Конструкция троса из нержавеющей стали: как выбрать правильную конструкцию, сердечник, марку и прокладку

Выбор троса из нержавеющей стали – это не просто вопрос выбора диаметра. Две веревки с одинаковым внешним диаметром могут работать по-разному, потому что их конструкция, сердечник, марка нержавеющей стали, направление свивки и индивидуальный размер проволоки разные.

Для инженеров, дистрибьюторов, поставщиков морского оборудования, архитектурных подрядчиков и промышленных покупателей понимание таких спецификаций, как 1х19, 7х7, 7х19, 6х19 и 6х36. поэтому имеет важное значение.

Как производитель тросов из нержавеющей стали, Цзянсу Кайлонг Продукция из нержавеющей стали Co., Ltd. рекомендует начать с применения: определить, должен ли канат противостоять многократному изгибу, истиранию, раздавливанию, коррозии или, прежде всего, статической растягивающей нагрузке. Затем конструкция может быть адаптирована к этим требованиям.

Анатомия троса и конфигурация прядей

Трос строится поэтапно. Отдельные проволоки из нержавеющей стали скручены вместе, образуя прядь Затем можно спирально уложить несколько прядей вокруг центра или сердечника, чтобы сформировать готовый канат.

Вот такие характеристики, как 1x19 и 7x19 опишите.

Например, 1x19 означает одну нить, содержащую 19 проводов, а 7x19 обычно описывает семь нитей, каждая из которых содержит 19 проводов. Увеличение количества проволок меньшего размера обычно повышает гибкость, а использование меньшего количества проволок большего размера обычно улучшает стойкость к истиранию и жесткость конструкции.

Срок «класс» важно для тросов большего размера. Веревка класса 6x19 не обязательно содержит ровно 19 проволок в каждой пряди; Коммерческие конструкции класса 6x19 могут содержать примерно 19–26 проводов на прядь. Точно так же конструкции класса 6x36 обычно содержат 27–49 проводов на прядь.

Для кабелей меньшего размера из нержавеющей стали 7x7 и 7x19 часто продаются в США как авиационные кабели. . Однако коммерческий термин «авиационный кабель» не следует автоматически интерпретировать как означающий, что кабель одобрен для использования в системах управления полетом воздушных судов. Покупатели должны проверить применимые спецификации и сертификаты для критически важных с точки зрения безопасности аэрокосмических применений.

Полезное правило выбора:

Меньше проволок большего размера → более жесткая веревка и лучшая устойчивость к истиранию.

Больше проволоки меньшего размера → большая гибкость и лучшая устойчивость к усталости при изгибе.

Вот почему нержавеющая проволока 1x19 широко подходит для натяжных элементов и стоячего такелажа, тогда как 7x19 обычно предпочтительнее, когда трос должен неоднократно проходить вокруг шкивов.

Выбор типа сердечника и компромиссы в направлении укладки

В многожильных канатах, таких как конструкции 6x19 и 6x36, центр каната играет важную механическую роль. Три часто встречающиеся основные концепции: волоконный сердечник, сердечник из проволочной пряди и независимый сердечник из проволочного каната .

A сердцевина волокна (FC) обеспечивает амортизацию и гибкость и может удерживать смазку. Он относительно легкий, но обеспечивает меньшую устойчивость к раздавливанию, чем стальной сердечник.

Ан независимая сердцевина каната (IWRC) по сути, представляет собой канат меньшего размера, расположенный в центре основного каната. Он увеличивает структурную поддержку, прочность, устойчивость к раздавливанию и устойчивость при высоких нагрузках.

A сердечник из проволочной жилы (WSC) в качестве центра используется прядь, а не отдельная многопрядная веревка. Он предлагает конструкцию со стальной опорой, оставаясь при этом более простой, чем конфигурация IWRC.

Для тяжелонагруженных подъемников, лебедок, многослойных барабанов и сред с высоким радиальным давлением зачастую предпочтительнее использовать стальной сердечник. Канаты с волоконным сердечником могут подойти, когда гибкость и меньший вес более важны, при условии, что оборудование и применимые стандарты это позволяют. OSHA, например, специально запрещает канаты с волоконным сердечником для большинства запасовок крановых стрел и подъемников, подпадающих под действие правил для строительных кранов.

Веревка лежать еще одна важная характеристика.

С обычная лежанка , провода внутри каждой жилы скручены в направлении, противоположном направлению жил вокруг сердечника. Веревка обычной свивки сравнительно стабильна и имеет меньшую склонность к вращению или раскручиванию во время манипуляций.

С Ланг лежал , провода и пряди обычно проходят в одном и том же винтовом направлении. Более длинные секции отдельных проволок выходят на поверхность каната, что может улучшить стойкость к истиранию и гибкость, но канат может иметь большую склонность к вращению, и поэтому его следует использовать только там, где оборудование и устройство крепления подходят.

Эту композицию также можно охарактеризовать как:

• Правая обычная планка
• Левая обычная позиция
• Райт Ланг Лэй
• Левый Ланг Лэй

Для обычных подъемных систем, где приоритетом является стабильность вращения и простота обращения, часто выбирают обычную укладку. Длинная скрутка может быть привлекательной для применений, связанных со значительным истиранием и повторяющимся изгибом, но необходимо оценивать всю систему канатов, а не выбирать направление свивки изолированно.

Марки нержавеющей стали 304 и 316 и защитные покрытия

После строительства марка нержавеющей стали является одним из наиболее важных решений при покупке.

Оба нержавеющая сталь 304 и 316 обеспечивают значительно лучшую коррозионную стойкость, чем незащищенная углеродистая сталь во многих средах, но они не идентичны.

Тип 304 представляет собой хромо-никелевую аустенитную нержавеющую сталь, которая широко используется для изготовления нержавеющих канатов общего назначения в архитектурных, промышленных, внутренних и умеренно агрессивных средах.

Тип 316 помимо хрома и никеля содержит молибден. ASTM A492, который охватывает обычно используемую круглую проволоку из нержавеющей стали, предназначенную для скрутки в стальной канат, включает требования к химическому составу, охватывающему такие элементы, как хром, никель и молибден, а также требования к растяжению.

Добавление молибдена делает 316 значительно более устойчивым к локальной коррозии, особенно точечная и щелевая коррозия в хлоридсодержащих средах .

Это различие становится важным в таких приложениях, как:

«Морской класс» не следует интерпретировать как «устойчивый к коррозии». Даже нержавеющая сталь 316 может пострадать от пятен, точечной коррозии, щелевой коррозии или коррозии под напряжением при достаточно агрессивных концентрациях хлоридов, высоких температурах, застойных трещинах или химическом воздействии.

Если требуется дополнительная защита поверхности или характеристики управляемости, трос из нержавеющей стали также может поставляться с ПВХ, нейлон или другие полимерные покрытия. .

Покрытие ПВХ экономично и полезно там, где требуется защита поверхности, видимость или изоляция от окружающих компонентов. Нейлоновые покрытия обычно обеспечивают лучшую стойкость к истиранию и могут быть полезны для кабелей управления или для применений, требующих частого перемещения.

Покрытия не должны использоваться вместо выбора подходящей марки нержавеющей стали.

Разрывное усилие, пределы рабочей нагрузки и допуски по диаметру

Одной из наиболее распространенных ошибок спецификации является обработка прочность на разрыв и предел рабочей нагрузки как взаимозаменяемые.

Это не так.

Минимальная прочность на разрыв или минимальная разрушающая сила представляет собой указанную силу, при которой новый канат, как ожидается, будет соответствовать соответствующим требованиям к разрывной нагрузке во время испытаний.

Предел рабочей нагрузки (WLL) представляет собой максимально допустимую нагрузку для конкретной рабочей конфигурации после учета требуемого расчетного коэффициента, эффективности терминирования, условий эксплуатации и применимых норм.

Упрощенная иллюстрация:

Разрывное усилие = 10 000 фунтов

Если в соответствующей инженерной системе используется Коэффициент проектирования 5:1 :

10 000 ÷ 5 = 2 000 фунтов

Полученная цифра в 2000 фунтов иллюстрирует концепцию расчетного коэффициента, но покупатели должны не рассчитывать автоматически предел допустимой нагрузки для каждого каната путем деления прочности на разрыв на пять . Требуемые расчетные факторы различаются в зависимости от оборудования, типа каната, применения, правил, конфигурации запасовки и требований производителя. Например, правила OSHA по кранам предписывают особые требования к конструктивным факторам для определенных устойчивых к вращению стальных тросов.

Для закупки запросите у производителя таблицу прочности на разрыв, которая соответствует всем следующим параметрам:

диаметр, класс строительного материала, тип сердечника, спецификация каната.

Не используйте прочность на разрыв каната 1x19 для утверждения каната 7x19 только потому, что оба имеют одинаковый номинальный диаметр.

Диаметр также должен быть проверен правильно. Измерьте длину веревки самый широкий внешний размер вместо измерения между двумя впадинами на рисунке прядей. Сравните измеренное значение с применимой спецификацией продукта и заявленным допуском производителя.

Соответствующие спецификации могут включать ASTM A492 для канатной проволоки из нержавеющей стали вместе с соответствующими стандартами ASTM, ISO, DIN, производителя оборудования или канатами для конкретного применения. ASTM A492 специально рассматривает проволоку из нержавеющей стали, предназначенную для скрутки в стальной канат, а не выступает в качестве универсального стандарта утверждения готовой веревки.

Для получения осмотра покупатели должны подтвердить:

1. Марка материала: 304 или 316
2. Номинальный диаметр каната
3. Веревочная конструкция
4. Тип ядра
5. Направление укладки
6. Минимальная разрушающая сила
7. Состояние поверхности или покрытие
8. Применимый сертификат или протокол испытаний

Критерии установки, проверки и вывода из эксплуатации

Правильный выбор веревки все равно может быть сведен на нет неправильной установкой.

Для канатных зажимов с U-образным болтом в тех случаях, когда их использование разрешено, U-образный болт проходит через тупик, и седло опирается на токоведущую, несущую нагрузку сторону. . В рекомендациях OSHA также говорится, что рекомендации производителя зажимов должны определять количество зажимов, расстояние между ними и момент затяжки, а также что зажимы следует затягивать равномерно и проверять после приложения первоначальной нагрузки.

Не применяйте одно универсальное расстояние между зажимами или значение крутящего момента для каждого диаметра каната.

Обжимные втулки, муфты, втулки и другие концевые соединения также должны быть подобраны к диаметру и конструкции троса и установлены в соответствии с инструкциями производителя фитинга или троса. OSHA специально требует, чтобы розетки, на которые распространяется правило крана, соответствовали инструкциям производителя.

Изгиб является еще одним важным фактором срока службы. Каждый раз, когда веревка проходит через шкив, проволока неоднократно сгибается и выпрямляется. Слишком маленький шкив может значительно увеличить усталость при изгибе. Требуемый Соотношение D/d — диаметр шкива, разделенный на диаметр каната — зависит от конструкции и применения. , поэтому следует соблюдать минимум, указанный производителем оборудования или каната, а не предполагать один универсальный радиус изгиба.

Инспекция должна искать:

• Сломанные провода
• Сломанные пряди
• перекручивание
• Дробление
• Клетка для птиц
• Коррозия
• Истирание
• Тепловое или электрическое повреждение
• Уменьшение диаметра
• Выступ сердечника
• Поврежденные или неправильно установленные клеммы

Для строительных кранов, на которые распространяется действие OSHA 29 CFR 1926.1413, компетентный человек должен начинать визуальный осмотр троса перед каждой сменой, в которой используется оборудование. OSHA также требует документированных ежемесячных проверок и комплексной проверки не реже одного раза в 12 месяцев.

В соответствии с этим конкретным стандартом на краны примеры перечисленных недостатков включают: шесть случайно расположенных оборванных проволок в одной свиве или три оборванных проволоки в одной пряди в одной свиве для спускового каната , а уменьшение диаметра более чем на 5 % от номинального диаметра , а broken strand, significant corrosion, birdcaging, crushing, or evidence of core failure.

Эти цифры должны не рассматриваться как универсальные пределы выхода из эксплуатации для каждого применения кабеля из нержавеющей стали. . Строповые, лифтовые, морские, архитектурные, авиационные, крановые и машиностроительные применения могут регулироваться различными стандартами. Всегда применяйте наиболее актуальные стандарты оборудования и критерии вывода из эксплуатации производителя.

Выбор троса из нержавеющей стали для вашего применения

Самый быстрый способ правильно определить канат из нержавеющей стали — это определить область применения до выбора каталожного номера.

Предоставить необходимые диаметр, конструкция, марка нержавеющей стали, сердечник, скрутка, минимальное разрывное усилие, рабочая среда, концевая заделка, а также то, проходит ли канат по шкивам или барабанам. .

Например, статический архитектурный натяжной трос может предпочитать относительно жесткий конструкция 1х19 , тогда как оборудование, требующее многократного изгиба, может выиграть от 7x19 или гибкая конструкция класса 6x36. . Воздействие прибрежной зоны может привести к изменению выбора материала с 304 на 316, даже если механические требования остаются неизменными.

Цзянсу Кайлонг Продукция из нержавеющей стали Co., Ltd. может помочь покупателям сравнить характеристики канатов из нержавеющей стали для различных промышленных, архитектурных, морских и общих применений.

Свяжитесь с нами, чтобы запросить конструкцию троса из нержавеющей стали и таблицу прочности на разрыв или отправьте требуемый диаметр, нагрузку, рабочую среду и конструкцию, чтобы перед заказом можно было просмотреть спецификации.

Часто задаваемые вопросы

Что означают 1x19, 7x7, 7x19 и 6x36 для троса из нержавеющей стали?

Первое число обычно обозначает количество жил, а второе описывает провод или класс конструкции в этих жилах. Кабель 1х19 содержит одну 19-жильную жилу, а кабель 7х19 обычно содержит семь жил по 19 жил в каждой. Веревка класса 6x36 имеет шесть внешних прядей и обычно использует 27–49 проволок на прядь, а не ровно 36.

Трос из нержавеющей стали 7х7 — это то же самое, что авиационный трос?

Трос из нержавеющей стали 7x7 обычно продается в США как авиационный кабель, особенно для общего управления и коммунальных услуг. Однако коммерческое название само по себе не является сертификацией кабеля для использования в самолетах с критическими требованиями по безопасности. Требуемые аэрокосмические характеристики должны быть проверены отдельно.

Как выбрать между оптоволоконной сердцевиной и IWRC?

Выбирайте в зависимости от загрузки, дробления, гибкости, температуры и требований к оборудованию. Волоконные сердечники обеспечивают гибкость и амортизацию, а IWRC обеспечивает большую структурную поддержку и устойчивость к сдавливанию. При подъеме тяжелых грузов обычно предпочитают конструкции со стальным сердечником.

Должен ли я использовать трос из нержавеющей стали 304 или 316 для морского или прибрежного такелажа?

316, как правило, является лучшим выбором там, где ожидается разбрызгивание соленой воды, загрязнение хлоридами, противогололедные соли или воздействие прибрежных зон. 304 по-прежнему широко используется для внутренних, архитектурных и менее агрессивных сред.

В чем разница между канатом из нержавеющей стали обычной и длинной свивки?

При регулярной свивке отдельные провода и пряди укладываются в противоположных направлениях, что обеспечивает относительно хорошую структурную стабильность. В длинном положении они движутся в одном и том же направлении, обеспечивая преимущества в гибкости и устойчивости к истиранию, но, как правило, создавая большую тенденцию к вращению.

Как рассчитать предел рабочей нагрузки по прочности на разрыв?

Конструктивный коэффициент можно использовать концептуально, разделив минимальную прочность на разрыв на требуемый коэффициент. Например, 10 000 фунтов, разделенные на пять, равны 2 000 фунтов. Однако применимый расчетный коэффициент должен исходить от производителя оборудования, производителя канатов, технических требований или действующего стандарта; 5:1 не является универсальным правилом. OSHA требует расчетных факторов, специфичных для конкретного применения, в определенных крановых системах.

Когда канат из нержавеющей стали следует проверять и сдавать в эксплуатацию?

Частота проверок и критерии вывода из эксплуатации зависят от применения. Обращайте внимание на наличие обрывов проводов, коррозии, истирания, раздавливания, перекручивания, образования птичьих клеток, потери диаметра, повреждения выводов и выхода из строя сердечника. Для строительных кранов, на которые распространяется OSHA 1926.1413, проверки включают сменные, ежемесячные и ежегодные/комплексные требования с конкретными критериями снятия и оценки.