Типы канатов и их характеристика устанавливаются ГОСТом.

Наиболее употребительными для грузоподъемных устройств, в том числе кранов, являются канаты двойной свивки, в которых проволочки сначала свиваются в пучок, называемый прядью, а затем несколько прядей, свиваясь между собой, образуют канат. В середине каната помещен сердечник из органического вещества, чаще из пеньки, обильно пропитанной антикоррозионной противогнилостной смазкой. Для канатов сечением менее 8 мм2 сердечник изготовляют из льняной или хлопчатобумажной пряжи.

Наличие в канате органического мягкого сердечника придает ему большую гибкость и обеспечивает более легкую смазку отдельных проволочек вследствие выжимания смазки из пропитанной массы сердечника. Если направление свивки проволочек в отдельной пряди совпадает с направлением свивки прядей между собой, то такой канат называют канатом односторонней, или параллельной свивки (правой или левой в зависимости от направления). Если свивка прядей осуществлена в направлении, обратном свивке проволочек в пряди, то канат считается крестовой свивки.

Бывают канаты и комбинированной свивки, в которых часть прядей (обычно через одну) имеет направление свивки проволочек, совпадающее с направлением свивки прядей, а часть прядей проволочки свита в противоположном направлении.

В качестве силовых канатов на кранах применяются преимущественно канаты односторонней и крестовой свивки с одинаковым диаметром всех проволочек в канате.

Канаты односторонней свивки имеют более гладкую поверхность более гибки, в сечении близки к кругу, но обладают способностью раскручиваться и легче сминаются, огибая гладкие барабаны и блоки.

Канаты крестовой свивки почти не раскручиваются, менее склонны к образованию петель, но они обладают большей жесткостью и быстрее изнашиваются вследствие того, что при работе происходит интенсивное трение отдельных проволочек между собой.

Наибольшее применение в кранах получили шестипрядные канаты с числом проволочек в прядях 19 и 37 (ГОСТ 3070—55 и ГОСТ 3071—55). Естественно, чем больше проволочек в канате и чем меньше их диаметр, тем канат получается мягче, эластичнее при одном и том же его диаметре, поэтому применение каната 6 X 37 более желательно чем 6X19.

Диаметр каната измеряют штангенциркулем, при этом губки штангенциркуля должны касаться наружных проволочек только двух противоположных по сечению прядей.

Шагом свивки каната называют расстояние по длине каната, на котором одна прядь делает полный оборот.

Шаг свивки измеряют следующим образом. Делают метку на одной щ из прядей каната, затем отсчитывают вдоль центральной оси каната Щ столько прядей, сколько их имеется в сечении каната, и на следующей после отсчета ставят вторую метку. Расстояние между этими двумя метками и соответствует шагу свивки.

Концы каната на рабочих барабанах закрепляют любым надежным способом, исключающим возможность перетирания или заедания каната. Свободный конец каната к грузозахватным устройствам или к металлоконструкции крана прикрепляют при помощи канатной петли вокруг стального или чугунного коуша. Конец каната после огибания коуша крепят не менее чем тремя сжимами или вплетают его в тело каната на длине не менее 15^ диаметров каната, но не короче 300 мм.

Длину каната, наматываемого на барабан крана, устанавливают таким образом, чтобы при максимально необходимом сматывании на барабане оставалось не менее 1,5 гарантийного витка каната.

Счаливание (сращивание) грузовых канатов правилами Госгортех-надзора не разрешается. Счаливание канатов допускается лишь в тех случаях, когда обеспечивается невозможность их набегания на блок или барабан. В этом случае канат можно счалить или при помощи соединенных между собой двух коушей, вплетенных в концы канатов, или при помощи постановки не менее трех сжимов.

Для захвата поднимаемого груза применяют различные чалочные и захватные устройства. Чалочные и грузозахватные устройства имеют весьма большое значение при работе на кранах; от их устройства зависит эффективное использование самих кранов и повышение производительности труда крановщиков.

Чалочные и захватные устройства могут быть универсальными (общими) и специальными, пригодными для зачаливания отдельных грузов определенного веса или очертания.

Все грузозахватные устройства должны отвечать следующим основным требованиям:
а) соответствовать роду груза и условиям перегрузочных операций;
б) обеспечивать быстрый захват и освобождение груза;
в) обладать требуемой прочностью и обеспечивать безопасность в работе;
г) исключать возможность повреждения груза;
д) иметь минимальный собственный вес;
е) быть удобными в эксплуатации и по возможности универсальными.

Наиболее простыми захватными устройствами являются различного вида стропы. Они изготовляются из стальных или пеньковых канатов и из грузовых некалиброванных цепей. На рис. 123 показаны простейшие виды стропов. Наиболее простым является строп в виде бесконечной цепи или каната, образованного в результате соединения его концов. Все остальные типы строп представляют собой различные сочетания каната или цепи с одинарными или двойными крюками, коушами или кольцами.

Для поднятия грузов большого веса чаще пользуются цепными стропами, потому что в этом случае стальные канаты оказываются очень жесткими, часто скручиваются, свертываются, образуя петли, и повреждаются.

Нагрузка, которую испытывает строп при подъеме груза, зависит не только от величины поднимаемого груза, но и от угла наклона стропов к вертикали. Чем этот угол больше, тем большее усилие возникает в стропе при одной и той же величине груза.

Рис. 123. Виды стропов:
а —универсальный строп; б —облегченный строп с коушами; в —двойной строп с коушами г — четырехстропный захват с крючьями; d —строп со скользящим крюком; е — строп с коушами, крюками и петлями; ж — строп с двойными крюками и добавочными стропами

На рис. 124 изображена схема зачалки грузов с определением угла натяжения каната.

Чалочные устройства специального назначения представляют собой большое многообразие приспособлений.

На рис. 125 показан ряд специальных захватных устройств, назначение , и принцип действия которых понятны из самих рисунков. Некоторые из этих устройств основаны на использовании силы трения, возникающей в результате зажатия груза челюстями захватного устройства под действием веса поднимаемого груза.

Одним из быстродействующих грузозахватных устройств является подъемный электромагнит (рис. 126). При помощи электромагнита можно перегружать ряд стальных и чугунных изделий: рельсы, профильный металл,‘чушки, стальные листы, трубы, металлический лом, стружку и т. д.

Действие электромагнита основано на физическом явлении — возникновении магнитного поля вокруг проводника, по которому протекает электрический ток.
При прохождении электрического тока по проводу, намотанному вокруг металлического сердечника, этот сердечник становится магнитом, т. е. приобре
тает способность притягивать металлические тела.

Рис. 124. Схема зачалки груза

Подъемный электромагнит состоит из массивного корпуса, в который заложена катушка, закрытая полюсными наконечниками. Концы обмотки катушки электромагнита выведены наверх корпуса на контакты, к которым присоединяют токопроводящий кабель.

Большим преимуществом электромагнитов является то, что их применение совершенно исключает ручной труд по застропке и отстропке грузов и сокращает до минимума длительность перегрузочных операций, в результате чего резко возрастает производительность кранов.

Грузоподъемность электромагнита в значительной степени зависит от свойств поднимаемого груза. Грузоподъемность резко понижается при захвате электромагнитом грузов с неровными очертаниями и оказывается наименьшей при перегрузке стальной стружки. Понижается грузоподъемность электромагнита также и вследствие ухудшения магнитных свойств груза. Например, при поднятии стали, содержащей 4% марганца, грузоподъемность электромагнита уменьшается вдвое, а сталь, содержащая марганец в количестве 12%, электромагнитом совершенно не захватывается. Снижается грузоподъемность магнита и при наличии в стали никеля. С повышением температуры поднимаемых грузов грузоподъемность электромагнитов также снижается. Так, например, грузы, температура которых выше 300 °С, захватываются электромагнитом плохо, а при температуре 600 °С электромагнит совершенно не держит груз.

Рис. 125. Грузозахватные устройства:
а —траверса для пиломатериалов; б—траверса для шпал; в —захват рычажный для круглого леса; г —захват для бочек; д — захват для ящиков; с —строп для листовой стали; ж — захват эксцентриковый для толстолистовой стали; з — захват для рельсов

Рис. 126. Подъемный электромагнит:
1 —коробка контактных зажимов; 2 — шпилька контактов; 3 — пластинка выводная; 4 — остов; 5—катушка; 6 — оболочка катушки; 7 —полюс наружный; 8 — набивка асбестовая; 9 — шайба немагнитная; 10 — полюс внутренний; 11 — цепь; 12 — секция катушки; 13 — звено

К недостаткам электромагнитов относится и чрезвычайно большой их собственный вес.

Грузозахватные электромагниты бывают как круглой, так и прямоугольной формы. Литой стальной корпус электромагнита имеет кольцевые отверстия, в которые заложены катушки соленоида. С нижней стороны катушки защищены от удара притягиваемым грузом ребрами и плитами из специального немагнитного материала.

Электромагниты питаются постоянным током, который подводится по гибкому кабелю с хорошей изоляцией, предохраняющей его от сырости и механических повреждений. В табл. 18 приведены технические характеристики наиболее распространенных электромагнитов завода «Динамо».

Таблица 18

Все грузовые и палочные цепи и канаты, по правилам Госгортех-надзора, должны иметь свидетельства об их испытании и периодически не реже чем через шесть месяцев подвергаться повторным испытаниям.

В процессе работы стальные канаты изнашиваются, отдельные их проволочки рвутся. Канаты, имеющие большой износ или большое количество разорванных проволочек, нельзя использовать на грузоподъемной машине. Пределы допустимого износа, а также допустимого количества обрывов проволочек в канате обусловлены правилами Госгортехнадзора. Изношенные стальные канаты бракуют по количеству оборванных проволочек на одном шаге свивки каната согласно данным табл. 19.

Если, кроме обрыва проволочек, в канате уменьшился диаметр проволочек вследствие коррозии или износа, то нормы браковки канатов, приведенные в табл. 19, корректируются согласно данным табл. 20.

Таблица 19

Уменьшение диаметра проволочек вследствие износа или коррозии определяют микрометром или другим достаточно точным инструментом. Для точности замера на проволочке находят место наибольшего ее износа. В этом месте проволочку отгибают и замеряют отогнутый конец, причем предварительно проволочка должна быть очищена от ржавчины и грязи.

Таблица 20

Уменьшение диаметра каната за счет износа и коррозии свыше 40% первоначального диаметра является основанием для браковки и изъятия каната из обращения независимо от количества оборванных проволочек. Длительность службы стальных канатов во многом зависит от правильного ухода за ними и соблюдения правил их эксплуатации.

Для увеличения срока работы стальных канатов рекомендуется соблюдать следующие основные правила:
1. Регулярно смазывать канаты. Смазку следует производить специальной канатной мазью. В качестве заменителя такой мази можно использовать смесь, состоящую из 60% цилиндрового масла марки 6 или масляного гудрона и 40% битума марки. Канаты можно смазывать жировым солидолом марки Л с примесью 5—10% битума.

Смазочное вещество предварительно подогревают до 60° С и затем наносят тонким слоем на канат. Перед смазкой канат должен быть хорошо очищен от грязи и старой смазки металлической щеткой. Смазывать канаты лучше всего при постановке крана на ремонт. На открытом воздухе смазывать канат следует только в сухую погоду при температуре не ниже —25° С.
2. При работе на кране нельзя резко ослаблять канаты, так как это вызывает спадание канатов с блоков, защемление их между блоками и в результате—повышенный износ. Ослабление канатов нарушает правильность их намотки на барабаны: канат ложится неровно, путается, перекрещивается, что ведет также к‘ускоренному его износу. Необходимо следить, чтобы были целы все ограничители и кожуха на головке стрелы крана, направляющие ролики и гребенки в головке и траверсе грейфера.
3. Не допускать образования на канатах петель, что особенно часто происходит у чалочных канатов. Затяжка петель вызывает перегибы каната, в результате чего он быстро рвется.
4. Не следует применять в качестве грузовых канаты диаметром, не соответствующим условиям работы. Укладка каната большего диаметра в ручей блоков вызывает ускоренный износ каната вследствие его трения о боковые стенки ручья. Навивка каната большего диаметра на барабаны, имеющие ручьи, также вызывает ускоренный износ каната вследствие интенсивного трения между его витками и набегания каната на гребни ручьев. Диаметр каната нормально должен быть на 1,5—2 мм меньше, чем шаг нарезки ручьев на барабане.
5. При подвеске рабочих органов на двух ветвях каната рекомендуется применять канаты со свивкой различного направления. Применение канатов со свивкой одного направления не гарантирует их от скручивания между собой, в результате чего они быстро изнашиваются, а на раскручивание непроизводительно тратится время. Для ослабления этого явления следует применять различного рода успокоители.
6. Регулярно осматривать канаты. Обнаруженные при осмотре оборванные проволочки по количеству, не превышающему нормы браковки, должны быть обрезаны так, чтобы длина выступающей части проволочки не превышала 10 мм, а конец проволочек необходимо заправить внутрь пряди.
7. При зачаливании канатными стропами нужно следить, чтобы канат не перегибался на острых углах груза. Во избежание таких перегибов следует применять специальные прочные деревянные подкладки, расставленные по углам груза.
8. Не следует оставлять конец каната свободным: его нужно обмотать мягкой вязальной проволокой. Рубить канат надо лишь после обмотки его вязальной проволокой по обе стороны от места предполагаемой разрубки на длице, равной шести-семи диаметрам каната.
9. Стропы необходимо содержать в чистоте; их нельзя бросать на землю. Хранить стропы следует в подвешенном состоянии.
10. Бухта с запасным канатом должна храниться в сухом, защищенном от атмосферных осадков месте и в смазанном состоянии.