как узнать грузоподъемность троса
Разрывная нагрузка стального троса
При покупке такелажных приспособлений важно знать, какую нагрузку выдерживает трос, поскольку любой перегруз может привести к обрыву подвесной системы. Допустимые значения стального каната определяются его прочностными характеристиками, которые могут варьироваться согласно конструкции, диаметру и способу производства.
Разновидности стальных канатов
Тросы относятся к крученым или витым изделиям, изготавливаемым из стали, синтетических и органических нитей. В производстве стальной продукции применяется оцинкованная высокоуглеродистая проволока сечением 0,4–3 мм, обладающая значительным запасом прочности при нагрузках на разрыв (от 130 до 200 кгс/мм 2 ).
Металлические нити, используемые в изготовлении продукции, бывают нескольких марок. Наилучшими прочностными характеристиками обладает проволока категории В, менее качественным считается сырье марок I и II. Прежде чем определить, какую нагрузку выдерживает трос 5 мм или другой толщины, следует принять во внимание, что вне зависимости от качества материала канаты различаются между собой по конструкции и бывают трех типов:
Проволока, расположенная в разных слоях, может иметь точечное, линейное или точечно-линейное касание. Устанавливая, какую нагрузку выдерживает трос диаметром 6 мм или иной толщины, нужно учитывать, что канаты с точечным касанием (ТК) актуальны только при незначительных пульсирующих нагрузках. Изделия с линейным касанием (ЛК) отличаются обширной сферой применения, а с точечно-линеныйм (ТЛК) используются в местах, где ЛК не могут обеспечить рекомендуемый запас прочности.
При изготовлении продукции обычно применяется крестовая свивка. Проволока в ее наружном слое имеет различное направление, что гарантирует более крепкое сплетение и простоту в эксплуатации. По желанию заказчиков заводы-производители могут изготовить и другие разновидности свивки, такие как одностороннюю и комбинированную.
Помимо классификации по конструкции, канаты делятся по степени скручивания и могут быть гибкими или жесткими. Последние характеризуются более высокой прочностью на разрыв, поскольку выпускаются из малого числа металлических нитей большого диаметра. Для сравнения гибкости тех или иных модификаций можно воспользоваться таблицей.
Допустимая нагрузка стальных тросов
Прочность стального троса – это один из основных критериев его оценки. От прочности изделия, которая определяется его толщиной, конструкцией и способом изготовления, зависит допустимая нагрузка стальных тросов.
Прочность стального троса характеризуется двумя параметрами: наименьшей и наибольшей нагрузкой. Минимальная нагрузка, при которой трос начинается разрушаться, определяет его разрывную прочность. Максимальная нагрузка, при которой трос эксплуатируется долго и без нарушения целостности, определяет его рабочую прочность. Рабочая прочность троса также называется допустимым усилием. Именно от нее зависит, какую нагрузку выдерживает стальной трос.
Допустимая нагрузка стальных тросов (P) измеряется в ньютонах и вычисляется отношением разрывного усилия (R) к коэффициенту запаса прочности (k): P=R/k. Выбираемый при расчетах коэффициент запаса прочности зависит от условий эксплуатации и назначения стального троса.
Какую нагрузку выдерживает стальной трос?
Допустимая нагрузка стальных тросов рассчитывается в зависимости от их толщины (диаметр в миллиметрах). Единица ее измерения – килоньютон (1кН), который равен 102 кг. Ниже представлена допустимая нагрузка для стальных тросов разной толщины:
Разрывное усилие (разрушающая нагрузка) также зависит от толщины стального троса:
Из таблицы видно, что при нагрузке от 47 до 174 кг стальные тросы толщиной 2-10 мм будут работать длительное время без каких-либо разрушений всего троса или его отдельных элементов. А вот минимальная нагрузка стальных тросов, необходимая для их разрыва, варьируется от 235 кг для самых тонких тросов до 5880 кг для тросов диаметром 10 мм.
Как определить грузоподъемность строп?
Для обеспечения безопасности проведения погрузочно-разгрузочных работ и надежного удержания оборудования, строительных материалов или иного груза на высоте необходимо верно предварительно рассчитать грузоподъемность оборудования и строп. Последние могут иметь различную максимальную нагрузку, которая зависит от:
Первые два параметра стандартизованы и могут быть определены по справочникам из-за требований по выпуску стропов в соответствии с ГОСТ. На грузоподъемность от схемы крепления груза влияют следующие факторы:
Использование для подъема груза нескольких стропов снижает нагрузку на каждый из них и делает его более устойчивым, предотвращая опрокидывание и падение. Для удобства большинство видов оборудования имеет на корпусе проушины, рым-болты и другие приспособления для подъема, учитывающие расположение центра тяжести и конкретное распределение массы.
Расчет грузоподъемности стропов
В общем случае для определения используют следующую формулу:
S=9.8*G/(m*k*cos(a))
Коэффициент распределения массы при условии, что число стропов не превышает четырех, принимается равным 1, а в других случаях 0.75.
Полученное при расчете значение не должно превышать величину разрывного усилия стропа, которое указано в паспорте. В последнем параметр учитывает коэффициент запаса прочности, заложенный еще на стадии производства. В реальности его превышать не рекомендуется по следующим причинам:
Одновременно использование очень прочных или длинных стропов неудобно с практической точки зрения. В этом случае рационально использовать многоветвевые схемы крепления или наборы из нескольких, более тонких стропов, которые проще гнутся и устанавливаются.
Рекомендации по использованию стропов для подъема, перемещения грузов:
Также перед подъемом на большую высоту оборудования, строительных материалов, других грузов рекомендуем сначала удержать их на небольшой высоте для оценки правильности строполения. При необходимости переместить груз с одного места на другое желательно делать это с минимальным подъемом. Когда проще контролировать его положение, уменьшается риск травматизма и серьезных повреждений при наступлении нештатной ситуации.
Как подобрать трос для лебедки?
Лебедка – тяговое приспособление, применяемое для горизонтального или наклонного перемещения грузов. Эти устройства бывают ручными и электрическими. Но, независимо от типа оборудования, важную роль для эффективной работы играет правильно выбранный трос. При выборе лучшего троса для грузовой лебедки учитывают – материал, из которого он изготовлен, необходимый диаметр, длину, грузоподъемность.
Виды тросов по материалу изготовления
Материал, используемый в производстве этой продукции, во много определяют ее технические характеристики. Производители предлагают стальные и синтетические изделия.
Стальные тросы для грузовой лебедки
Центральная часть представляет собой гладкий органический сердечник, придающий изделию гибкость. Оплетка изготавливается из проволоки двойной свивки. В различных слоях прядей диаметр стальной проволоки может быть одинаковым или разным. Оплетка придает канату высокую прочность. Стальные тросы часто являются элементами стандартной комплектации автомобильных тяговых устройств.
Многослойная конструкция обеспечивает:
Минусы – значительная масса погонного метра, травмоопасность при разрыве стальных прядей, слабая устойчивость к коррозионным процессам.
Синтетические изделия
В производстве этой продукции используются композитные материалы, в которых комбинируются синтетические нити разного типа. Наиболее популярны кевларовые канаты. Готовая продукция сочетает высокую прочность, не уступающую прочности стальных канатов, с меньшим удельным весом. Синтетические изделия часто используются в комплектации тяговых устройств, выпускаемых зарубежными производителями.
Минусы – высокая стоимость, неудобство пользования при отрицательных температурах, быстрая потеря прочности при высоких температурах. Влажный синтетический канат, намотанный на барабан, превращается на морозе в монолитный кусок льда. Новый кевларовый трос обладает большей прочностью, по сравнению со стальным канатом такого же диаметра. Но синтетическая продукция изнашивается гораздо быстрее, чем металлическая. Еще одна трудность при использовании синтетики – необходимость постоянной защиты от ультрафиолетового излучения, вызывающего ее быстрое старение.
Выбор геометрических размеров и грузоподъемности троса
От диаметра изделия напрямую зависит его грузоподъемность. Нагрузка может быть номинальной и критической, превышающей номинальную в несколько раз.
Таблица зависимости грузоподъемности стальных тросов от диаметра
Диаметр, мм
Рабочая грузоподъемность, кг
Критическая грузоподъемность, кг
Статьи по ремонту
Разрывная и рабочая прочность троса: как изменять прочность стального каната?
Прочность стального троса – это один из основных критериев его оценки. От прочности изделия, которая определяется его толщиной, конструкцией и способом изготовления, зависит допустимая нагрузка стальных канатов.
Прочность стального каната характеризуется двумя параметрами: наименьшей и наибольшей нагрузкой. Минимальная нагрузка, при которой плетеный стержень начинается разрушаться, определяет его разрывную прочность.
Наибольшее усилие, при которой канат эксплуатируется долго и без нарушения целостности, определяет его рабочую прочность. Последний из параметров также называется допустимым усилием. Именно от нее зависит, какое количество груза выдерживает канат.
Допустимая нагрузка стальных тросов
Допустимое усилие характеризуется количеством груза, который канат может поднимать длительное время без потери целостности.
Значение допустимой загрузки канатов (P) измеряется в ньютонах и вычисляется отношением разрывного усилия (R) к коэффициенту запаса прочности (k): P=R/k. Выбираемый при расчетах коэффициент запаса прочности зависит от условий эксплуатации и назначения стального троса.
Значение может быть получено двумя способами: разрушением троса целиком, или разрывом отдельных его проволок с последующим суммированием. Так как проволоки загружены неравномерно, эти показатели различаются.
Так, 5-милимметровый канат, разрывное усилие которого равна 14,70 килоньютонов, разрушается полностью. Если же расчеты ведутся по суммарной разрывной нагрузке проволок, то расчетную величину уменьшают на 17%.
Какую нагрузку выдерживает стальной трос?
Допустимая загрузка тросов при такелажных работах рассчитывается в зависимости от их толщины (диаметр в миллиметрах). Единица ее измерения – килоньютон (1 кН), который равен 102 кг. Ниже представлена допустимая нагрузка для тросов разной толщины:
При усилии от 47 до 174 кг плетеные стержни толщиной 2-10 мм будут работать длительное время без разрушений каната или его отдельных элементов. А вот наименьшая нагрузка, необходимая для разрыва, варьируется от 235 кг для самых тонких плетеных стержней до 5880 кг для канатов диаметром 10 мм.