Содержание
Стропы — одни из популярных приспособлений для подъема грузов. Их используют при подъеме и перемещении разнообразных по форме и тяжести грузов, в различных температурных условиях. Рассмотрим основные вопросы выбора и эксплуатации двух типов грузоподъемных стропов: канатных и цепных.
Стальные канатные стропы активно используются в строительстве при грузоподъемных работах, благодаря универсальности, простоте и практичности, высокой степени надежности и износоустойчивости и безопасности. У стальных стропов прекрасные эксплуатационные качества, долгий срок эксплуатации и весьма демократичная цена по сравнению с цепными вариантами. Специалистов привлекает их прочность, а также легкая визуальная фиксация дефектов. Также стальные канаты выдерживают резкие и динамические нагрузки.
Недостатками стропов из стальных канатов являются:
возможность пораниться порванными проволоками внешних прядей;
при подъеме и перемещении твердых грузов смогут возникать деформации проволок, что приводит к выбраковке стропа.
ограниченные температурные режимы применения стропов: не выше 100 °С.
Основной альтернативой канатных являются цепные стропы, применение которых часто уместно в агрессивных средах, при больших нагрузках. Цепные стропы чаще всего используются в металлургии в высоких температурных режимах.
Преимущества цепных стропов:
долговечности (до 10 лет)
безопасность в работе
удобства хранения и транспортировки.
Грузоподъемность стропов
Актуальная допустимая масса груза зависит от ряда факторов:
диаметр цепи или троса;
класс прочности стали;
углы отклонения цепных ветвей от вертикали;
Таблица расчета коэффициента рабочей нагрузки при углах наклона
Также важно понимать, что коэффициент запаса прочности не означает возможность подъема груза в 7 тонн однотонным стропом. Данная цифра показывает возможность стропа выдержать и не оборваться при динамических нагрузках при резком подъеме или обрыве одной из ветви.
Эксплуатация стропов
Общие правила строповки грузов.
1. Зацеплять груз следует только в соответствии со схемой строповки.
2. Зацепление захватных приспособлений стропа за проушины груза. Если груз не имеет штатных проушин, то ввинчиванием или электросваркой к грузу можно присоединить съемные скобы для строповки.
3. Применение вспомогательных цепных элементов – обвязки, за которую цепляют грузозахватные элементы стропа.
4. Крюк должен свободно заходить в зев петли.
5. При строповке груза многоветвевым стропом, ветви стропа должны иметь одинаковое натяжение, и угол между ними не должен превышать 90 градусов.
6. Строп накладывается без узлов и перекруток.
7. Неиспользованные концы многоветвевого стропа закрепляют так, что бы они не задевали встречающиеся на пути предметы при перемещении груза.
8. Снимать стропы с груза или крюка можно только после того, как груз прочно установлен, а при необходимости и закреплен.
9. перемещение грузов со свободной укладкой их на петлевые стропы допускается только при наличии на грузе элементов, надежно предотвращающих его от смещения в продольном направлении
Схемы строповки
Технологические регламенты четко прописывают схемы строповки конкретных грузов для максимальной безопасности и надежного перемещения. В случаях отсутствия нужной схемы допускается транспортировка груза только в присутствии лица, ответственного за безопасное производство работ.
При производстве строительно-монтажных работ, связанных с грузоподъемными операциями, безопасность работ определяется надежностью строповочных устройств и приспособлений.
Рассмотрим инженерные расчеты на безопасность некоторых из них.
Выбор стальных канатов, применяемых в качестве грузовых, стреловых, несущих, тяговых и др., должен производиться в соответствии с правилами устройства и безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10-382-00), ИСО 4308/1, ИСО 4308/2 и другими нормативными документами.
При подъеме различных грузов и монтаже оборудования используют различные гибкие стропы: стальные канаты, тросы, цепи, веревки и т.п. Перед установкой их на грузоподъемную машину или механизм они должны быть проверены на прочность расчётом.
Для этого определяют усилие (натяжение) в одной ветви стропа (рисунок 7.1)
Рисунок 7.1 Cтроповка груза четырёхветвевыми стропами.
, где
– масса груза, кг,
– общее число ветвей стропа,
– коэффициент неравномерности распределения массы груза на ветви стропа. Значения коэффициента k приведены в таблице 7.2.
– угол наклона стропа к вертикали, град.
Число ветвей стропа
Значение
Таблица 7.2 Значения коэффициента .
Определив усилие в ветви стропа, далее можно найти разрывное усилие по формуле: .
– коэффициент запаса прочности для стропа (минимальный коэффициент использования каната), определяемый в зависимости от группы классификации механизма. Его значения приведены в таблице 7.3.
Группа классификации механизма по ИСО4301/1
Значения коэффициента
Таблица 7.3 Наименьший коэффициент запаса прочности для стальных канатов (Стропы грузовые общего назначения. Требования к устройству и безопасной эксплуатации, РД 10-231-98)
По найденному разрывному усилию по таблица 7.4 может быть подобран канат и его технические данные: временное сопротивление разрыву, ближайшее большее к расчетному, и его диаметр.
При проектировании стропа длину канатов подбирают с таким расчетом, чтобы угол между ветвями строп был не менее 90 о . Минимальную длину ветви стропаопределяют из условия, что угол ее наклона к вертикали
не должен превышать 60 о .
– максимальное расстояние между центром тяжести груза и местом закрепления стропа, м.
Таблица 7.4 Характеристика некоторых стальных канатов (ГОСТ 3079-80*. Канат двойной свивки типа ТЛК-О)
Следует отметить, что на практике к стропам предъявляются жесткие требования. Стальные канаты считаются непригодными к эксплуатации если:
оборвана хотя бы одна прядь;
число оборванных проволочек на шаге свивки равно или более 10% их общего числа;
поверхностный износ или коррозия проволочек каната составляет 40% и более;
имеется наличие заломов;
имеется сильная деформация каната (например, сплющивание и т.п.).
Приведенную методику можно использовать для расчета строп при строительстве объекта Административного центра с подземной парковкой.
Подберем стропы для подъема лифтовых сборных шахт массой 3т. для использования при строительстве Административного здания. Будем использовать подвижные канат. Число ветвей – 4. Механизмы подъема группы М4. Расстояние между центром тяжести элемента и местом крепления стропа – 4м.
Натяжение одной ветви стропа: .
Разрывное усилие: .
Длина канатов: .
Опубликовано 04 Ноя 2013
Рубрика: Механика | 3 комментария
Может ли разрывное усилие в ветвях стропов превысить вес поднимаемого с их помощью груза? Задайте этот наивный вопрос стропальщикам, крановщикам, мастерам. Вряд ли большинство ответят правильно, хотя понимание ими этого вопроса является залогом безопасной работы.
. Непонимание реально может угрожать здоровью, и даже жизни, как самого стропальщика, так и окружающих его людей.
В этой маленькой статье я покажу на диаграмме Excel, как при увеличении угла между двумя стропами лавиной нарастает действующее в них разрывное усилие. Все это элементарно просто и на первый взгляд не заслуживает особого внимания, но из-за значительной важности понимания этого вопроса я решился кратко коснуться темы расчета стропов с ветвями, работающими под углом к вертикали. Для всех, кто связан с погрузо-разгрузочными работами – это очередное и, думаю, нелишнее напоминание о важности знания и соблюдения правил строповки грузов!
Расчет в Excel усилий в ветвях стропа.
Схема строповки, о которой пойдет речь, изображена на рисунке, размещенном чуть ниже этого текста.
Условия задачи:
Груз весом G с центром тяжести в точке C зацеплен за точки A и B двухветвевым стропом. Верхним кольцом строп надет на крюк крана (на рисунке не показан). Угол между ветвями стропа – α . Требуется найти усилия в ветвях стропа T при различных углах α .
Загружаем MS Excel или OOo Calc и начинаем расчет стропов!
Общие правила форматирования, которые действуют во всех файлах Excel представленных на сайте, можно посмотреть на странице « О блоге ».
Исходные данные:
1. Угол между ветвями стропа α в градусах вписываем
в ячейку C15: 30
Расчет усилий в ветвях стропа:
2. Усилие, возникающее в каждой из ветвей стропа T , выраженное в процентах от веса поднимаемого груза G рассчитываем
в ячейке C16: =½/COS (C15/2*ПИ()/180) =52%
Далее повторяем расчет в Excel для других углов и строим график, который показывает интересующую нас зависимость.
На графике прекрасно видно быстрое нелинейное нарастание усилия в ветвях стропа (о котором мы говорили в самом начале статьи) при увеличении угла более 120 градусов! Если при угле α равном 90 градусов каждая ветвь стропа нагружена силой T равной 71% от веса груза G , то при угле α равном 120 градусов усилие в каждой из ветвей T уже равно весу груза G , а при угле α равном 150 градусов усилие в каждой из ветвей T достигнет почти двойного веса груза G !
Краткие выводы и рекомендации:
Подбирая строп, следует знать вес груза и понимать местоположение центра тяжести для грамотного определения точек зацепов.
Важно правильно выбрать длину ветвей стропа! Правильно – это когда угол между стропами находится в диапазоне от 60 до 90 градусов. При таком угле груз наиболее устойчив от произвольных разворотов и переворотов. При этом, как правило, еще не слишком теряется высота подъема.
Исходя из вышесказанного, рекомендуется стропальщику (и крановщику, и мастеру) следить, что бы угол между стропами не превышал 90 градусов (или 45 градусов к вертикали)! Конечно, строп должен быть подобран с ветвями соответствующей грузоподъемности и необходимой длины.
Чаще всего нарушения озвученного выше правила происходят при небольшом выборе стропов или при недостаточной высоте подъема. Тогда приходится производить строповку груза с углом между ветвями большим 90 градусов, а иногда большим 120 градусов. В таком случае нужно быть трижды внимательным и перепроверить расчетом прочность ветвей стропа, не смотря на то, что они изготавливаются со значительным коэффициентом запаса прочности (5 — для цепных стропов, 6 – для канатных стропов, 7 – для текстильных стропов)!
Ответственные за безопасное производство работ, не забывайте проводить освидетельствование стропов каждые 10 дней и делать соответствующие записи в журнале регистрации грузозахватных приспособлений! Испытывать стропа необходимо через каждые полгода эксплуатации.
Чтобы получать информацию о выходе новых статей прошу Вас подписаться на анонсы в окне, расположенном в конце статьи или в окне вверху страницы.
После ввода адреса своей электронной почты и нажатия на кнопку «Получать анонсы статей» не забудьте подтвердить подписку кликом по ссылке в письме, которое тут же придет к вам на указанную почту!
Прошу уважающих труд автора скачивать файл после подписки на анонсы статей!
Буду рад увидеть Ваши комментарии, уважаемые читатели.
Ссылка на скачивание файла: raschet-stropov (xls 33,0KB).