Канат - это сложное с технической точки зрения изделие. Канаты начали применять в технике в 1590г. Применяли джутовые канаты. Выпускник Берлинского имперского политехнического института John Augustus Roebling (1806-1869) известен как изобретатель стальных канатов для строительства мостов. В 1818г. канаты впервые использовали в горном деле при ведении горных работ в Германии. На шахтном подъеме канаты применяют с 1831г. в Саксонии, известно также первое применение каната в 1834г. на шахте «Clausthall» (Германия) инженером Альбертом. Это способствовало дальнейшему интенсивному развитию шахтного подъема.

Ученые постоянно обращались к совершенствованию конструкции, исследованию прочности канатов, влиянию коррозии на стальные проволочные канаты, канатной смазке, характеру и причинам разрушения канатов, безопасности эксплуатации на шахтах и рудниках, проблеме увеличения срока службы, способам запанцировки канатов, контролю обрывов канатов, динамике канатов в различных режимах нагружения и т.п. В 1927 году в Донбассе была создана канатноиспытательная станция для испытания канатов. Заметным в эволюции канатов явилось применение в шахтном подъеме круглопрядных канатов с линейным касанием проволок в прядях с витым органическим сердечником.

Канаты выпускаются ОАО «Силур» (Украина), АО «Магнитогорский калибровочный завод», АО «Череповецкий сталепрокатный завод» (Россия). Bekaert (Бельгия), фирмами CESAR, Tissen (Германия), Celic Halat (Турция), Редаэлли (Италия), Волгоградским, Одесским и др. заводами. В ОАО «Силур» продолжается работа по освоению производства высокопрочных многопрядных некрутящихся длинномерных канатов с толстым цинковым покрытием для шахтных подъемных установок, суперфлекс, гиперфлекс по «Tissen-нормам». В настоящее время эти канаты Украина импортирует. Канаты изготавливаются по стандартам Украины (ДСТУ), России (ГОСТ), Германии (DIN), Польши (PN), Америки (ASTM), Англии (BS), международным (ISO и EN 12385 «Steel wire ropes - Safety»). Например, DIN 21254 Forderseile и DIN 3078 регламентируют качество канатов для подъемных установок.

Ниже приведена классификация стальных канатов по ГОСТ 3241-91.

Канаты подразделяются по признакам

1. По конструкции:

- одинарной свивки - состоящие из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев;

- двойной свивки - состоящие из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев;

- тройной свивки - состоящие из канатов двойной свивки (стренг), свитых в концентрический слой.

2. По форме поперечного сечения: круглые, плоские.

3. По форме поперечного сечения прядей: круглопрядные, фасоннопрядные.

4. По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки:

- с точечным касанием проволок между слоями - ТК;

- с линейным касанием проволок между слоями - JIK;

- с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди - ЛК-0;

- с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди - ЛК-Р;

- с линейным касанием проволок между слоями и проволоками заполнения - ЛК-3;

- с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра - ЛK-PO;

- с комбинированным точечно-линейным касанием проволок - ТЛК.

5. По материалу сердечника:

- с органическим сердечником из натуральных или синтетических материалов - ОС;

- с металлическим сердечником - МС.

6. По способу свивки: нераскручивающиеся - Н, раскручивающиеся.

7. По степени уравновешенности: рихтованные - Р, нерихтованные.

8. По направлению свивки каната: правой, левой - Л. Направление свивки каната определяется:

- для канатов одинарной свивки - направлением свивки проволок наружного слоя;

- для канатов двойной свивки - направлением свивки прядей наружного слоя;

- для канатов тройной свивки - направлением свивки стренг в канат.

9. По сочетанию направлений свивки каната и его элементов в канатах двойной и тройной свивки:

- крестовой свивки (направление свивки каната и направление свивки стренг и прядей противоположны);

- односторонней свивки (направление свивки пряди и направление свивки проволоки в пряди одинаковы) - О.

10. По степени крутимости:

- крутящиеся (с одинаковым направлением свивки проволок в канатах одинарной свивки, прядей или стренг);

- малокрутящиеся (многослойные многопрядные и одинарной свивки с противоположным направлением свивки элементов по слоям) - МК.

11. По механическим свойствам марок ВК, В, 1.

12. По виду покрытия поверхности проволок в канате: из проволоки без покрытия, из оцинкованной проволоки: в зависимости от поверхностной плотности цинка - С, Ж, ОЖ, покрытие каната или прядей полимерными материалами - П.

13. По назначению: грузолюдские (марок ВК, В) - ГЛ, грузовые - Г.

14. По точности изготовления: повышенной - Т, нормальной.

На шахтном подъеме различают головные, тормозные, уравновешивающие, проводниковые и отбойные канаты. На шахтных подъемных установках применяются только стальные проволочные канаты, служащие в качестве гибкого тягового органа для спуска и подъема людей, материалов, оборудования, а также подъема угля и породы из шахты; для уравновешивания подъемного каната, а также увеличения тяговой способности шкивов трения при использовании последних; в проводниковых устройствах для направления движения подъемных сосудов в стволе в тех случаях, когда вместо жесткой армировки применяется эластичная канатная; в тормозных и амортизационных устройствах на клетевых подъемах для улавливания клетей специальными ловителями при обрыве головного каната или подвесного устройства.

Для вертикальных одноканатных подъемов рекомендуется применять в качестве головных оцинкованные круглопрядные канаты с линейным и точечно-линейным касанием проволок с маркировочной группой прочности 1570 Н/мм2. Допускается применять канаты с маркировочной группой прочности до 1770 Н/мм2. Предпочтительным является унифицированный ряд канатов (ГОСТ 7668-80) диаметром 27; 33; 36,5; 42; 46,5; 50,5; 53,5; 58,5 и 63 мм. При больших глубинах и концевых нагрузках, при которых канаты в соответствии с ГОСТ 7668-80 не могут быть приняты по прочностным характеристикам, могут быть приняты канаты с металлическим сердечником (ГОСТ 7669-80). Предпочтительными являются канаты диаметром 28; 32,5; 35,5; 39; 42; 45,5; 49; 52 и 60,5 мм. Для многоканатных подъемов следует использовать оцинкованные канаты (ГОСТ 7668-80) диаметром 27; 33; 36,5; 42; 46,5 и 50,5 мм.

В качестве уравновешивающих канатов применяются, в основном, круглые оцинкованные малокрутящиеся многопрядные канаты маркировочной группы 1370-1570 Н/мм2. Допускается применение также плоских канатов. В качестве канатных проводников и отбойных канатов рекомендуется применять канаты закрытой конструкции маркировочной группы 1079-1177 Н/мм, имеющие в наружном слое проволоки фасонного профиля высотой не менее 5мм. Допускается применение круглопрядных нераскручивающихся однослойных канатов крестовой свивки с металлическим сердечником с диаметром наружных проволок не менее 2мм и маркировочной группы 1370-1570 Н/мм2. В качестве тормозных и амортизационных канатов парашютов применяются нераскручивающиеся круглопрядные канаты крестовой свивки с органическим сердечником маркировочной группы не ниже 1570 Н/мм2.

На многоканатных подъемных установках грузолюдского назначения применяют канаты унифицированных типоразмеров. Это рихтованные нераскручивающиеся оцинкованные канаты (ТУ.У.322-4-285-023-96). Например, марки 33,0-А-ГЛ-Ж-Н-Р-1770. Применяют также канаты по ТУ14-4-1444-87 диаметром от 25,5 мм до 58,5 мм. Параметры канатов должны обеспечивать требуемый уровень безопасности (относительно удельных давлений на футеровку канатоведущих шкивов, массивности подъемных установок и обусловленных ею замедлений торможения, запаса нескольжения канатов, а также коэффициента уравновешенности).

На барабанных подъемных установках грузового назначения применяют рихтованные нераскручивающиеся оцинкованные канаты (ТУ У.322-4-285-023-96). Например, марки 53,0-А-Г-Ж-Л-Н-Р-1570. Эти канаты имеют улучшенное качество. Применяют также головные канаты по ТУ-14-4-1444-87, ГОСТ 7668-80 диаметром от 25,5 мм до 58,5 мм. Проводниковые и отбойные канаты выбирают по ГОСТ 3077-80, ГОСТ 7668-80, ГОСТ 2688-80. Тормозные канаты выбирают по ГОСТ 3077-80. На наклонных подъемных установках применяют головные канаты по ГОСТ 3077-80, ГОСТ 7668-80, ГОСТ 2688-80.

Следует отметить, что за последние десятилетия существенно ограничен типоразмер канатов. Ранее их было около 50. В настоящее время типоразмер ограничен, однако он удовлетворяет требованиям надежности и безопасности подъемных установок.

Gризнаки каната по назначению, типу, направлению и способу свивки, типу сердечника, точности изготовления, степени крутимости и форме поперечного сечения каната; типу свивки, форме поперечного сечения и виду прядей, типу контакта, механическим свойствам, виду покрытия.




Другие новости по теме: