КАНАТ СТАЛЬНОЙ STS 3060.2

Основой любого круглого каната являются пряди, которые свиваются вокруг центрального элемента – сердечника. Сердечник, в свою очередь, может быть волоконным (изготовленным из органического или синтетического волокна), металлическим (выполненным в виде отдельной пряди или самостоятельного стального каната), цельно-полимерным или комбинированным. Пряди каната состоят из соответствующих проволок спирально свитых в одном направлении в один или более слоев вокруг центрального элемента.

От выбора конструкции пряди и каната зависят эксплуатационные качества каната, его стойкость к усталости,  сопротивление абразивному износу и радиальная жесткость (устойчивость к раздавливанию, например, при многослойной навивке на барабан).

Основные типы конструкций прядей стальных канатов

S — Seale (ЛК-О)	W — Warrington (ЛК-Р)	F — Filler (ЛК-З)
Конструкция пряди параллельной свивки, которая содержит не менее двух слоев с одинаковым количеством проволок разного диаметра, которые свиты за одну операцию и в одном направлении	Конструкция пряди параллельной свивки, имеющая наружный слой, содержащий чередующиеся проволоки большего и меньшего диаметра количеством в два раза больше чем во внутреннем слое, состоящем из одинаковых проволок	Конструкция пряди параллель-ной свивки, имеющая наружный слой, содержащий вдвое большее число проволок, чем внутренний слой, с проволоками заполнения между слоями
WS — Warrington-Seale (ЛК-РО)	M (ТК)	N (смешанная свивка)
Конструкция пряди параллельной свивки, имеющая три и более слоёв, свитых за одну операцию и образованных путём комбинирования типов прядей Warrington и Seale	Конструкция пряди, свитой за несколько операций, в которой проволоки налагающихся слоев пересекаются друг над другом и имеют точечный контакт.	Конструкция пряди, свитой за несколько операций, содержащая как минимум три слоя про-волок, наружный слой которых навит на центральную конструкцию параллельной свивки.

Увеличение количества проволок и уменьшение их диаметра позволяет увеличить стойкость каната к усталости, но уменьшает сопротивление абразивному износу. Уменьшение количества проволок в прядях и увеличение их диаметра способствует увеличению сопротивления абразивному износу  и уменьшению стойкости каната к усталости. Выбрав шестипрядный канат крестовой свивки с металлическим сердечником, мы получим увеличенную стойкость к раздавливанию при многослойной навивке на барабан в отличие от многопрядных канатов, канатов с волоконным сердечником или канатов односторонней свивки, которые плохо выдерживают радиальные нагрузки. А канаты с полимерным покрытием металлического  сердечника допускают применение при больших углах девиации, чем канаты без покрытия.

Именно поэтому необходимо подходить к выбору каната так же, как и к выбору любого оборудования, а именно, крайне тщательно.  Необходимо принимать во внимание все рабочие условия и параметры каната.

Основные виды сердечников стальных канатов

Сердечник — важнейший элемент конструкции стального каната. Именно сердечник отвечает за сохранение формы и размеров  поперечного сечения и служит источником смазки внутренней области прядей каната в процессе эксплуатации.

Направление и сочетание свивки стальных канатов

Технологические приемы изготовления стальных канатов, способствующие увеличению срока их эксплуатации

Канаты с пластически обжатыми прядями

Одним из эффективных способов продления срока службы канатов является изготовление их из пластически обжатых прядей. В процессе свивки пряди подвергаются радиальному обжатию, в результате чего их структура уплотняется за счет деформации проволок и плотного заполнения ими сечения пряди. В процессе обжатия уменьшается наружный диаметр пряди, увеличивается площадь металлического сечения, поскольку пустоты между проволоками внутри пряди заполняются. Поверхность пряди становится более гладкая.

Улучшение условий контакта прядей

«Закусывание» проволоки возможно

«Закусывание» проволоки исключено

Снижение контактных давлений

Преимущества канатов из пластически обжатых прядей:

• Канат из пластически обжатых прядей имеет более высокие разрывные усилия для любого диаметра по сравнению с обычным канатом.
• Проволоки в пластически обжатых прядях лучше контактируют между собой по сравнению с круглыми проволоками внутри обычной пряди.
• Гладкая поверхность пластически обжатых прядей обеспечивает лучший контакт с поверхностью желоба шкива и барабана, снижая удельное давление в желобе, что повышает эксплуатационный ресурс как каната, так и оборудования.
• Канаты с пластически обжатыми прядями отличаются повышенной стойкостью к истиранию и к усталости при изгибе.
• Межпрядевый контакт и контакт между соседними слоями каната на барабане гораздо лучше, чем у обычных круглопрядных канатов.

Сердечник с полимерным покрытием

Сердечник с полимерным покрытием

Сердечник с полимерным покрытием

Стальные канаты с металлическим сердечником, покрытым пластиком, состоят из слоя прядей, навитых вокруг металлического сердечника, на который методом экструдирования нанесена оболочка из полимерного материала. Пластиковый заполнитель значительно сокращает возможное скольжение между различными компонентами и предотвращает геометрические изменения канатов.

Нанесение пластиковой оболочки преследует следующие цели:

— создание механического соединения, которое фиксирует положение соответствующих элементов сталепроволочного каната, вместе с тем обеспечивая их необходимое смещение;

— снижение внутренней коррозии, вызванной загрязняющими веществами, достигающейся благодаря увеличенной герметичности каната;

— заполнение свободного пространства между наружными прядями и сердечником для предотвращения износа.

Стабилизирующий эффект от пластиковых покрытий особенно очевиден, когда канат подвергается:

— воздействию поперечных давлений;

— кручению, вызванному широким углом бокового отклонения на шкивах или лебедках;

— воздействию ударных нагрузок.

Преимущества канатов с покрытием сердечника полимером:

Полимерное покрытие может применяться не только с металлическими сердечниками, но и с органическими. Положительный эффект данных сердечников — это уменьшение начального удлинения стального каната, уменьшения скручивания каната под собственным весом, уменьшение контактных давлений между прядями и стабильность формы.

Адаптированные стальные канаты

Суть этого решения заключается в том, чтобы заранее спроектировать и изготовить подъемный канат с геометрическими параметрами, максимально близкими к тем параметрам, которые канат приобретает в вертикальном отвесе вследствие гравитационного кручения. Для этого канат изготавливается с переменными по его длине шагами свивки. Закон изменения шагов свивки зависит от типа и параметров данной ШПУ, для которой предложен этот канат. Поэтому мы называем такие подъемные канаты адаптированными. Данный технологический прием, разработанный под руководством профессора Малиновского В.А. (патент № 85078)  позволяет уменьшить гравитационное кручение каната в стволе и приводит к более равномерному распределению напряжений между проволоками в прядях каната, что способствует увеличению усталостной прочности и срока службы шахтных подъёмных канатов. Адаптированные канаты рекомендованы к применению на шахтах глубиной (длине каната в вертикальном отвесе) более 1000 м.

Схема кручения подъемного каната в вертикальном шахтном стволе и эпюры нормальных напряжений для стандартного каната Ø 42 мм по ГОСТ 7669

и каната такой же конструкции, но адаптированного

Устойчивые к вращению (некрутящиеся) канаты и канаты с малым крутящим моментом (малокрутящиеся)

Некрутящиеся канаты – это канаты (в основном многослойные) в которых достигается уравновешенность крутящих моментов.

Существует два конструктивных способа реализации условий уравновешенности стальных  канатов:

К категории устойчивых к вращению (некрутящихся) многопрядных канатов можно отнести канаты с количеством прядей в наружном слое не менее 15 и состоящие из трех слоёв прядей, свитых вокруг сердечника. Причём наружные пряди имеют противоположное направление свивки по сравнению с прядями внутренних слоёв каната. Такие канаты имеют очень малый крутящий момент или не имеют его вовсе в определённом диапазоне нагрузок. Могут использоваться одним концом и как с вертлюгом так и без него.

К канатам с малым крутящим моментом (малокрутящимся) можно отнести канаты с количеством наружных прядей более десяти и имеющих не менее двух слоев прядей свитых вокруг сердечника с наружным слоем прядей, свитым в противоположном направлении от направления свивки внутренних слоев прядей. Они обладают значительным сопротивлением крутимости. Но для устойчивой работы их не рекомендуется применять одним свободным концом и с вертлюгом.

Конструкции данных канатов, ввиду своей сложности, требуют особого подхода к обращению с ними.

В однослойных малопрядных не крутящихся канатах крестовой свивки действует другой принцип уравновешивания крутящих моментов. При определённом соотношении  параметров свивки прядей и каната выполняется условие равенства крутящих моментов.

Малопрядные канаты имеют малую опорную поверхность, что снижает их выносливость при работе на блоках и барабанах, но эта проблема решается применением пластически обжатых прядей. Четырёхпрядные канаты не рекомендуется применять с вертлюгом.

Малопрядные канаты значительно проще многопрядных не крутящихся канатов и обладают высокой структурной устойчивостью. Поэтому их применение в определённых случаях оказывается весьма эффективным.

Условное обозначение канатов по EN 12385

Обозначение конструкции прядей

Конструкции канатов согласно ГОСТ и соответствующие им конструкции по EN 12385

Диаметр стального каната

Допуски на диаметр каната согласно требований EN 12385-4

На заводе СТАЛЬКАНАТ существуют следующие коды способов смазки канатов:

Примечание: «Смазан с обтиром» — канат смазывается в ванне путем окунания с последующим удалением излишков смазки с помощью трубки резиновой технической  (ГОСТ 5496-78 или ТУ 38105881-85).

Код «А 0» применяется только для канатов на металлическом сердечнике, т.к. из пропитанного сердечника при свивке каната выдавливается смазка, после чего канат выглядит, как смазанный.

Возможно выполнение и других способов смазки по желанию заказчика.

Минимальная необходимая информация для заказа стальных канатов:

1. Назначение каната
2. Номинальный диаметр каната
3. Конструкция каната
4. Пластическое обжатие прядей
5. Материал сердечника и необходимость его покрытия полимерным материалом
6. Маркировочная группа
7. Вид покрытия поверхности проволок (светлая, оцинкованная)
8. Направление и сочетание свивки
9. Нормативный документ (стандарт)
10. Минимальное разрывное усилие (в целом и суммарное)
11. Код смазки
12. Номинальная длина
13. Требования к таре и упаковке
14. Требуемые сертификаты (Морской регистр, API и т.д.)

В случае заказа шахтных канатов или наличия специальных требований потребуется дополнительная информация. Поэтому рекомендуется перед осуществлением заказа проконсультироваться со специалистами завода. Это позволит  подобрать или разработать канат под конкретное оборудование и условия эксплуатации, а также  получить консультации по особенностям применения, навески и эксплуатации канатов.

По согласованию с потребителем канаты могут изготавливаться других промежуточных размеров и маркировочных групп. Значения разрывных усилий маркировочных групп канатов, не указанных в таблице, увеличивается ориентировочно на 6% на каждые 100 Н/мм².