Прочность стальных канатов

Прочность стальных канатов оценивают по разрывному усилию, которое следует приложить к канату при испытании, чтобы довести его до разрыва. Разрывное усилие каната подразделяется на суммарное разрывное усилие всех проволок в канате F _сум и разрывное усилие каната в целом F_ᴏ. Суммарное разрывное усилие F _сум определяют при испытании на разрыв отдельных проволок расплетенного каната с последующим суммированием полученных усилий каждой проволоки. Разрывное усилие каната в целом F_ᴏ меньше суммарного, так как при определении F _сум каждая проволока работает только на растяжение. При определении F_ᴏ каждая проволока, кроме растяжения, испытывает напряжения кручения, изгиба и смятия. Обычно F _ᴏ = (0,72…0,85) F _сум.

Согласно международному стандарту ИСО 4301/1 диаметр каната d_к выбирается по величине расчетного разрывного усилия, определяемого по формуле

(2.1)

 

где F _max – максимальное натяжение ветви каната, наматываемой на барабан при подъеме груза; z_р   – минимальный коэффициент использования каната (минимальный коэффициент запаса прочности), определяемый по таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Значения коэффициента использования (запаса прочности) каната

Группа классификации режима работы механизма		Режим работы по правилам ГГТН	Коэффициент использования каната
по ИСО 4301/1	по ГОСТ 25835-83		zp
М1	1М	Легкий (ПВ 15%)	3,15
М2	1М	Легкий (ПВ 15%)	3,35
М3	1М	Легкий (ПВ 15%)	3,55
М4	2М	Легкий (ПВ 15%)	4,0
М5	3М	Легкий (ПВ 15%)	4,5
М6	4М	Средний (ПВ 25%)	5,6
М7	5М	Тяжелый (ПВ 40%)	7,1
М8	6М	Весьма тяжелый (ПВ 60%)	9,0

 

С учетом заданного значения маркировочной группы по таблицам соответствующих ГОСТов находится ближайшее большее значение разрывного усилия каната в целом (F _ᴏ) и определяется нужный диаметр каната.

После подбора каната определяется действительный коэффициент использования (запаса прочности) каната

(2.2)

 

Пример подбора каната

По исходным данным, приведенным в таблице, определить диаметр и составить условное обозначение каната.

Вариант	ГОСТ  каната	Натяжение каната, Fmax, кН	Маркировочная группа, Н/мм2(кгс/мм2)	Марка проволоки	Покрытие	Назначение каната	Режим работы по ИСО 4301/1
1	2688-80	14,0	1860(190)	ВК	Ж	ГЛ	М6

 

По выражению (2.1) определяем расчетное разрывное усилие

 

 

где z_p = 5,6 – минимальный коэффициент использования каната, определяемый по таблице 2.1 при режиме работы М6.

По ГОСТ 2688-80 (см. Интернет) для заданной маркировочной группы 1860(190) находим ближайшее большее значение разрывного усилия каната в целом – F _ᴏ = 81900 Н. Этому усилию соответствует канат диаметром d _к = 12 мм.

Определяем по выражению (2.2) действительный коэффициент использования каната

 

Таким образом, прочность каната обеспечена.

Условное обозначение каната:

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: