Сталевий канат, загальна інформація

Сталеві канати є складним і відповідальним видом дротяних виробів. Вони мають велике число типів і конструкцій і розрізняються за формою поперечного перетину як самого канату, так і його елементів, а також по фізико-механічним характеристикам дротів і сердечників.

За типом звивання пасм і канатів одинарного звивання розрізняють канати: ТК - з точковим торканням проволікав між шарами; ЛК - з лінійним торканням проволікав між шарами; ЛК- Про - з лінійним торканням проволікав між шарами при однаковому діаметрі проволікав по шарах пасма; ЛК-Р - з лінійним торканням проволікав між шарами при різних діаметрах проволікав в зовнішньому шарі пасма; ЛК-З - з лінійним торканням проволікав між шарами і дротами заповнення; ЛК-РО - з лінійним торканням проволікав між шарами і шари, що мають в пасмі, з дротами різних діаметрів і шарами з дротами однакового діаметру; ТЛК - з комбінованим точково-лінійним торканням дротів.

Сировиною для виготовлення канатного дроту служить високовуглецева гарячекатана сталь, що має загальну назву «Катанка сталева канатна» (ГОСТ 1457–60), дріт виготовляється методом багатократного холодного волочіння з проміжними термічними і хімічними обробками для отримання необхідної міцності, структури і якості.
Залежно від марок використовуваної сталі, діаметру дроту і її обробки вре-менное опір розриву сталевого дроту, що йде на виготовлення талевых канатів, в основному рівне 1570—1770  Н/мм² (Мпа).

Сталеві канати, що працюють на блоках і барабанах з напівкруглою канавкою, слід вибирати з пасмами ЛК, оскільки їх довговічність в 1,5 - 2 рази більша, ніж канатів з пасмами ТК.

КЛАСИФІКАЦІЯ СТАЛЕВИХ КАНАТІВ по ГОСТ 3241–80:

Канати підрозділяються за ознаками :

1. По конструкції:
o    одинарного звивання – що складаються з дротів, звитих по спіралі в один або декілька концентричних шарів
o    подвійного звивання – що склада

ються з пасм, звитих в один або декілька концентричних шарів
o    потрійного звивання – що складаються з канатів подвійного звивання (стренг), звитих в концентричний шар.

2. За формою поперечного перетину: круглі, плоскі.

3. За формою поперечного перетину пасм: круглопрядні, фасоннопрядні.

4. За типом звивання пасм і ка

натів одинарного звивання:
o    з точковим торканням дротів між шарами – ТК
o    з лінійним торканням дротів між шарами – ЛК
o    з лінійним торканням дротів між шарами при однаковому діаметрі дротів по шарах пасма – ЛК-0
o    з лінійним торканням дротів між шарами при різних діаметрах дротів в зовнішньому шарі пасма – ЛК-Р
o    з лінійним

торканням дротів між шарами і проволоками заповнення – ЛК-3
o    з лінійним торканням дротів між шарами і що мають в пасмі шари з проволоками різних діаметрів і шарами з проволоками однакового діаметру – ЛК-РО
o    з комбінованим точково-лінійним торканням дротів – ТЛК.

5. За матеріалом сердечника:
o    з органічним сердечником з натуральних або

синтетичних матеріалів – ОС
o    з металевим сердечником – МС.

6. За способом звивання: що не розкручуються – Н, що розкручуються.

7. По ступеню врівноваженості: рихтовані – Р, що не рихтуються.

8. По напряму звиванн

я каната: правою, лівою – Л.
Напрям звивання канату визначається:
o    для канатів одинарного звивання – напрямом звивання дротів зовнішнього шару
o    для канатів подвійного звивання – напрямом звивання пасм зовнішнього шару
o    для канатів потрійного звивання – напрямом звивання стренг в канат.

9. По поєднанню напрямів звивання канату і його елементів в канатах подвійного і потрійного звивання:
o    хрестового звивання (на

прям звивання канату і напрям звивання стренг і пасм протилежні)
o    однобічного звивання (напрям звивання пасму і напрям звивання дроту в пасмі однакові) – О.

Для підіймальних кранів, а також при роботі канатів на блоках з канавками з підрізом і клиновидними і на плоских ободах, рекомендується хрестове звивання. У разі, коли конструкція механізму унеможливлює кручення каната (наприклад, тягові канати, канати механізмів зміни вильоту стріл) і при цьому застосовані напівкруглі канавки і одношарова навивка, рекомендується однобічне звивання.

Сталеві канати потрійного звивання виготовляють тільки хрестового звивання.

10. По ступеню крутки:

o    що крутяться (з однаковим напрямом звивання дротів в канатах одинарного звивання, пасм або стренг)
o    що малокрутяться (багатошарові багатопрядні і одинарного звивання з протилежним напрямом звивання елементів по шарах) – МК.

11. За механічними властивостями - канати марок В, І та ІІ.

12. По вигляду покриття поверхні дротів в канаті: розрізняють сталеві канати: без покриття; ОЖ - з цинковим покриттям дроту для особливо тяжких а

гресивних умов роботи; Ж - з цинковим покриттям дроту для тяжких агресивних умов роботи; С - з цинковим покриттям дроту для середніх агресивних умов роботи.з покриття канату або пасм полімерними матеріалами – П.

13. За призначенням: вантажолюдські (марок ВК, В) – ГЛ, вантажні, – Г.

14. По точності виготовлення: підвищеною – Т, нормальною.

Маркувальна група по тимчасовому опору розриву проволікав приймається зазвичай в межах 1372-1764 Мпа (140-180 кгс/мм кв.), зрідка до 1960 Мпа (200 кгс/мм кв.).

Сталевий канат, характеристики:

Назва сталевого канату	Конструкція	Діаметр мм	Застосування
Трос сталевий ГОСТ 16853-2-80 Конструкція ЛК-РО 6х31(1+6+6/6+12)+МС		25.0-38.0	Застосовується для експуатаційного і глибокого розвідувального буріння нафтових і газових свердловин до 5000 м. Троси можуть бути виготовлені з оцинкованого дроту. Марк. група без покриття 1570-1770;
Трос сталевий ГОСТ 16853-80 Конструкція ЛК-РО 6х31 (1+6+6/6+12)+МС		25.0-38.0	Застосовується для експуатаційного і глибокого розвідувального буріння нафтових і газових свердловин до 5000 м. Троси можуть бути виготовлені з оцинкованого дроту. Марк. група без покриття 1570-1770
Трос сталевий ГОСТ 16827-80 типу ЛК-О і ЛК-Р конструкції 12х7(1+6)+6х19(1+6+6/6)+1ос.		25.0-38 .0	Використовується в шахтах, в підіймально-транспортних машинах, для підвісних доріг і кабель-кранов, в землерийних і дорожніх машинах, для підіймальних установок металургійної, лісової і деревообробної промисловості. Трос подвійного звивання багатопрядний мало крутиться, органічний сердечник.
Трос сталевий ГОСТ 14954-80 Конструкція ЛК-Р 6х19(1+6+6/6)+МС		12.0-4 1.0	Застосовується для дорожніх машин, стоячого такелажу (суднові), кріплення плотів.
Канати сталеві авіаційні ГОСТ 2172-80 6х7(1+6)+1х7(1+6)		1,6-2,5 6.4-20.0	Застосовуються як канати для систем управління літаків і вертольотів Застосовується для нерухомого такелажу.
Канати сталеві авіаційні ГОСТ 2172-80 6х19(1+6+12)+1х19(1+6+12)		3,2-9,5
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-Р ГОСТ 2688-80 DIN 3059 6х19 (1+6+6/6)+1 о.с.		3,8-56,0	Застосовується як підіймальні канати на баштових, мостових, суднових кранах, автокранах і інших підіймальний транспортних машинах застосовується для будівельних і металургійних кранів, шахтних підіймальних установок.
Канат сталевий одинарний крутки типу ЛК-О ГОСТ 3062-80 DIN 3052 1х7 (1+6)		0,75-11,5	Застосовується як пристрій розтяжок і вант для кранів, кабель-канатів, що підтримують і бензельнихх канатів
Канат сталевий одинарний крутки типу ТК ГОСТ 3063-80 DIN 3053 1х19 (1+6+12)		1,0-19,0	Застосовується як розтяжки і вант для кранів, несучих канатів і вант для мостів, грозозахисного троса високовольтних ліній електропередач, як підтримуючі і бензельних канатів
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-О ГОСТ 3066-80 DIN 3055 6х7 (1+6)+1х7 (1+6)		1,9-28,5	Застосовуються як розтяжки і вант для кранів, несучих канатів і вант для мостів, несучих канатів для підвісних дахів, розтяжок для щогл; як розтяжки для такелажу
Канат сталевий подвійний крутки типу ТК ГОСТ 3067-88 6х19(1+6+12)+1х19 (1+6+12)		3,1-18,5	Застосовуються як канати загального призначення, окрім вантажопідйомних кранів, застосовуються як буксирні, лісосплавні кріплення, що різні підтримують. Виготовляються з металевим сердечником
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-О ГОСТ 3069-80 DIN 3055 6х7 (1+6)+1 о.с.		2,2-29,0	Застосовуються як канати для оснащення траулерів і розтяжок такелаживши, для підвісних доріг, букси рування вантажу. Виготовляються з органічним сердечником
Канат сталевий подвійний крутки типу ТК ГОСТ 3070-88 DIN 3070 6х19 (1+6+12)+1 о.с.		3,3-13,0	Застосовуються для кранів як канати тельферів; канатів для оснащення тралів; як стропи для такелажу; для облаштування лісосплавних кріплень, огорож. Виготовляється з органічним сердечником.
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-О ГОСТ 3077-80 DIN 3058 6х19 (1+9+9)+1 о.с.		4,6-46,0	Застосовуються як підіймальні канати баштових, суднових і автокранів, канатів тельферів; канатів для  гірничих машин, скреперних канатів; тягових і несучих канатних доріг; підіймальних канатів для похилого підйому; для ліфтів
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-О ГОСТ 3081-80 DIN 3058 6х19 (1+9+9)+7х7(1+6)		6,0-45,5	Застосовуються для кранів як розтяжки, вант; як підіймальні канати автокранів; несучих канатів для канатних доріг; направляючих канатів (провідників) для шахтних підйомних установок; розтяжок для щогл; розтяжок для такелажу
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-О ГОСТ 3083-80 6х30 (0+15+15)+7о.с.		11,5-65,0	Для швартово-буксирних робіт на морському і річковому транспорті. Виготовляється з органічним сердечником.
Канат сталевий подвійний крутки багатопрядний типу ЛК-Р ГОСТ 3088-80 8x19(1+6+6/6)+1 о. с.		18,5-59,5	Шахтні для підвіски устаткування, врівноважуючі
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-3 ГОСТ 7665-80 DIN 3057 6х25 (1+6;6+12)+1о.с.		9,7-48,5	Застосовуються як канати для підіймально-транспортних машин; ваєрних| канатів для оснащення траулерів; тягових канатів для канатних доріг; як підіймальні|підйомні| канати для вертикальних шахтних установок
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-3 ГОСТ 7667-80 DIN 3057 6х25 (1+6;6+12) + 7х7 (1+6)		9,5-47,0	Застосовуються як підіймальні канати металургійних і інші крани, ваєрних канати для траулерів; несучих канатів для канатних доріг; підіймальних канатів для вертикальних шахтних установок; вантів для мостів
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-РО ГОСТ 7668-80 DIN 3064 6х36 (1+7+7/7+14)+1о.с.		8,1-65,0	Застосовуються як підіймальні канати баштових мостові, суднові, портальні і автокранів; як екскаваторні підіймальні канати; ваєрних канатів для траулерів; тягових канатів для канатних доріг
Трос сталевий ГОСТ 18901-73			Закритий несущий з двома шарами зетоподібного дроту і сердечником типу ТК конструкції. Використовується в шахтах, в підіймально-транспортних машинах, для підвісних доріг і кабель-кранів, в землерийних і дорожніх машинах, для підіймальних установок металургійної, лісової і деревообробної промисловості.
Канат сталевий подвійний крутки типу ЛК-РО ГОСТ 7669-80 DIN 3064 6х36 (1+7+7/7+14)+7х7(1+6)		8,6-64,0	Застосовуються як підіймальні|підйомні| канати металургійних кранів, розтяжки, стріловидні канати, розтяжки, вант для кранів; екскаваторних тягових канатів для землерийних і гірських машин; ваєрних канатів для оснащення траулерів; несучих канатів для канатних доріг; врівноважуючих (хвостових) і направляючих канатів для шахтних підіймальних установок; у будівельних спорудах як несучі канати і ванти для мостів.

Короткі рекомендації по вживанню різних конструкцій канатів

Кожна конструкція каната має переваги і недоліки, які необхідно правильно враховувати при виборі канатів для конкретних умов експлуатації. При виборі слід зберігати необхідні співвідношення між діаметрами органів навивки і діаметрами канатів і їх наружных проволікав, а також необхідний запас міцності, що забезпечує безаварійну роботу.

Канати одинарного звивання з круглих проволікав - звичайні спіральні (ГОСТ 3062-80; 3063-80; 3064-80) володіють підвищеною жорсткістю, тому їх рекомендується застосовувати там, де переважають розтягуючі навантаження на канат (грозозахисні троси високовольтних ліній електропередач, обгороджування, розтяжки і тому подібне)

Канати подвійного звивання з лінійним торканням проволікав в пасмах при простоті виготовлення володіють порівняно великою працездатністю і мають достатнє число різноманітних конструкцій Останнє дозволяє вибрати канати для роботи при великих кінцевих навантаженнях, при значному абразивному зносі, в різній агресивній середі, при мінімально допустимих  стосунках  діаметру органу навивки і діаметру канату.

Канати типу ЛК-Р (ГОСТ 2688-80, 14954-80) слід застосовувати тоді, коли в процесі експлуатації канати піддаються дії агресивної середи, інтенсивному знакозмінному вигину і працюють на відкритому повітрі. Велика структурна міцність цих канатів дозволяє використовувати їх в багатьох вельми напружених умовах роботи механізмів кранів.

Канати типу ЛК-О (ГОСТ 3077-80, 3081-80; 3066-80; 3069-80; 3083-80) стійко працюють в умовах сильного стирання завдяки наявності у верхньому шарі проволікав збільшеного діаметру. Ці канати набули широкого поширення, але для їх нормальної експлуатації потрібний декілька підвищений діаметр блоків і барабанів.

Канати типу ЛК-З  (ГОСТ 7665-80, 7667-80) застосовують тоді, коли потрібна гнучкість за умови, що канат не піддається дії агресивної середи. Застосовувати ці канати в агресивній середі не рекомендується із-за тонких проволікав заповнення в пасмах, що легко піддаються корозії.

Канати типу ЛК-РО  (ГОСТ 7668-80, 7669-80, 16853-80) відрізняються порівняно великим числом проволікав в пасмах і тому володіють підвищеною гнучкістю. Наявність в зовнішньому шарі цих канатів щодо товстих проволікав дозволяє успішно застосовувати їх в умовах абразивного зносу і агресивної середи. Унаслідок такого поєднання властивостей канат конструкції типа ЛК-РО є  універсальним.

Канати подвійного звивання з точково-лінійним торканням дротів в пасмах типа ТЛК – Про (ГОСТ 3079-80) слід застосовувати тоді, коли використання канатів лінійним торканням проволікав в пасмах неможливо із-за порушення настановних  мінімально допустимих співвідношень між діаметрами органів навивки і діаметрами проволікав каната або при неможливості забезпечення запасу міцності, що рекомендувався.

Канати подвійного звивання з точковим торканням дротів в пасмах типа ТК (ГОСТ 3067-88; 3068-88; 3070-88; 3071-88) не рекомендуються для відповідальних і інтенсивно працюючих
установок. Ці канати можна застосовувати лише для не напружених умов експлуатації, де знакозмінні вигини і пульсуючі навантаження не значительны або відсутні (стропи, расчалочные канати, тимчасові лісосплавні кріплення підтримуючі і гальмівні канати і т. п.)

Багатопрядні канати подвійного звивання (ГОСТ 3088-80; 7681-80) залежно від прийнятих напрямів звивання пасм по окремих шарах виготовляють звичайними і такими, що не крутяться. Останні забезпечують надійну і стійку експлуатацію на механізмах з вільним підвішуванням вантажу, а велика опорна поверхня і менший питомий тиск на зовнішніх дроту дозволяють досягати порівняно великій працездатності каната. Недоліками многопрядных канатів є складність виготовлення (особливо попередній деформації), схильність до розшарування, складність спостереження за станом внутрішніх шарів пасм.

Канати потрійного звивання (ГОСТ 3089-80) застосовують тоді, коли основними експлуатаційними вимогами є максимальна гнучкість і пружність каната, а його міцність і опорна поверхня не мають вирішального значення. Органічні сердечники в стренгах доцільні тоді, коли канат призначений для буксирування і швартування, де потрібні підвищені пружні властивості каната. Завдяки використанню проволікав малих діаметрів в порівнянні з проволоками канатів подвійного звивання канати потрійного звивання для нормальної експлуатації вимагають шківи значно менших діаметрів.

Трьохпрядні канати (Гост3085-80) відрізняються підвищеною структурною стійкістю, дуже великим коефіцієнтом заповнення і великою опорною поверхнею. Вживання цих канатів особливе доцільно при великих кінцевих навантаженнях і сильному абразивному зносі. Рекомендується використовувати ці канати як на установках з шківами тертя, так і при багатошаровій навивке на барабани Недоліком трехграннопрядных канатів є гострі перегини проволікав на гранях пасм, підвищена жорсткість каната, трудомісткість виготовлення пасм.

Плоскі канати (ГОСТ 3091-80; 3092-80) знаходять вживання як врівноважують на шахтних підіймальних установках. До достоїнств цих канатів слід віднести їх не крутимость. Проте ручні операції, вживані при зшиванні канатів, і відносне швидке руйнування ушивальника при експлуатації обмежують об'єм використання цих канатів в промисловості.

Канати закритої конструкції (ГОСТ 3090-73; 7675-73; 7676-73) застосовують як несуть для підвісних канатних доріг і як підйомні на шахтних підіймальних установках. Великий коефіцієнт заповнення, не крутимость під навантаженням, максимальна опорна поверхня каната, мінімальні пружні і залишкові подовження при експлуатації, здатність фасонних проволікав зберігати своє положення при обриві - все це обумовлює вживання цих канатів на відповідальних і важко навантажених установках, що працюють в агресивній середі з великою частотою робочих операцій.

Матеріали для виготовлення канатів
Дріт для виробництва канатів виготовляється  відповідно до вимог ГОСТ 7372-79 з вуглецевої канатної катанки сталь марки 45 - 75. Дріт із сталі марки 80, 85 використовується для виготовлення арматурних канатів.
Розрахункова вага і розривні зусилля сталевих  канатів
У приведених нижче таблицях вказані розрахункова вага і розривні зусилля  сталевих канатів для маркувальної групи 1770 Н/мм²²) по основних Гостах і діаметрах.
Розривні зусилля вказанні в  Н (Ньютонах), Для перекладу в кгс. необхідно  розділити значення розривних зусиль на коефіцієнт 9,8.

Зберігання, розмотування і експлуатація сталевих канатів.
Зберігання канатів повинне відповідати умовам 5 ГОСТ 15150. Канати належить зберігати в сухому приміщенні, що забезпечує його збереження від корозії. При перевантаженні транспортуванню канатів не допускається порушення цілісності дерев'яних барабанів, мастила і механічного пошкодження канатів. Після транспортування і розвантаження канати підлягають огляду і мастилу оголених ділянок.
Перемотування або відмотування канату повинне вестися з барабана, встановленого на горизонтальному валу. Для уникнення утворення петель, заломів, «ліхтарів», «жучків» відмотування і навішування канатів необхідно здійснювати під натягненням.
Канат з верхньої частки одного барабана необхідно намотувати на верхню частку іншого барабана.
Разматывать бухту можна тільки розкочувавши її по землі, змотувати канат з барабана можна тільки при його  обертанні на горизонтальній осі.
Резка каната проводиться після накладення на канат, по обох сторонах від місця різання, міцних в'язок з м'якого дроту.
В процесі експлуатації для збільшення терміну служби каната повинне здійснюватися регулярне мастило його поверхні. Розміри шківів, блоків, барабанів повинні відповідати діаметру канату..(180 кгс/мм