3019

10

подвержены, при большой влажности, загниванию; прочность их при размокании резко снижается.

Смольные канаты пропитываются горячей смолой, поэтому не боятся влаги, но их прочность меньше, чем бельных канатов. Изготавливаются канаты из пеньковых нитей, свитых в каболки, а каболки свиты в пряди. Данные о стандартных трёхпрядных пеньковых канатах представлены в табл.П.1.2.

Расчёт пеньковых канатов производится аналогично расчёту стальных канатов.

R-разрывное усилие каната, Н, принимаемое по табл.П.1.2; S-усилие в ветви каната, Н;

K-коэффициент запаса прочности, принимаемый для пеньковых канатов равным

8.

Пример

Усилие в ветви каната, который используется для подъёма груза весом 1500 Н во влажном помещении. Определить диаметр смольного каната.

Определяем необходимое разрывное усилие в канате.

R=1500∙8=12000 Н.

По табл.П.1.2 находим диаметр 15,9 мм смольного каната с разрывным усилием 12570 Н, что больше 12000 Н.

1.3. Канаты из искусственных волокон

Канаты из капроновых или перлоновых волокон более прочны на разрыв, чем пеньковые, водоустойчивы и не подвержены гниению.

Капроновые канаты, выпускаются по ГОСТ 10293-77* из капронового шёлка, свитого в кабалки, которые затем свиваются в пряди. Капроновые канаты выпускаются двух групп повышенной и нормальной прочности.

Данные капроновых канатов представлены в табл.П.1.3.

Пример

Определить допустимое усилие S в капроновом канате нормальной прочности диаметром 19 мм.

По табл.П.1.3 определяем величину разрывного усилия для данного каната

R, равную 50700 Н.

S=R/K=50700/8=6337 Н.

11

1.4. Цепи

Цепи применяются в качестве стропов и в грузоподъёмных механизмах. Для стропов используются сварные некалиброванные цепи, в грузоподъёмных механизмах используются сварные калиброванные или пластинчатые цепи.

Расчёт цепей производится аналогично расчёту стальных канатов по форму-

ле

S=R/K,

где K-коэффициент запаса для цепных стропов принимается не менее 5.

В практике монтажных работ систем ТГС и вентиляции цепные стропы применяются редко.

2. Грузозахватные устройства

Грузозахватные устройства предназначены для крепления поднимаемого или перемещаемого груза к крюку грузоподъёмного механизма. Грузозахватные устройства, применяемые на монтаже систем ТГС и вентиляции, подразделяются на стропы, траверсы, мягкие захваты и клещевые захваты.

2.1. Стропы

Стропами называются отрезки мягких стальных канатов или цепей, предназначенных для крепления груза к крюку лебёдки, крана или другого грузоподъёмного механизма.

В практике монтажа систем ТГС и вентиляции наибольшее распространение получили стропы облегчённые, универсальные и многоветвевые. Облегчённые стропы изготавливаются из куска каната, на концах которого образуются либо петли, либо крюки в зависимости от назначения стропа. Петлю образуют посредством сплётки каната, или, чаще, постановкой сжимов. Внутрь петли заделывают коуш, который предохраняет канат от резких перегибов и перетераний. Коуши изготавливают из листовой стали путём штамповки.

Основные размеры коушей приведены в табл.2.1. Длина сплётки должна быть не менее 20dк (dк - диаметр каната). Если же петли образуются путём установки сжимов, то количество сжимов и расстояние между ними принимаются в зависимости от типа сжимов и диаметра каната.

Таблица 2.1

Основные размеры и масса штампованных коушей

12

Облегчённые стропы различных конструкций представлены на рис.2.1.

а)

б)

в)

Рис.2.1. Схема облегчённых строп: 1-канат, 2-крюк, 3-петля, 4-коуш, 5-сжимы, 6-гильзы;

а) соединение концов каната путём сплётки; б) соединение концов каната установкой сжимов; в) соединение концов каната установкой гильз с последующей их отпресовкой.

Самый распространённый тип сжимов - обыкновенные сжимы с планкой и рожковые. Конструкция этих сжимов, основные размеры, масса, число сжимов и расстояние между сжимами даны в табл.2.2 и 2.3.

Для всех типов сжимов дужка сжима всегда должна располагаться со стороны короткого конца петли каната. Работа сжимных соединений основана на силах трения между обжатыми канатами и плоскостями элементов сжимов. Усилие, воспринимаемое сжимным соединением, зависит от количества сжимов и степени затяжки сжимов.

Степень затяжки сжимов η определяется по формуле

где dк - диаметр каната,

а – размер двух нитей каната в сжатом состоянии.

Для обеспечения равнопрочного стыка обычно обеспечивают затяжку канатов до η=0,6.

13

Таблица 2.2

Сжимы обыкновенные с планкой

Примечание: Значения l и l1 смотрите на рис.2.2. Для всех типов сжимов душка сжима всегда должна располагаться со стороны короткого конца петли каната.

14

Рис.2.4. Схема соединения каната дуговыми сжимами

Пример

Определить размер “а” при установке дуговых сжимов с планкой, чтобы обеспечить степень затяжки η=0,6 канатов типа ТЛК-О 6×37+1ос диаметром 17 мм, и количество сжимов.

По табл.2.2. определяем, что необходимо установить 3 сжима с диаметром душки 16 мм.

Размер а=η∙2∙dк=0,6∙2∙17=10,2 мм.

Универсальные стропы – это замкнутая петля длиной от 5 до 15 м. Концы каната соединяют постановкой сжимов или заплёткой. Длина заплётки

16

Наряду с описанными стропами, применяются полуавтоматические стропы, позволяющие производить расстроповку груза снизу, не поднимаясь на высоту установки монтируемого оборудования. Эта операция производится при помощи скобы с полуавтоматическим запором и оттягивающего пенькового каната. Для подъёма и перемещения труб применяются стропы с торцевыми захватами, представляющими собой пластину с центральным, расположенным под углом вырезом, к которой приварены подкладка и торцевой упор.

Рис.2.7. Схема торцевого захвата для труб: 1-облегчённый строп, 2-пластина, 3-вырез, 4-торцевой упор, 5-ручка

Для монтажа изолированных трубопроводов применяются мягкие захваты, препятствующие повреждению изоляции, за счёт уменьшения удельного давления в месте контакта захвата с трубопроводом. Для монтажа изолированных труб диаметром до 377 мм применяют захваты из резинотканевой ленты шириной 500 мм и грузоподъёмностью до 60 кН. Для монтажа трубопроводов большего диаметра применяются мягкие захваты из металлических лент.

2.2. Основные правила строповки

1.Строповку монтируемого оборудования следует производить по схеме, указанной в паспорте завода-изготовителя этого оборудования, или по схеме разработанной в ППР.

2.Строповку нужно производить за заводские петли или проушины. При отсутствии таковых в ППР необходимо разработать петли для приварки к оборудованию.

Наиболее простым приспособлением для строповки являются петли из арматурной стали, привариваемые фланговыми швами к монтируемой конструкции (рис.2.8).

Диаметр стержня петли d(мм) определяются по табл.2.4.

Рис.2.8. Схема монтажной петли

Усилие воспринимающееся одной петлёй

где Q-вес поднимаемой конструкции, Н; n-количество петель;

Kд- коэффициент динамичности, принимаемый 1,5.

Длину сварного шва Lш определяют из условий работы шва на восприятие нагрузки Р, приходящейся на одну петлю. Катет шва принимают равный диаметру стержня.

3.Для обеспечения прочности и устойчивости поднимаемой конструкции строповка должна осуществляться не менее чем за две точки.

4.Для уменьшения усилия на канат стропа необходимо принимать угол раскрытия стропа 2α не более 90°(α угол между ветвью стропа и осью крюка).

5.Крюк подъёмного механизма нужно располагать на одной вертикале с центром тяжести поднимаемой конструкции.

6.Уровень строповки должен быть выше центра тяжести поднимаемой конструкции.

18

2.3. Определение оптимальных мест строповки звеньев трубопроводов или других длинномерных конструкций при их монтаже двумя грузоподъёмными механизмами

Исходя из технологических соображений, при монтаже газовых или тепловых сетей трубы свариваются в звенья (плети) длиной 40 м, а затем опускаются в траншею или канал, либо поднимаются на опоры при наземной прокладке двумя грузоподъёмными механизмами. Собственный вес трубы распределяется равномерно по всей длине. Усилия в стропах направлены вертикально к трубопроводу. Задача состоит в том, чтобы определить оптимальные места строповки, расстояние между местами строповки (расстояние между грузоподъёмными механизмами) и допустимые размеры консолей. Напряжение в опасных сечениях (в местах строповки и в пролёте) не должно превышать расчётное сопротивление материала труб.

Рис.2.9. Схема строповки длинномерных конструкций и эпюра моментов: а и б- места строповки;

q - вес 1 метра трубопровода;

L - длина сваренного звена (плети трубопровода); x - длина консоли;

l=L-2x-расстояние между местами строповки (расстояние между осями крюков грузоподъёмных механизмов); А и Б - нагрузка на строп;

Мстр - изгибающий момент в месте строповки; Мпр - максимальный изгибающий момент в пролёте; G - вес трубы.

19

Так как максимальные моменты будут в местах строповки и в пролёте, необходимо, чтобы нормальные напряжения в этих местах были меньше расчётных сопротивлений материала труб R. Поскольку σ=МИЗГ∙D/2Iz R, то

МИЗГ 2R∙Iz/D (1),

где D- наружный диаметр трубы, м; Iz- момент инерции трубы: Iz=π∙(D 4 -d 4 )/64; d-внутренний диаметр трубы, м;

R- для стали принимается 200*10 6 Па.

МПР=-g∙x 2 /2=МСТР=g∙x 2 /2 (2)

Приравнивая правые части выражений 1 и 2, получим

2R∙Iz/D=g∙x 2 /2; x 2 =4∙R∙Iz/g∙D;

Подставляя значения Iz и численные значения R для стали, получим

Из условия равенства нормальных напряжений в местах строповки и в середине пролёта, вытекает равенство изгибающих моментов для тех же сечений.

g∙x 2 /2=g(l/2+x)∙l/2-g∙(l/2+x) 2 /2;

x 2 =l 2 /2+l∙x-(l 2 /4+2∙x∙l/2+x 2 );

x 2 =l 2 /2+l∙x-l 2 /4-l∙x-x 2 ;

Пример

Из условий прочности трубопровода определить максимальную длину плети при условии строповки плети в двух местах, допустимую величину консоли и расстояние между местами строповки. Труба электросварная с наружным диаметром Dн=1120 мм, толщина стенки трубы 10 мм; вес 1 м трубы.

g=2737 Н, dВН=1100 мм.