Трос из нержавеющей стали 3 мм сколько выдерживает

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/мм2).

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:

• Одинарной свивки – сделаны из одной пряди с проволокой одинакового сечения. Их элементы свиваются вокруг одной из металлических нитей до 4-х слоев. Маркируются стальные тросы как сумма из цифр, указывающих на число проволок в плетении. Например, 1+9+9 говорит о том, что в канате имеется 19 проволок, из них одна размещается в центральной части, 9 свиты в первом слое и 9 во втором.
• Двойной свивки – изготовлены из нескольких прядей, накладываемых в 1–2 слоя вокруг сердечника. Для сердечника используют свитую проволоку, органические или минеральные материалы, которые улучшают прочность стального троса и предотвращают проваливание прядей внутрь изделия. Чаще всего такую продукцию применяют для тросовой работы.
• Тройной свивки – сделаны из нескольких тросов. Как и при двойной свивке, они имеют сердечник, однако изготавливаются из проволоки меньшего сечения и используется там, где необходима повышенная гибкость канатов (как правило, для кабельных работ).

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.

Канат стальной ГОСТ 2688 80 (6*19+OC), 6-прядный канат, тип ЛК-Р с органическим сердечником

Параметры прочности стальных тросов на разрыв

Чтобы установить, какую нагрузку выдерживает стальной трос, важно учесть, что его выбор определяется двумя основными параметрами – разрывной и рабочей прочностью.

Разрывная прочность

Под разрывной прочностью понимается минимальное усилие на канат, при котором он будет рваться. Если необходимо определить эту величину троса стального, характеристики на разрыв берут из ГОСТ или выявляют по формуле:

R=Kd2, где

• K – коэффициент запаса прочности;
• d – диаметр, мм.

Коэффициент К при подсчете разрывной нагрузки тросов является неизменным и выбирается в зависимости от разновидности конкретной продукции. Так, если надо выяснить значение изделия однопрядного типа, используют показатель 70. Для каната с одним органическим сердечником берут цифру 40, с несколькими сердечниками – 34.

Канат стальной ГОСТ 7668-80 (6х36+ОС), двойной свивки, тип ЛК-РО с органическим сердечником

Как рассчитываются рабочие показатели прочности

Прочность тросов, канатов по производственному назначению регламентируется соответствующими ГОСТами:

• ГОСТ 2688-80 – стальные канаты, тросы, стропы для подъемных кранов (строительных, металлургических), установок в шахтах;
• ГОСТ 3068-88 – канаты и тросы для дорожной, строительной техники, подъемно-транспортных механизмов, землеройной техники;
• ГОСТ 7668-80 – универсальные стальные тросы для металлургических, промышленных подъемных работ, строительства;
• ГОСТ 7669-80 – тросы и канаты для лебедок, ковшей экскаваторов, шахтных подъемников;

Прочность троса из стали определяется двумя критериями:

• разрывная прочность тросов – расчетная величина, определяющая, при каких минимальных нагрузках стальной трос начинает разрушаться;
• рабочая прочность или допустимое усилие – показатель эксплуатационных возможностей, оптимальных нагрузок на трос при которых он может эксплуатироваться определенный срок без обрывов и разрушений. Этот показатель определяет, какие рабочие нагрузки допустимы для стального каната.

Разрывная и рабочая прочность зависит от технологии производства, конструкции, степени жесткости. Чем выше жесткость троса, тем выше показатели прочности на разрыв.

Допустимая нагрузка при использовании стального троса

Допустимая нагрузка (ДН) канатов из стали исчисляется зависимо от их диаметра. Данная величина измеряется в килоньютонах, при этом 1 кН составляет 100 кг. Допустимое значение для тросов из стали разного диаметра рассчитывается таким образом:

• для каната диаметром 2 мм это значение составит 0,47 кН;
• изделие диаметром 3 мм имеет допустимое значение 1,06 кН;
• толщина 4 мм определяет ДН 1,88 кН;
• для диаметра 5 мм данное значение составит 2,94 кН;
• при толщине 6 мм допустимое значение равняется 4,24 кН;
• толщина 8 мм определяет нагрузку в 7,52 кН;
• для каната толщиной 10 мм ДН равняется 1,74 кН.

Разрушающая нагрузка (РН) (усилие, нужное для разрывания троса) также будет зависеть от диаметра изделия:

• для каната диаметром 2 мм разрушающая нагрузка составит 2,35 кН;
• изделие толщиной 3 мм имеет РН 5,29 кН;
• толщина 4 мм определяет разрывное усилие 9,41 кН;
• для троса толщиной 5 мм данное значение составит 14,70 кН;
• при толщине изделия 6 мм РН равняется 21,20 кН;
• диаметр 8 мм определяет нагрузку в 37,60 кН;
• для изделия 10 мм РН равняется 58,80 кН.

Область применения

Использование стального каната можно встретить в разных областях. Это может быть, как трос для монтажа палатки и вантовых кровельных конструкций до подвесных мостов и телерадиобашен.

Различные области применения тросов предъявляют разные требования к прочности, устойчивости к истиранию и коррозии. Чтобы соответствовать этим требованиям, трос изготавливается из таких материалов как:

1. Нержавеющая сталь. Используется там, где коррозия является основным фактором.
2. Оцинкованная углеродная сталь. Применяется там, где прочность стоит на первом месте, а коррозионная стойкость менее важна.

Проволока (один элемент) может иметь сечение до 3 мм. Этого достаточно, чтобы выдерживать нагрузку до 200кгс/мм2. Стальные тросы и канаты различаются в плане свивки, которая бывает одинарная, двойная или тройная. Расположение проволоки в разных слоях, имеет одно из следующих касаний:

• точечное (используются, как правило, при несущественных прерывистых нагрузках);
• линейное (применяется во многих сферах);
• точечно-линейное (используется для дополнительной прочности).

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:

• высокую стойкость изделия к различного рода нагрузкам, воздействию агрессивных сред, истиранию, температурным перепадам;
• минимальный риск разрыва при сильном натяжении троса лебедки;
• отсутствие сплющивания в процессе эксплуатации;
• длительный эксплуатационный период.

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.

• сочетание прочности и небольшой массы погонного метра;
• безопасность для пользователя;
• в развернутом состоянии – отсутствие перекручивания;
• удобное пользование – работать с таким изделием можно без перчаток.

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.

Таблица 13

Стальной трос типа ТК в 133 проволоки с металлическим сердечником

(ГОСТ 3067-55)

Примечания.

1) ГОСТ 3067-55 предусматривает изготовление тросов диаметром от 3 мм и

с расчетным пределом прочности всех тросов и выше 170
кг 1мм2,
а именно: 180, 190, 200, 210, 220, 240, 250, 260.

Таблица 14

Стальной трос типа ЛК-0 в 42 проволоки с органическим сердечником

(ГОСТ 3069-55)

Примечания.

1) ГОСТ 3069-55 предусматривает изготовление тросов с расчетным пределом прочности и выше 170 кг/м2,

а именно: а) тросов всех указанных диаметров до 180 и 190
кг/мм
б) тросов диаметров от 2.1 до 2,3
мм
180 190 200, 210, 220. 230, 240, 250 и 260
кг/мм2,
в) тросов диаметром от 2,5 до 2,9
мм
180, 190, 210, 230 и 240
кг/мм2.
Смотрите Таблицы по растительным тросам

далее.