке шахтных стволов, для тормозных и амортизационных элементов парашютов ПТК (МПТ), для гибких проводников подъемных сосудов в вертикальных стволах, для подвесных канатных дорог и т. д.

Выбор каната, обеспечивающего высокую работоспособность, зависит от тщательного анализа условий эксплуатации и его конструктивных особенностей.

Прежде чем осуществить навеску каната на ту или иную шахтную установку, необходимо произвести правильный выбор его конструктивных, размерных и прочностных параметров.

Правильность выбора указанных параметров определяет, насколько близко они отвечают условиям эксплуатации каната.

Выбранные параметры должны соответствовать действующим ГОСТам или техническим условиям на стальные канаты, а также требованиям действующих Правил безопасности.

Классификация стальных проволочных канатов

Канаты подразделяются:

1.    По форме поперечного сечения (рис. 1) на-круглые и плоские.

2.    По конструктивному признаку (количеству свивок) (рис. 1,6, в, г) на канаты одинарной свивки (спиральные), состоящие из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев; двойной свивки, состоящие из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев, тройной свивки, состоящие из свитых стренг (канатов двойной свивки).

Канаты одинарной свивки (спиральные), имеющие в наружном слое (в больших диаметрах канатов и в отдельных внутренних

г) для откатки бесконечным канатом

S₀ + n Qo (sin а ± /1 cos a) -f р L (sin а -+- /₂ cos а) *

42. При многоканатных подъемных машинах каждый сосуд навешивается на нескольких головных канатах, причем при расчетах предполагается равномерное распределение всей нагрузки между всеми головными канатами.

Тогда статический запас прочности каната

где Р_Сум —суммарное разрывное усилие всех проволок каната, кГ;

п_г — число головных канатов;

Qct— расчетная статическая нагрузка, кГ.

Расчетная статическая нагрузка определяется по формулам для подъемных установок с равновесным уравновешивающим канатом

Qct = Qo + n_rpL,    (16)

где L — наибольшая длина каната от точки схода со шкива до подъемного сосуда, м.

Для подъемных установок в случае, когда нижний уравновешивающий канат тяжелее подъемного,

Qct = Qo-f n_xqL,    (17)

где п_х — число уравновешивающих канатов.

Запасы прочности канатов, определенные по формуле (15), не должны быть ниже требуемых ПБ при максимальном поднимаемом грузе.

Канаты для вертикальных многоканатных подъемных установок всех систем должны иметь при навеске запас прочности не ниже 8-кратного — для грузо-людских подъемных установок и 7-кратного — для грузовых.

Формула (16) служит для проверки запаса прочности каната перед навеской или в процессе эксплуатации. При проектировании подъемных установок выбор каната производится по соответствующему ГОСТу в зависимости от веса единицы длины каната с последующей проверкой фактического запаса прочности.

Наименьший необходимый по условиям прочности вес 1 пог. м каната определяется по формулам.

Для подъемных установок с равновесным уравновешивающим канатом

слоях) проволоки фасонного профиля, называются канатами закрытой конструкции (рис. 2). 3. По форме поперечного сечения пряден -    (рис. 3) на круглопрядные и фасоннопрядные.

rW I    4. По типу прядей и спиральных канатов

^    (рис.    4 и 5):

с точечным касанием проволок между слоями (каждый слой проволок свит с различными шагами свивки) —ТК;

с линейным касанием проволок между слоями (все слои проволок свиты с одинаковым шагом свивки) — ЛК;

с линейным касанием проволок между слоями и одинаковым диаметром проволок по слоям пряди — ЛК-О;

с линейным касанием проволок между слоями и разным диаметром проволок в наружном слое пряди — ЛК-Р;

с линейным касанием проволок между слоями и проволоками заполнения—ЛК-3;

с линейным касанием проволок между слоями и имеющие в пряди слои с проволоками одинакового диаметра и слои с проволоками разных диаметров — Л К-РО; с комбинированным точечно-линейным касанием проволок — ТЛК-О, ТЛК-Р.

5. По материалу сердечника (рис. 6): с органическим сердечником — о. с.;

с металлическим сердечником из проволоки, имеющей временное сопротивление разрыву не более 90 кГ/мм² — м. с. м.;

с металлическим сердечником из канатной проволоки — м. с.

6.    По способу свивки на раскручивающиеся—р. и нераскру-чивающиеся — н.

7.    По направлению свивки каната на правое направление — п. и левое направление—л.

Рис. 3. Формы поперечных сечений прядей: /—круглопрядныс; 2—фаеоннопрядные; а—трехграннопрядные; б—оваль* нопрядныс; в — плоскопрядныс

8.    По сочетанию направлений свивки элементов каната — крестовой и односторонней.

9.    По степени крутимости каната (рис. 7):

крутящиеся канаты (с одинаковым направлением свивки всех прядей) — К;

некрутящиеся канаты (многопрядные с несколькими слоями прядей и противоположным направлением свивки прядей по слоям каната) — Н.

10. По механическим свойствам проволоки: канаты, изготовленные из проволоки соответствующей марки В (ГОСТ 7372-55) — В;

канаты, изготовленные из проволоки соответствующей марки I (ГОСТ 7372-55) — I;

Рис. 7. Некрутящиеся канаты: а — двухслойные с органическим сердечником:    б    —    двухслойные    с    металлическим сердечником, в — трехслойные с органическим сердечником

канаты, изготовленные из проволоки марки I и двух смежных маркировочных групп по временному сопротивлению разрыву—II; канаты из проволоки марки Б (бензельные)—Б.

И. По виду покрытия поверхности проволок и каната: из светлой проволоки;

из оцинкованной с тонким цинковым покрытием для легких условий работы—ЛС;

из оцинкованной проволоки со средним цинковым покрытием для средних условий работы — СС;

из оцинкованной проволоки с толстым цинковым покрытием для жестких условий работы — ЖС;

канаты, пряди или проволоки в канатах покрыты искусственными материалами — П.

12. По назначению каната:

грузо-людские — служащие для транспортировки людей и груза — ГЛ;

грузовые — служащие для транспортировки грузов и других целей — Г;

бензельные — служащие для перевязок — Б.

Характеристика конструктивных особенностей стальных проволочных канатов

Основными конструктивными элементами каната являются проволоки, пряди и органический сердечник.

Стальная канатная проволока изготовляется из высокоуглеро-дистой и высокомарганцовистой горячекатаной проволоки (катанки) методом многократного холодного волочения с промежуточными термической и химической обработками для получения необходимой прочности, структуры, вида и качества поверхности.

13.    Канатная проволока должна удовлетворять требованиям ГОСТ 7372-55.

14.    Построение пряди или спирального каната должно быть таким, чтобы обеспечивалось плотное прилегание друг к другу всех ее проволок, т. е. как в отдельных слоях, так и между слоями.

15.    Основные структурные характеристики канатов следующие:

коэффициент гибкости к для прядевых канатов — отношение

диаметра каната d_H к диаметру б наиболее толстой проволоки наружного слоя пряди; для канатов закрытой конструкции — отношение диаметра слоя к высоте проволоки фасонного профиля, входящей в этот слой;

коэффициент заполнения v металлом площади поперечного сечения каната, который определяется следующей зависимостью:

где Z/— суммарная площадь поперечного сечения всех проволок каната, мм²;

F — площадь, ограниченная окружностью, описанной вокруг поперечного сечения каната, мм²; поверхностный коэффициент, или коэффициент коррозийной активности ф (характеризующий сравнительную восприимчивость канатов к коррозийному воздействию внешней агрессивной среды), который определяется как отношение суммарного периметра всех проволок Zp к их суммарной площади Z/.

2/

Для канатов, состоящих из круглых проволок одинакового диаметра,

(2)

метров,

* = ■

где 6 — диаметр проволок, мм;

i — количество проволок с одинаковым диаметром.

Для подъемных канатов из светлой проволоки, предназначенных для работы в агрессивной среде на вертикальных подъемных установках, рекомендуется принимать поверхностный коэффициент

не более 2,5 —: для канатов оцинкованных, а также для кана-мм

тов многоканатных и наклонных подъемных установок — не бо-

о ¹

лее 3 — .

мм

Величина поверхностного коэффициента с увеличением диаметра каната уменьшается.

В табл. I приведены значения всех указанных выше коэффициентов для основных конструкций и типов канатов. Для коэффициента коррозийной активности в таблице дается два значения:

минимальное — для наибольшего диаметра каната данного типа, а максимальное — для каната диаметром 24—25 мм.

Чем меньше диаметры проволок в канате, тем больше значение коэффициента коррозийной активности, т. е. тем большая восприимчивость каната коррозирующему воздействию внешней агрессивной среды. С другой стороны, максимальное значение диаметра проволоки может быть таким, чтобы обеспечивалось значение коэффициента гибкости не меньшее, чем указано в табл. 1.

16. Характеристики канатов:

а)    канаты односторонней свивки по сравнению с канатами крестовой свивки менее жесткие при изгибе и имеют большую опорную поверхность, что повышает их износоустойчивость. Недостаток канатов — интенсивное раскручивание, вызывающее при напуске петлеобразование, которое почти полностью устраняется предварительным деформированием прядей при свивке каната;

б)    канаты, пряди которых имеют линейное касание проволок, имеют существенное преимущество перед канатами с точечным касанием проволок в прядях, так как в последних взаимное соприкосновение проволок соседних' слоев прядей осуществляется по площадкам малых размеров (в точках). В результате этого при воздействии на канат переменной нагрузки, которая всегда имеется при работе его на подъемной установке, в местах контактов проволок возникают значительные переменные по величине контактные напряжения, которые ускоряют процесс развития трещин усталости и обрыва проволок;

в)    поперечное сечение прядей позволяет приблизить наружное очертание фасоннопрядных канатов двойной свивки к форме спиральных канатов закрытой конструкции, поэтому такие канаты имеют большую опорную поверхность и коэффициент заполнения, чем¹ канаты, свитые из круглых прядей. Увеличение опорной поверхности повышает износоустойчивость каната, а повышение коэффициента заполнения при одинаковом временном сопротивлении разрыву материала проволок приводит к уменьшению диаметра каната. Из фасоннопрядных канатов наибольшее распространение имеют трехграннопрядные канаты;

гост Тнп каната Коэффи циент гибкости k Коэффициент заполнения V Коэффициент коррозивной активности Ф. ~ мм Круглопрядные 2688-55 ЛК-Р 6Х194-1 о. с. 13,8 0,49 2,40—1,45 3070—55 ТК 6X19+1 о. с. 15,5 0,48 2.50—1.33 3071-55 ТК 6Х37+1 о. с. 22,0 0.47 3.30—1,33 3077—55 ЛК 6Х19+1 о. с. 12,5 0,50 2,33—1,57 3078—55 ТЛК-0 6Х27+1 о. с. 13,5 0.49 2,57—1,71 3079-55 ТЛК-О 6x37+1 о. с. 18,7 0,49 3.16—1,49 7665-55 ЛК-3 6Х25+1 о. с. 15,5 0,50 2.75-1,43 7668—55 ЛК-РО 6Х36+1 о. с. 17.8 0.51 3,24-1,42 7679—55 ТЛК-0 6Х31+1 о. с. 15,5 0,51 2,92—1,92 7684—55 ЛК-ОЗ 6X41 + 1 о. с. 20,0 0,51 2,76—1,31 7685-55 ТЛК-Р 6Х37+1 о. с. 21,8 0,50 2,56—1,24 Некрутящиеся многопрядные ЧМТУ 5250-57 12Х 7+6Х19+1 о. с. 15,8 0,54 3.02-2,46 ЧМТУ 5144—58 12Х17+6Х27+1 о. с. 17,5 0.58 3,00-2.57

Трехграннопрядные

3085—55 6x30+1 о. с. 12,5 0,63 ВЗТУ 71—59 6x27+1 о. с. 16,7 0.5 7 ВТУ 1—60 — 13.8 0,60

2,47—1,55 2.70-1.62 2,76-1.53

Спиральные закрытые
3090-55 _ 6.1 0,81 7675—55 — 6,4 0,85 7676—55 — 3.4 0.87 Спиральные закрытые подъемные ЧМТУ 342-60 _ 11.0 0,81 10506- 63. 10507- 63. 10508- 63 11.0 0.81	1.10—1,15 1,00—0,93 0,93—0,92 2.2— 1,5 2.2— 1,5

г) некрутящиеся многопрядные канаты имеют не менее двух слоев прядей, навитых на органический сердечник. Для достижения уравновешивания внутренних моментов сил упругости относительно оси каната, возникающих при растяжении, пряди наружного и внутреннего слоев свивают в противоположном направлении.

Канаты закрытой конструкции являются некрутящимися. Закрытые канаты, в которых проволоки фасонного профиля имеют 10