2015-04-01
6752
Выбор стальных канатов, применяемых в качестве грузовых, стреловых, несущих, тяговых и др., должен производиться в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10-382-00), ИСО 4308/1, ИСО 4308/2 и другими нормативными документами.
При подъеме различных грузов и монтаже оборудования используют различные гибкие стропы: стальные канаты, тросы, цепи, веревки и т.п. Перед установкой их на грузоподъемную машину или механизм они должны быть проверены на прочность расчетом.
Для этого определяют усилие (натяжение) 
(Н) в одной ветви стропа (рисунок 12) по формуле:
, (7)
где G - масса груза, кг;
m - общее число ветвей стропа;
k - коэффициент неравномерности распределения массы груза на ветви стропа. Значения коэффициента k приведены в таблице 12;
- угол наклона стропа к вертикали, град.
|
Рисунок 12 – Cтроповка груза четырехветвевыми стропами
Таблица 12 – Значения коэффициента k
| Число ветвей стропа m | m < 4 | m > 4 |
| Значение k | 0,75 |
Определив усилие в ветви стропа, далее можно найти разрывное усилие по формуле:
, (8)
где 
- коэффициент запаса прочности для стропа (минимальный коэффициент использования каната), определяемый в зависимости от группы классификации стреловых самоходных кранов (таблица 13), классификации механизмов по группам (таблица 14) [10].
При проектировании выполняются расчеты на прочность.
При проектировании стропов из стальных канатов крестовой свивки коэффициент запаса () прочности каната по отношению к нагрузке отдельной ветви стропа составляет не менее 6 [11].
При проектировании стропов из синтетических канатов и лент коэффициент запаса прочности по отношению к нагрузке отдельной ветви стропа принимается не менее 8 [11].
Определив классификацию механизма, подбираем коэффициент запаса прочности стальных канатов (таблица 15).
Расчетная нагрузка на ветвь стропа определяется при фактическом угле между ветвями, но не более 90°.
Классификация стреловых самоходных кранов и их механизмов по группам, основанная на условиях работы, приведена в таблице 13.
Таблица 13 – Классификация стреловых самоходных кранов по группам
| Режим работы кранов | Группа |
| Краны для общих грузоподъемных операций с крюком, не применяемые для непрерывной работы | А1 |
| Краны, оборудованные грейфером, захватом или магнитом | А3 |
| Тяжелый режим, например погрузка и выгрузка контейнеров или общие работы в доках | А4 |
Классификация механизмов стреловых самоходных кранов по группам приведена в таблице 14.
Таблица 14 – Классификация механизмов по группам
| Назначение механизма | Режим работы кранов | ||
| А1 | А2 | А3 | |
| Подъем груза | М3 | М4 | М5 |
| Поворот крана | М2 | М3 | М4 |
| Подъем и опускание стрелы | М2 | М3 | М3 |
| Телескопирование | М1 | М2 | М1* |
| Перемещение крана (только по рабочей площадке): пневмоколесный кран гусеничный кран | М1 М1 М1 | М1 М1 М2 | М1 М1 М2 |
* функция телескопирования не выполняется при подвешенном грузе.
Таблица 15 – Наименьший коэффициент запаса прочности для стальных канатов
| Группа классификации механизма по ИСО 4301/1 | Подвижные канаты | Неподвижные канаты |
| Значение коэффициента | ||
| М1 | 3,15 | 2,50 |
| М2 | 3,35 | 2,50 |
| М3 | 3,55 | 3,00 |
Продолжение таблицы 15
| М4 | 4,00 | 3,50 |
| М5 | 4,50 | 4,00 |
| М6 | 5,60 | 4,50 |
| М7 | 7,10 | 5,00 |
| М8 | 9,00 | 5,00 |
Для автомобильных кранов грузоподъемностью до 16 т включительно при выборе каната должна приниматься группа классификации механизма подъема не менее М4 (ИСО 4301/1).
По найденному разрывному усилию 
по таблице 16 может быть подобран канат и его технические данные: временное сопротивление разрыву, ближайшее большее к расчетному, и его диаметр.
Таблица 16 – Технические характеристики стальных канатов
| Диаметр каната, мм | Масса 100 м смазанного каната, кг | Маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву, МПа | |||
| Канат типа ТК6*19(1+6+12)+1 о.с. (ГОСТ 3070-74) | |||||
| 43,3 | |||||
| 14,5 | 71,5 | ||||
| 17,5 | |||||
| 19,5 | 127,5 | ||||
| 149,5 | |||||
| 22,5 | 173,5 | ||||
| 255,5 | |||||
| 38,5 | |||||
| Канат типа ТК6*37(1+6+12+18)+1 о.с. (ГОСТ 3071-74) | |||||
| 27,35 | - | ||||
| 11,5 | 42,7 | - | |||
| 13,5 | 61,35 | - | |||
| 83,45 | |||||
| 22,5 | 170,5 | ||||
| 24,5 | |||||
| 245,5 | |||||
| 31,5 | |||||
| 33,5 | 383,5 | ||||
| 36,5 | |||||
Продолжение таблицы 16
| 39,5 | 551,5 | ||||
| Канат типа ЛКР 6*19=114 (ГОСТ 2688-80) | |||||
| 9,1 | - | ||||
| 461,6 | - | ||||
| 844,5 | |||||
| 19,5 | |||||
| 22,5 | |||||
| 30,5 | |||||
| 39,5 |
Минимальную длину ветви стропа 
определяют из условия, что угол ее наклона к вертикали не должен превышать 60о, м:
, (9)
где b - максимальное расстояние между центром тяжести груза и местом закрепления стропа, м.
На практике к стропам предъявляются жесткие требования. Стальные канаты считаются непригодными к эксплуатации если:
- оборвана хотя бы одна прядь;
- число оборванных проволочек на шаге свивки равно или более 10% их общего числа;
- поверхностный износ или коррозия проволочек каната составляет 40% и более;
- имеется наличие заломов;
- имеется сильная деформация каната (например сплющивание и т.п.).
