Jak změřit nosnou sílu ocelového lana

Minimální pevnost v tahu se vztahuje k nejmenšímu zatížení, které přetrhne kabel. Celková pevnost – celková pevnost v tahu všech drátů v jednom laně. Výrobce je proto kontroluje samostatně.

Jak se počítají ukazatele provozní síly?

Pevnost kabelů a lan pro výrobní účely je regulována příslušnými GOST:

• GOST 2688-80 – ocelová lana, lana, smyčky pro jeřáby (stavební, hutní), instalace v dolech;
• GOST 3068-88 – lana a lana pro silnice, stavební stroje, zdvihací a dopravní mechanismy, zemní stroje;
• GOST 7668-80 – univerzální ocelová lana pro hutní, průmyslové zdvihací práce, stavebnictví;
• GOST 7669-80 – lana a lana pro navijáky, lžíce bagrů, důlní kladkostroje;

Pevnost ocelového lana je určena dvěma kritérii:

• pevnost v tahu kabelů je vypočtená hodnota, která určuje, při jakém minimálním zatížení ocelové lano začíná selhávat;
• pracovní síla nebo přípustná síla je ukazatelem provozních schopností, optimálního zatížení kabelu, pod kterým může být provozován po určitou dobu bez přerušení nebo zničení. Tento indikátor určuje, jaké pracovní zatížení je pro ocelové lano přípustné.

Tahová a pracovní pevnost závisí na výrobní technologii, konstrukci a stupni tuhosti. Čím vyšší je tuhost kabelu, tím vyšší je pevnost v tahu.

Aplikace

Využití ocelového lana lze nalézt v různých oborech. To může být jako kabel pro montáž stanu a zavěšených střešních konstrukcí k visutým mostům a televizním a rozhlasovým věžím.

Různé aplikace ocelových lan kladou různé požadavky na pevnost, odolnost proti oděru a korozi. Pro splnění těchto požadavků je kabel vyroben z materiálů, jako jsou:

1. Nerez. Používá se tam, kde je hlavním faktorem koroze.
2. Pozinkovaná uhlíková ocel. Používá se tam, kde je pevnost na prvním místě a odolnost proti korozi je méně důležitá.

Drát (jeden prvek) může mít průřez až 3 mm. To stačí, aby vydrželo zatížení až 200 kgf/mm2. Ocelová lana a lana se liší položením, které může být jednoduché, dvojité nebo trojité. Uspořádání drátu v různých vrstvách má jednu z následujících tečen:

• bod (obvykle se používá pro menší přerušovaná zatížení);
• lineární (používá se v mnoha oblastech);
• bodově lineární (používá se pro dodatečnou pevnost).

Výpočet pevnostních parametrů

Pevnostní parametr znamená nejnižší napětí na laně nebo kabelu, při kterém dojde k jeho přetržení. Tyto typy charakteristik lze nalézt v GOST nebo pomocí vzorce:

R – pevnost v tahu, kgf;

K – koeficient životnosti pevnosti;

d – průměr.

Bezpečnostní součinitel K se při výpočtu zatížení nemění;

Účel lan

Pohon kladkostroje
stroj a jeho provozní režim

Koeficient
bezpečnostní faktor K

Boom náklad

těžký, velmi těžký
a velmi těžká nepřetržitá akce

Šipky, které jsou tripwire

Stěžně a podpěry:

trvale pracující jeřáby

dočasné jeřáby
(pracovní doba do 1 roku)

Nosná lana kabelových jeřábů:

dočasné jeřáby
(pracovní doba do 1 roku)

Tažná lana pro lanové jeřáby

Kladková lana
pro kotvení nosných lan (lanovkových jeřábů)

Minimální přípustné hodnoty koeficientu K použité při výpočtu bezpečnostního faktoru.

Typ zdvihacího stroje

Pohon kladkostroje
stroj a jeho provozní režim

Hodnota

součinitel e

Všechny zdvihací stroje

typů, s výjimkou výložníkových jeřábů, kladkostrojů a navijáků.

těžký, velmi těžký
a velmi těžké

Výložníkové jeřáby

těžký, velmi těžký
a velmi těžká nepřetržitá akce

Elektrické kladkostroje (telefery)

Ruční navijáky pro zvedání břemen nebo osob

Tabulka uvádí nejnižší přípustné bezpečnostní rezervy pro ocelová lana pro zdvihací zařízení v závislosti na účelu. Bezpečnostní faktor závisí na bezpečnostním faktoru a tloušťce lana.Výpočet pracovní pevnosti ocelových lan

Při výběru sortimentu ocelových lan pro konkrétní provozní podmínky je nutné vypočítat přípustnou pevnost ocelového lana v tahu. Pevnost v tahu je indikátor, který určuje přípustné limity tahu kabelu při určitém zatížení. Nebo jinými slovy přípustné provozní zatížení, při kterém se kabel nezlomí.

Pracovní síla (přípustná síla) se měří podle vzorce:

• R – pevnost v tahu, kgf;
• K – rezerva pevnosti, konstantní koeficient počítán v kilonewtonech, 1 kN = 102 kg.

Limity zatížení ocelových lan pro takeláž se budou lišit v závislosti na průměru (tloušťce). Například pro lano o průměru 3 mm je pevnostní rezerva 1,06 kN a pro lano o průměru 8 mm – 7,52 kN nebo je v nomenklatuře výrobku uvedeno označení tloušťky kabelu 10 mm a vylamovací síla 5880 kg.

Průměr lana	Provozní zatížení, kN	Mezní zatížení, kN
2mm	0,47	2,35
3mm	1,06	5,29
4mm	1,88	9,41
5mm	2,94	14,7
6mm	4,24	21,2
8mm	7,52	37,6
10mm	11,76	58,8

Při výběru lana pro montážní práce je důležité, kromě pracovní a mezní pevnosti, vzít v úvahu provozní požadavky závodu na zdvihací stroje, mechanismy a zařízení. Použijte řadu kabelů doporučenou výrobcem konkrétního zdvihacího zařízení.

Společnost Stropkomplekt nabízí široký sortiment ocelových lan, která splňují většinu požadavků (běžných i specializovaných). Pomůžeme také těm, kteří chtějí vyřešit problémy se zvedáním břemen. Chcete-li poradit, volejte na bezplatnou linku 8 (800) 550-93-95 nebo e-mail na [email protected].

Ocelová lana jsou složité a kritické strojírenské produkty. Jsou vyrobeny z vysoce kvalitního lanového drátu.

Liší se průměrem, tvarem průřezu, materiálem jádra a dalšími fyzikálními, mechanickými a provozními vlastnostmi.

Výstavba

Lana se vyrábějí pokládáním jednotlivých kovových drátů různých průměrů.

Uvnitř lana je jádro, které slouží jako podpora a tlumič pro vnější vrstvy. Jedná se o základní prvek, který zvyšuje pevnost, pružnost, odolnost proti opotřebení, snižuje deformaci a prodlužuje životnost.

Jádra mohou být kovová nebo organická.

• Organická jádra jsou vyrobena z přírodních nebo syntetických materiálů: bavlněné nitě, konopí, sisal, lavsan, polypropylen, nylon, viskóza. Materiály jsou impregnovány sloučeninami, které zabraňují korozi a hnilobě.
• Jako ocelové jádro se obvykle používá dvouvrstvý kovový kabel. Výhodou lan s kovovým jádrem je vysoká strukturální pevnost, minimální tažnost v tahu a odolnost vůči zvýšeným teplotám.

Vnější prameny přebírají hlavní zatížení a poskytují mechanickou pevnost a nízkou tuhost v ohybu.

Lana jsou vyrobena z jednoduchých, dvou a trojitých pramenů. Tvar příčného řezu pramenů může být kulatý nebo tvarovaný.

Vinutí může být paralelní nebo křížové. Při paralelním vinutí jsou dráty umístěny ve stejném směru jako prameny. S křížkem – v opačném směru.

Lana s paralelním vinutím pramenů jsou odolná proti únavovému namáhání a abrazivním účinkům, lana s křížovým vinutím jsou odolná proti deformaci při mechanickém zatížení.

Návrhové schéma produktu.

Jmenování

Ocelová lana se používají v různých oblastech díky své vysoké nosnosti, trvanlivosti, odolnosti proti opotřebení a mechanické pevnosti.

Podle účelu se dělí na cargo-lidské – pro přesun zboží a osob a cargo – pro přepravu a zvedání pouze nákladu.

Produkty patří mezi nejdůležitější prvky zdvihacích strojů, zařízení a mechanismů:

• zařízení pro zemní práce;
• lanovky;
• jeřáby a navijáky;
• nákladní a osobní výtahy.

Kovové kabely se používají při instalaci kotevních lan, vlečných a tažných zařízení, při pokládce vedení vysokého napětí a jako nosné prvky stavebních konstrukcí.

Produkty nacházejí uplatnění v těžebním průmyslu, uhelném průmyslu, výrobě plynu a ropy, zemědělství a strojírenství.

Pokud se lano používá jako smyčka, je vybaveno dalšími prvky. Na jejím konci, v kabelové smyčce, je instalována kulatá nebo oválná kovová smyčka ve tvaru kapky – náprstek, který chrání produkt před rozbitím. K zajištění smyčky se používají kabelové svorky.

V každém konkrétním případě se používají ocelová lana, která jsou optimalizována pro konkrétní účely.

GOST, technické podmínky

Výroba kovových lan je regulována státními normami.

Lana vyráběná podle různých norem mají různé technické vlastnosti a účely, například:

• GOST 2688-80 – taková lana se používají k napájení výtahů, kladkostrojů, důlních zařízení a strojů na zemní práce;
• GOST 7667-80 – pro silniční a stavební zdvihací zařízení, důlní kladkostroje, hutnické jeřáby;
• GOST 7669-80 – lanové vzpěry a nosná lana pro mosty a lanovky, hutní jeřáby;
• GOST 3062-80 – pro instalaci kabelů, kotevních drátů pro hromosvody, ploty;
• GOST 16853-88 – pojezdová lana pro vrtání plynových a ropných vrtů.

GOST 3241-80 „Ocelová lana. Technické specifikace“ upravují požadavky na konstrukční a fyzikálně-mechanické vlastnosti a zkušební metody pro kovová lana.

Vlastnosti

Hlavní parametry kovových kabelů jsou uvedeny v průvodní dokumentaci a normách GOST pro konkrétní výrobky.

Nosná kapacita

Ukazatel závisí na přípustných zatíženích a vypočtené pevnosti v tahu a je stanoven v newtonech.

Povolené zatížení, kterému může být lano vystaveno, by mělo být 2-9x menší než jeho nosnost.

Tabulka 1. Přípustná zatížení a síly při přetržení pro kabely různých tlouštěk.