Стальные подъёмные канаты

Раздел: Строительство

В настоящее время конструкций стальных канатов имеется большое разнообразие однако по принципу построения они сводятся к нескольким основным конструктивным формам.

Канаты различаются, прежде всего, порядком их свивки. Стальные проволоки могут быть свиты между собой один раз, что приводит к образованию так называемого спирального каната, возможные поперечные сечени я которого показаны на рис, 1. Затем эти спиральные канаты (пряди) могут быть свиты снова в канат, в результате чего получаем канат двойной свивки ( 2).

Продолжая этот процесс дальше, можно получить в принципе канат любого порядка свивки. Однако с увеличением порядка свивки каната уменьшается степень заполнения его поперечного сечения металлом, ухудшается его поверхность. Поэтому в технике применяются преимущественно канаты двойной свивки.

При свивке проволок по слоям в прядях с различным независимым шагом соприкосновение слоев проволок получается точечным. Если шаг свивки смежных слоев проволок одинаков, то контакт между ними линейный. В стандартах на стальные канаты пряди с точечным касанием проволок принято обозначать сокращенно ТК, с линейным — J1K.

В многослойной пряди возможна комбинация обоих вариантов свивки, когда часть слоев имеет точечный, а часть — линейный контакт; получается точечно-линейный контакт (TJIK).

Конструкция спиральных канатов и прядей условно обозначается в литературе рядом чисел, равных числу проволок по слоям, начиная от центра, с указанием характера свивки.

Если проволоки р слое имеют различный диаметр, то выделяют число проволок каждого диаметра чертой дроби: 1+6 + 6/6.

Совершенствуя эту систему обозначений, как и для спиральных канатов, будем обозначать направление свивки проволок в прядях. Направление свивки прядей в канате будем считать положительным, причем центральная проволока будет всегда иметь также положительное направление свивки. Направление свивки остальных проволок будет определено знаком перед их числом.

Все вышеизложенное относится к однослойному канату. В многослойном канате слои прядей обозначаются таким же образом, но перед обозначением каждого слоя будем ставить знак направления свивки его прядей по отношению к наружному слою. Запись будем вести, начиная с внешнего слоя прядей, имеющего принятое положительное направление свивки.

Поиски в направлении увеличения опорной поверхности и степени заполнения поперечного сечения каната металлом в пределах наиболее простой его однослойной конструкции привели к созданию фасоннопрядных канатов ( 3). Пряди в таком канате имеют фасонный профиль, чаще всего близкий к трехгранному или эллипсовидный (овальный).

Спиральные канаты по сравнению с канатами двойной свивки обладают большей металлоемкостью и большей опорной поверхностью, но их применение ограничивается тем, что оборванные проволоки легко выплетаются из каната, что препятствует дальнейшей его работе.

В стремлении избавиться от этого недостатка возможны конструкции так называемых закрытых и полузакрытых спиральных канатов ( 4).

СИСТЕМЫ КООРДИНАТ

Ось проволоки в спиральном канате представляет собой обыкновенную винтовую линию s на круговом базисном цилиндре ( 5). Винтовая линия s пересекает образующие цилиндра под постоянным углом свивки а. Такую же винтовую форму имеет ось пряди в канате двойной свивки. Проволока в пряди при этом имеет более

сложную пространственную форму. Многие геометрические и силовые расчеты для проволоки в спиральном канате и для пряди в канате двойной свивки связаны лишь с формой их винтовой оси и имеют общий характер. * Поэтому для канатов удобно ввести обобщенное понятие основного элемента, ось которого имеет форму  5. Выбор систем координат. обыкновенной винтовой линии независимо от порядка его свивки. В спиральном канате основным элементом является проволока, в канате двойной свивки — прядь и т. д.

По существующему в настоящее время стандарту на стальные канаты (ГОСТ 3241—55) кратность свивки прядей ТК не должна превышать 11, для прядей ЛК — не больше 10, для канатов 7,5. Поскольку кратность свивки k есть безразмерный параметр, то однотипные пряди и канаты, свитые с одинаковой кратностью, будут всегда геометрически подобны.