Такелажная оснастка и строповка.

В такелажных работах применяют канаты, цепи, грузозахват­ные устройства и стропы.

Типы канатов и полиспастов и их назначение.

Канаты находят широкое применение в качестве тягового органа в грузоподъемных устройствах. Чаще пользуются стальными канатами. Канаты из органических волокон (пеньковые, хлопчатобумажные) и кана­ты, изготовленные из синтетических материалов, применяют, как правило, только для обвязывания грузов и крепления их к крюку грузоподъемного механизма.

Классификация и назначение стальных канатов.

Стальные ка­наты работают бесшумно и позволяют поднимать грузы с большой скоростью. Их изготавливают из высокоуглеродистой, обладающей высокой прочностью стальной проволоки диаметром 0,2…3 мм. В грузоподъемных устройствах применяют канаты двойной свив­ки. Проволоки свивают в пряди, которые навивают на стальной сердечник.

Конструкция грузового каната определяется числом составляю­щих его прядей и числом проволок в каждой из этих прядей. Кон­струкция каната обозначается следующими цифрами: первая циф­ра — число прядей в канате; вторая — число проволок в пряди. Если все пряди каната имеют одно и то же число проволок (на практике применяют именно такие канаты), то между цифрами, соответствующими числу прядей и числу проволок, ставят знак умножения «х». Если канат имеет сердечник, то после цифр ставят знак «+», а рядом с ним цифру, указывающую на число сердечни­ков. Буквы, стоящие после цифры, обозначающей число сердеч­ников, указывают на материал, из которого этот сердечник изготовлен, например: о. с. — органический сердечник; м.с. — метал­лический сердечник. Например, обозначение каната 6×36 + 1 о. с. означает, что канат состоит из шести прядей по тридцать шесть проволок в каждой пряди, имеет один органический сердечник, вокруг которого навивают пряди каната.

Грузоподъемность каната выбирают исходя из максимального рабочего усилия в его ветвях и запаса прочности каната по специ­альной, приводимой в справочниках таблице.

Минимально допустимый диаметр стального проволочного ка­ната, используемого для такелажной оснастки, выбирают по рас­четной разрывной силе R_p = SK, где S — наибольшая растягиваю­щая сила, действующая в ветви каната; К — коэффициент запаса прочности.

Чтобы обеспечить долговечность выбранного каната, определя­ют минимально допустимый диаметр блока, ограничивающий на­пряжение изгиба каната, из условия D_б = Kd_K, где К — коэффици­ент запаса прочности, который выбирают в зависимости от типа грузоподъемного устройства и режима его работы; d_K — диаметр каната. При использовании каната в грузоподъемных устройствах с ручным приводом К = 5…6; для канатов, применяемых в поли­спастах и чалочных канатов К = 6.

Классификация и назначение канатов из органических и син­тетических материалов.

Канаты из органических и синтетических материалов значительно удлиняются под воздействием нагрузки. Это существенно ограничивает область их применения. Уддинение может достигать 20 % у канатов из органических материалов и 50% — из синтетических при нагрузке близкой к нагрузке разрыва.

К канатам из органических волокон относятся пеньковые и сизалевые, которые в большинстве случаев применяют для растяжек и в качестве чалочных.

Пеньковые канаты изготавливают трехпрядными кручеными, бельными или пропитанными в трех исполнениях: специальные, повышенной прочности и обыкновенные.

Маркируют пеньковые канаты следующим образом: первые две буквы — наименование каната (канат пеньковый бельный — ПБ, канат пеньковый пропитанный (смоленый) — ПС); затем следуют цифры, обозначающие линейную плотность каната (плотность каната измеряется в килотексах, 1 ктекс — масса каната, кг/1000 м); две последние цифры — группа каната (специальный, повышенной плотности, обыкновенный).

Примеры обозначения пеньковых канатов:

• ПБ120ктексСп — канат пеньковый бельный, плотностью 120 ктекс, специальный;
• ПС144ктексПв — канат пеньковый пропитанный (смоленый), плотностью 144ктекс, повышенной прочности.

Пеньковые канаты изготавливают диаметром 10… 112 мм с разрывной нагрузкой 7900…537750 Н. Прочность пропитанных кана­тов приблизительно на 1…3 % меньше прочности бельных.

Сизалевые канаты, так же, как и пеньковые, изготавливают трехпрядными в трех исполнениях. Для отличия группы каната в них вводят цветные каболки (пряди): одну для канатов повышенной прочности и две — для специальных канатов. Канаты сизалевые обыкновенные цветных прядей не имеют.

В ряде случаев возможно применение комбинированных канатов, в которых пряди состоят из стальной проволоки и пеньковой смоленой или сизалевой пряжи. По конструкции такие канаты могут быть трех-, четырех- и шестипрядными. Число проволок диаметром 0,5… 1 мм в прядях может составлять 6—16. Канаты пенька— сталь изготавливают в двух вариантах: раскручивающие­ся и нераскручивающиеся, они подразделяются на две группы: по­вышенной и нормальной прочности.

Канаты из синтетических волокон (капроновые, полипропи­леновые, полиэфирные, полиэтиленовые) можно применять так­же для полиспастных систем в тех случаях, когда применение стальных канатов невозможно или нецелесообразно.

При помощи канатов осуществляется запаливание грузов. Вы­бор способа запаливания груза и применяемого при этом каната зависит от формы поднимаемого груза и его массы.

Для подъема грузов небольшой массы канат закрепляют на крюке грузоподъемного устройства одинарным (рис. 1, а) или двойным (рис. 1, б) крюковым узлом. Если требуется выполнить подъем крупногабаритных грузов большой массы, применяют за­крепление каната на крюке грузоподъемного устройства на двух (рис. 1, в) или на четырех (рис. 1, г) ветвях.

Полиспасты представляют собой устройства, состоящие из двух блочных обойм, соединенных между собой гибкой связью (канат, цепь). Верхняя блочная обойма полиспаста — неподвиж­ная, а нижняя — подвижная. Применение полиспастов при подъ­еме и опускании грузов обеспечивает выигрыш в силе.

Наиболее важным параметром полиспаста является его крат­ность i_п, которая определяется как отношение числа ветвей поли­спаста, на которых весит груз, к числу ветвей, наматываемых на барабан лебедки или другого грузоподъемного устройства.

При эксплуатации полиспаста возможен сход ветви полиспаста с блока, что создает аварийную ситуацию. Для того чтобы не произошло схода каната с блока, отклонение его ветвей от плоскости вращения канатных блоков не должно превышать 6°. При использовании полиспастов наибольшие нагрузки дей­ствуют на неподвижную верхнюю блочную обойму.

Конструктивно полиспаст (рис. 2) состоит из неподвижных 1 и подвижных 2 блоков, огибаемых гибким тяговым органом 3. Блоки полиспаста смонтированы в обоймах. Грузовой крюк кре­пится к нижней подвижной обойме, которую обычно называют крюковой подвеской. Прикладываемое усилие при использовании полиспастов

F= (G+ G_п)/(i_пη),

где G — масса груза; G_п — масса полиспаста; i_п — кратность поли­спаста; η — КПД.

Пример. Необходимо выбрать полиспаст для подъема груза массой 300 кг. Известно, что масса полиспаста равна 90 кг, его КПД составляет 0,96. При подъеме груза вручную рабочий при­кладывает усилие, не превышающее 60 кг. Используя приведенную выше формулу, определяем кратность полиспаста:

i_п = (G + G_n)/(Fη ) = (300 + 90)/(60 ⸳ 0,96) = 6,77,

т.е. для того чтобы поднять требуемый груз, понадобится много­блочный полиспаст, имеющий шесть ветвей для подвешивания груза.

Конструкция и назначение грузовых цепей.

Цепи в грузоподъ­емных механизмах используют в качестве грузовых или для изготовления стропов. Наиболее широкое применение находят грузо­вые пластинчатые (рис. 3, а) и круглозвенные сварные (рис. 3, б) цепи.

В зависимости от грузоподъемности цепи изготавливают раз­личных размеров. Основными параметрами, определяющими гру­зоподъемность пластинчатой цепи, являются размеры составляю­щих ее пластин (L — длина, В — ширина и t — шаг цепи). Грузо­подъемность круглозвенной стальной цепи зависит от калибра d, ширины В и шага t.

Конструкция и назначение грузозахватных устройств.

Гру­зозахватные устройства обеспечивают соединение перемещаемо­го груза с тяговыми органами грузоподъемного механизма. К та­ким устройствам относятся крюки, электромагниты, а также спе­циальные приспособления для захвата штучных грузов.

Конструкция грузозахватных устройств зависит от формы гру­за. Для подъема листового материала и профильного проката применяют струбцины различных конструкций: универсальные (рис. 4, а, б) и специальные (рис. 4, в, г). Подъем крупнога­баритных деталей осуществляется при помощи стандартных рым-болтов (рис. 4, д) и грузовых штырей (рис. 4, е, ж), а деталей цилиндрической формы — с помощью клещевых захватов (рис. 4, з).

Конструкция и назначение стропов.

Стропы используют для подъема грузов при помощи кранов или специальных грузоподъ­емных приспособлений. Изготавливают стропы из стальных кана­тов или из цепей.

Стропы из стальных канатов изготавливают из отрезков ка­натов.

Одноветвевой строп типа 1СК (рис. 5, а) состоит из трех зве­ньев: подвески 2, канатной ветви 1 и грузового крюка 3, который в свою очередь состоит из палочного крюка и предохранительного замка. Предохранительный замок предотвращает самопроизволь­ное соскальзывание груза с палочного крюка.

Двухветвевые 2СК (рис. 5, б), трехветвевые ЗСК (рис. 5, в) и четырехветвевые 4СК (рис. 5, г) грузовые канатные стропы помимо перечисленных элементов имеют общую подвеску — коуш для одновременного подвешивания всех стропов к крюку грузоподъемного устройства. Коуш применяют для того, чтобы предохранить петли канатов от резких перегибов и перетирания в процессе эксплуатации.

Наиболее широкое распространение для строповки грузов на­ходят универсальные стропы, которые изготавливают в двух ис­полнениях: в первом случае это одноветвевой строп СКП1 из ка­ната 4 без коуша и крюка (рис. 5, д), а во втором — СКК2 — кольцевой элемент, концы каната которого соединены между собой специальным соединительным узлом (рис. 5, е).

Грузоподъемность строп зависит от длины стропа и диаметра каната, из которого они изготовлены. Диаметр каната выбирают в зависимости от массы поднимаемого груза и типа изготовляемого стропа.

При подборе стропов по грузоподъемности следует учитывать угол между его ветвями, который зависит от способа строповки груза.

При подъеме и перемещении грузов при помощи многоветве­вых стропов следует обязательно учитывать возможность нерав­номерного нагружения стропов. Для учета неравномерности на­гружения вводят специальные коэффициенты неравномерности: для двухветвевого стропа К = 1; при числе стропов три и более К = 0,75.

Стропы из цепей (рис. 6) по сравнению с канатными имеют существенные недостатки; они тяжелее, дороже и быстрее изна­шиваются.

Все стропы, как цепные, так и канатные, должны отвечать определенным требованиям: они должны легко надеваться на крюк, сниматься с крюка и, кроме того, без труда освобождаться от груза.

Для того чтобы обеспечить одинаковое натяжение строп при подъеме груза, применяют специальные винтовые стяжки — тал­репы (рис. 9.17).

Талрепы изготавливают трех типов: с открытой штампованной муфтой (ОШ), с открытой сварной муфтой (ОС) и закрытой свар­ной муфтой (ЗС). Выбор того или иного типа талрепа зависит от силы нагружения: талрепы типа ОШ рассчитаны на нагрузки 1…25 кН; типа ОС — на 2…200 кН; типа ЗС — на 1…16 кН. Изго­тавливают талрепы из углеродистых сталей.

Полуавтоматические стропы применяют при монтаже техно­логического оборудования. Полуавтоматические стропы (рис. 8) снабжены специальными замками 3, обеспечивающими освобожде­ние стропов 2, удерживающих груз, с рабочего места слесаря-сборщика.

Сигналы на поднятие, перемещение и опускание грузов подают­ся крановщику, строповщику и лицам, ведущим наблюдение за пе­ремещением грузов, движениями кисти правой руки (рис. 9).