В нижнем слое каната при многослойной навивке возни-кают высокие контактные напряжения не только от усилия растяжения каната, но и вследствие нагрузки от ^нерасположенных слоев.

Для устранения этого разработана новая система нарезки канавок на барабанах при многослойной навивке (система Le-Bus), обеспечивающая плавный переход каната с одного ряда на следующий и отсутствие зажима каната между уже намотанными витками, что уменьшает износ каната и несколько увеличивает канатоемкость барабана. При намотке каната по этой системе окружность барабана делится на четыре участка. На двух противоположных участках (составляющих 70—80% от длины окружности) канавки, нарезанные на обечайке барабана, идут параллельно фланцам барабана и только на двух небольших участках (участки 1 и 2 по рис. 68,6) они располагаются по винтовой линии, причем подъем винтовой нарезки на каждом из этих участков равен половине диаметра каната. На этих участках канат перемещается за один оборот барабана на весь шаг намотки. На параллельных же участках нарезки подача каната в направлении оси барабана отсутствует.

Для правильного направления каната при начале укладки первого слоя и обеспечения необходимого перехода каната в начале навивки второго слоя у обоих фланцев барабана предусмотрены специальные направляющие устройства <3 и Последующие ряды каната укладываются автоматически. Благодаря наличию двух винтовых участков, витки смежных слоев навивки скрещиваются в двух противоположно расположенных участках окружности, что обеспечивает симметричность навивки.

Для качественной укладки угол отклонения канатов при навивке не должен превышать 1,25—1,75 s.

В большинстве случаев в грузоподъемных машинах применяют на резные барабаны для однослойной навивки каната. Винтовые канавки, нарезанные на поверхности барабана, уве личивают поверхность соприкосновения, устраняют трение между соседними витками и уменьшают напряжения смятия и износ каната Поэтому при нарезных барабанах срок службы каната увеличивается Профиль канавок выбирается iio нормали МН 5365—64. «Барабаны грузовые электрических кранов. Профиль канавок для каната».

Рис. 2. Профиль канавки для каната при однослойной навивке

Для правильной укладки каната на барабан, а также для предохранения каната от его смещения и запутывания при ослаблении каната применяют канатоукладчики различных типов. В кана-тоукладчике канат проходит через блок, имеющий возможность перемещаться вдоль оси под действием усилия каната. В этом случае канат набегает на барабан перпендикулярно к оси барабана, независимо от угла набегания каната на блок, что и обеспечивает правильную укладку каната. Правильную укладку и невозможность смещения каната обеспечивает и канатоукладчик, в котором канат проходит между двумя подпружиненными гладкими роликами или прижимается к барабану одним роликом, установленным на подпружиненных рычагах.

Рис. 3. Схемы канатоукладчиков

При многослойной навивке наибольшее применение имеет канатоукладчик, состоящий из каретки с направляющими блоками, перемещающейся по направляющей под действием винта, имеющего левую и правую нарезки. Винт через цепную или зубчатую передачу имеет привод от вала барабана, и каретки перемещаются вдоль оси барабана на один диаметр каната за каждый оборот барабана. Внешний вид такого канатоукладчика с двумя винтами и направляющими роликами показан на рис. 4.

У барабанов, имеющих винтовую нарезку, для предотвращения выпадения каната из винтовой нарезки при его ослаблении применятся канатоукладчики, состоящие из кольца-гайки, Роющейся при вращении барабана по его нарезке и по направки. Укладываемый канат проходит через окно в гайке.

По правилам Госгортех-надзора длина нарезного барабана должна быть такой, чтобы при низшем рабочем положении грузозахватного приспособления на барабане оставалось навитым не менее 1,5 витков каната, не считая витков, находящихся под зажимным устройством. Если L — рабочая длина каната, наматываемая на барабан, то длина нарезной части барабана без учета нарезки для закрепления каната на барабане

Здесь 1,5 — дополнительные витки, регламентированные нормами Госгортехнадзора, необходимые для нормальной работы крепления каната, предназначенные для уменьшения натяжения каната в месте его закрепления на барабане, При сдвоенном полиспасте на барабане предусматривается два рабочих участка со встречной нарезкой.

Нарезные барабаны, предназначенные для навивки одной ветви каната, по правилам Госгортехнадзора также должны иметь реборды с обеих сторон, возвышающиеся над навитым слоем не менее, чем на два диаметра каната. Если на барабан навивается две ветви каната (сдвоенные полиспасты), то реборды делать не обязательно. Обычно барабаны имеют цилиндрическую форму, но в тех случаях, когда натяжение каната изменяется по определенному закону, а на валу барабана желательно иметь неизменяемую величину крутящего момента (например, в механизмах изменения вылета), то применяют барабаны конической или какой-либо иной формы, определяемой законом изменения усилия в канате.

Рис. 5. Винтовои канатоукладчик

Нормами Госгортехнадзора обусловлено крепление каната на барабане или прижимными планками или клиновыми зажимами, обеспечивающими надежность крепления.

Наибольшее применение имеет крепление каната планками, прижимающими канат к барабану. В этом случае при навивке канат из крайней канавки на барабане сразу переводят через одну канавку в третью, для чего частично вырубают выступы нарезки, разделяющие канавки. При этом среднюю канавку используют для постановки крепежных болтов. Каждая прижимная планка прижимает канат к барабану при помощи одного или двух болтов. Независимо от расчета одноболтовых планок, согласно правилам Госгортехнадзора, устанавливают не менее двух. В случае крепления прижимных планок двумя болтами устанавливают по одной планке для каната диаметром до 31 мм и по две планки при большем диаметре каната.

Вследствие наличия регламентированных нормами техники безопасности полутора дополнительных витков, уменьшающих натяжение каната в месте его крепления к барабану.

Рис. 6. Схема крепления каната на барабане:
а — накладкой с трапецеидальной канавкой; б — одно-болтовая накладка с полукруглой канавкой; в — прижимная планка; г —схема крепления планкой с двумя болтами; д — схема крепления двумя одно-болтовыми накладками

Рис. 7. Схемы крепления канатое:
а — зажимами; б — заплеткой; в — коушем с заливкой? г — опрессовкойг д — клиновым зажимом

При применении нескольких одноболтовых прижимных планок расчетные уравнения, учитывающие влияние силы трения между крепежными витками каната и барабаном на отдельных дугах обхвата между зажимами, можно получить аналогичным образом — путем последовательного определения сил трения на отдельных участках соединения и их суммирования.

Соединение стальных канатов и цепей с деталями машины. Закрепление конца каната на оси производят при помощи специального устройства — коуша, предохраняющего канат от чрезмерных напряжений смятия и от истирания его об ось. Коуш представляет собой стальное фасонное кольцо желобчатого сечения. Форма желобка соответствует диаметру каната, для которого этот коуш предназначен. Канат огибает коуш, ложась в желобок, и конец каната соединяется с основной его ветвью. Это соединение производится при помощи зажимных планок и скоб различной конструкции или путем вплетки проволок, расплетенного конца каната в основную его ветвь с последующей оплеткой каната стальной проволокой.

Количество зажимов, согласно правилам Госгортехнадзора, определяется расчетом, но не должно быть меньше трех. Шаг расположения зажимов составляет не менее шести диаметров каната; длина сращивания не менее 20 диаметров каната. Соединение при помощи планок и скоб как. наиболее простое применяется очень широко.

Весьма надежным является крепление конца каната при помощи коуша с заливкой. Для этого конец каната пропускают через стальной коуш (применение сварных и чугунных конусных втулок—коушей не допускается) от его вершины, расплетают его по длине, равной примерно двум длинам конуса коуша, вырезают органический сердечник, обезжиривают, протравляют кислотой и промывают проволоку в горячей воде. Затем каждую проволоку сгибают пополам и конец каната втягивают в коуш и заливают сплавом свинца или цинка. При этом получается монолитное соединение, отличающееся повышенной надежностью.

Крепление цепей. Сварные цепи обычно крепят к барабану при помощи кованого крючкообразного зажима, привертываемого к телу барабана.

Барабаны шпилей (фрикционные барабаны). При производстве маневровых работ на железнодорожных путях, в портах и доках, для подъема якорей на судах, подтаскивания различных грузов и т. п.

Рис. 8. Крепление сварной цепи к барабану

Рис. 9. Схема действия сил на барабане шпиля

Блоки. Блоки для канатов отливают из чугуна (модифицированного чугуна СЧ-28-48 или серого чугуна не ниже СЧ-15-32 по ГОСТ 1412—54) или из стали (не ниже стали Ст. 25Л по ГОСТ 977— 65) Кроме того, блоки можно изготовлять штамповкой или сваркой из стали (не ниже ВМ Ст. Зсп. по ГОСТ 380—60).

Наиболее рациональным методом изготовления блоков является штамповка. Профиль ручья блока выполняют так, чтобы обеспечить беспрепятственный вход и выход каната, а также наибольшее соприкосновение с ним ручья. На рис. 77,а показано правильное положение каната в ручье блока. Размеры профиля ручья блока принимают по

нормали ПТМ12—62. Материал ручья влияет на срок службы каната. Как показывает опыт эксплуатации, износ каната на стальных блоках больше, чем при работе на чугунных блоках из-за большей величины контактных напряжений между проволоками и ручьем и из-за худших условий скольжения каната по стальному блоку. Для повышения долговечности каната иногда применяют блоки с ручьем, футерованным алюминием, резиной, пластмассами, что резко повышает срок службы каната. Так, если принять износ каната при чугунном шкиве за единицу, то на стальном блоке износ будет равен 1,1, при футеровке алюминием —0,8 и при футеровке капроном — 0,4—0,5.

Звездочки. Звездочки для сварных цепей, как правило, выполняют литыми из чугуна или стали. Звенья сварной цепи ложатся на звездочке в специальные гнезда, выполненные по форме звена, вследствие этого звездочка получается многогранной.

Рис. 10. Ручьи блоков:
а — простого; б — футерованного пластмассой; в — футерованного прорезиненной лентой

Рис. 11. Звездочки:
а — для сварной цепи; б —для пластинчатой цепи