Разрывная прочность троса: графики, коэффициенты безопасности и советы по выбору

Руководитель технического обслуживания однажды спросил нас, почему трос из нержавеющей стали размером 7x19 диаметром 1/4 дюйма с номинальной прочностью на разрыв 7400 фунтов нельзя использовать для подъема грузоподъемностью 6000 фунтов. Короткий ответ: прочность на разрыв – это лабораторное значение, а не рабочий предел. Вы должны применить коэффициент безопасности, прежде чем нагружать веревку какой-либо нагрузкой. В этой статье объясняется, как определяется разрывная прочность стального каната, как на нее влияют конструкция и диаметр и что следует проверить, прежде чем выбирать канат для подъема, такелажа или постоянной установки.

Что такое разрывная прочность троса?

Прочность на разрыв стального каната, также называемая минимальной разрывной нагрузкой (MBL), представляет собой максимальную силу, которую новый прямой канат может выдержать, прежде чем он порвется во время испытания на растяжение. Производители отбирают образец до отказа на калиброванной испытательной машине и записывают результат. Это значение затем используется в качестве номинальной прочности на разрыв для производственной партии.

Тест соответствует международным стандартам, таким как ISO 2408, EN 12385 или DIN 3060. Эти стандарты определяют длину образца, метод захвата, скорость загрузки и порядок представления результатов. Некоторые поставщики используют термин «минимальная разрушающая сила» (MBF) вместо MBL. И то, и другое означает одно и то же: наименьшую разрывную нагрузку, которую можно ожидать от этой веревки в контролируемых лабораторных условиях.

Не путайте предел прочности с пределом рабочей нагрузки. Веревка, которая рвется при весе 20 000 фунтов, не рассчитана на то, чтобы поднимать 20 000 фунтов при ежедневной эксплуатации. Коэффициент безопасности между этими двумя значениями — это то, что защищает людей и оборудование.

Как конструкция троса влияет на прочность на разрыв

Конструкция каната записывается двумя числами: прядей и проволок на прядь. Веревка 7x19 состоит из семи прядей, каждая из которых состоит из 19 проволок. Такое расположение изменяет гибкость, сопротивление раздавливанию и прочность на разрыв.

• 1х19 - жесткий и прочный, с высокой для своего диаметра прочностью на разрыв, но плохой сопротивляемостью усталости при изгибе. Используется для оттяжек, архитектурных кабелей и фиксированных пролетов.
• 7х7 - хороший баланс гибкости и силы. Обычно используется для ремешков, легкой оснастки и механического управления.
• 7x19 - очень гибкий и устойчивый к усталости при изгибе. Используется на кранах, лебедках, морской оснастке и других устройствах с повторяющимися движениями.
• 6х19 ФК - шесть нитей вокруг сердцевины волокна. Немного меньшая прочность, чем у каната со стальным сердечником, но лучшая амортизация и гибкость. Популярен для общего подъема и вытягивания.

Более подробно о том, как ведет себя каждая конструкция, читайте в нашей статье Объяснение конструкции троса . Для применений, требующих многократного изгиба, Трос из нержавеющей стали 7х19 с независимым сердечником часто обеспечивает правильный баланс силы и усталости.

Изготовленный на заказ 7X19 [6x19 IWS] Трос из нержавеющей стали 304/316, производители, завод JiangSu Kailong нержавеющей стали Products Co., Ltd. является изготовителем троса из нержавеющей стали 304/316 из нержавеющей стали OEM/ODM 7X19 [6x19 IWS] по индивидуальному заказу... Посмотреть продукт →

Справочные значения прочности на разрыв в зависимости от диаметра

Чтобы дать вам практическую отправную точку, в таблице ниже приведены типичные минимальные разрывные нагрузки для распространенных конструкций канатов из нержавеющей стали. Значения округлены; всегда запрашивайте сертификат испытаний производителя для конкретной партии.

Это репрезентативные значения для нержавеющей стали 304/316 при давлении 1770 МПа. Фактические номинальные значения зависят от марки материала, типа сердечника и производственных допусков. Веревка 6x19 со стальным сердечником может быть прочнее, чем версия с волоконным сердечником. Если вы выбираете веревку для общего подъема, Трос из нержавеющей стали 6x19 FC Это распространенный и экономически эффективный выбор.

Custom 6 * 19 FC Высокопроизводительный трос из нержавеющей стали 304/316 Производители, JiangSu Kailong нержавеющей стали Products Co., Ltd. - это высокопроизводительный трос из нержавеющей стали 304/316 из нержавеющей стали OEM/ODM 6*19 FC в Китае. Посмотреть продукт →

Факторы безопасности и предел рабочей нагрузки

Прочность на разрыв говорит о том, что веревка может выдержать в лаборатории. Предел рабочей нагрузки (WLL) сообщает вам, что вы можете безопасно использовать каждый день. Соотношение между ними и есть коэффициент безопасности.

• Общий подъем: 5:1
• Перевозка персонала: 10:1
• Архитектурный или статический кабель: от 3:1 до 4:1.
• Буксировочные тросы или лебедка: от 3:1 до 5:1 в зависимости от стандарта.

Например, веревка размером 1/4 дюйма 7x19 с MBL 7400 фунтов и коэффициентом безопасности 5:1 имеет WLL 1480 фунтов. Если вам нужно поднять 2000 фунтов, этой веревки недостаточно, хотя ее прочность на разрыв выглядит впечатляюще. Всегда рассчитывайте требуемый диаметр исходя из WLL, а не прочности на разрыв.

Что снижает реальную силу

Идеальный случай — новая веревка в испытательной машине. При эксплуатации несколько факторов снижают эффективную прочность одной и той же веревки.

• Эффективность терминации - зажим для троса выдерживает около 80 процентов номинальной прочности; обжатая розетка может достигать 90-100 процентов; соединение глаз обеспечивает от 70 до 80 процентов.
• Радиус изгиба - слишком маленький шкив или наперсток могут снизить прочность на 30–50 процентов из-за концентрированных изгибающих напряжений.
• Коррозия - нержавеющая сталь устойчива к ржавчине, но может подвергаться точечной коррозии или коррозионному растрескиванию под напряжением в хлоридной среде, особенно под напряжением.
• Усталость - Повторное изгибание со временем приводит к разрыву отдельных проводов, даже если нагрузка остается ниже безопасного рабочего предела.
• Температура - выше примерно 400 градусов по Цельсию нержавеющая сталь заметно теряет прочность. При низких температурах некоторые сорта становятся хрупкими.

Эти факторы объясняют, почему один и тот же канат может выйти из строя при некоторой его номинальной прочности на разрыв, если заделка плохая или радиус изгиба слишком мал. Проверьте всю систему, а не только саму веревку.

Что проверить при покупке троса

Когда вы покупаете трос для ответственного применения, номинальной прочности на разрыв, указанной на бирке, недостаточно. Перед размещением заказа запросите у поставщика следующую информацию.

1. Сертификат завода или сертификат испытаний, в котором указано минимальное разрывное усилие для конкретной партии.
2. Четкое указание конструкции, марки материала и типа сердечника на катушке или упаковке.
3. Рекомендуемый метод завершения и получаемая в результате эффективность завершения.
4. Соответствующий стандарт, используемый для испытаний, например ISO 2408 или EN 12385.
5. Образец для вашего собственного испытания на растяжение или испытание на изгиб, если применение необычное.

Надежная фабрика без колебаний поделится этими подробностями. Для архитектурных или такелажных проектов, где жесткость и прочность имеют наибольшее значение, Трос из нержавеющей стали 1x19 часто это правильный выбор. Для лебедки и подъема выберите конструкцию 6x19 или 7x19.

Изготовленный на заказ прочный трос из нержавеющей стали 1 * 19 304/316, производители, завод JiangSu Kailong из нержавеющей стали Products Co., Ltd. - это китайские производители OEM / ODM 1 * 19 прочного троса из нержавеющей стали 304/316 и ... Посмотреть продукт →

Заключение

Прочность на разрыв стального каната является полезной отправной точкой, но это лишь одно из нескольких показателей, необходимых для безопасной и надежной работы. Всегда применяйте правильный коэффициент запаса прочности, учитывайте потери на заделке и изгибе и проверяйте сертификат испытаний производителя для конкретной партии, которую вы получаете. Если вам нужна помощь в подборе спецификации для вашего приложения, свяжитесь с нашей командой инженеров .