Предварительно-вытянутые стальные канаты

Предварительно-вытянутые стальные канаты
В процессе приработки каната, особенно в начальный период эксплуатации, канат подвергается остаточному конструктивному удлинению, поэтому в первые дни эксплуатации рекомендуется после навески каната перегонять его несколько раз при холостой нагрузке, а затем произвести до 100 подъемов при меньших скоростях и нагрузках. В зависимости от типов и конструкций канатов остаточные конструктивные удлинения после их навески составляют 0,2-4% от длины используемого каната, доходя к концу работы до 6% и более.
Такие большие удлинения не допустимы в тех случаях, когда требуется точное позиционирование груза, уменьшение хода натяжного устройства или сохранение жесткой канатной системы, например в несущих канатных конструкциях мостов, стадионов, подвесных крыш, башен и других сооружений. В таких случаях для уменьшения остаточного конструктивного удлинения каната и увеличения модуля упругости применяют операцию предварительной вытяжки каната до начала его эксплуатации. Такая операция обеспечивает, кроме того, равномерность распределения нагрузки на канат по всему сечению прядей и проволок, уменьшая изгибающие моменты в сечениях проволок и крутящий момент каната.
На графике, полученным опытным путем показано различие между остаточным конструктивным удлинением обычного и предварительно-вытянутого каната такой же конструкции.

Технология изготовления и оборудование
В мировой практике существуют два способа предварительной вытяжки канатов, одним из которых является растяжение каната на прямом участке (статический), а вторым циклическая вытяжка каната (динамический).
Статическая вытяжка каната*
производится еще до его монтажа путем растяжения каната на прямом горизонтальном стенде при помощи гидравлического домкрата. Канат подвергается предварительной вытяжки с усилием, равным 30-85% (в зависимости от времени выдержки под нагрузкой) от его разрывного усилия. При таком способе предварительной вытяжки происходит снятие в достаточной степени остаточного конструктивного удлинения.
Динамическая вытяжка каната**
производится непосредственно на канатовьющей машине, как последняя операция изготовления каната. Для этой цели применяются специальные конические шкивы, которые устанавливаются между тяговым шкивом и приемным барабаном канатовьющей машины. Канат подвергается предварительной вытяжке под все увеличивающейся нагрузкой в пределах от 0 до 50% разрывного усилия. При таком способе предварительной вытяжки происходит устранения внутренних напряжений и остаточного конструктивного удлинения.
* в Волгограде освоено производство предварительно-вытянутых канатов статическим способом
** в Череповце освоено производство предварительно-вытянутых канатов динамическим способом

Применение

Преимущества
Модуль упругости предварительно-вытянутого каната примерно на 20% выше, модуля упругости обычного каната такой же конструкции
Крутящий момент предварительно-вытянутого каната значительно ниже, крутящего момента обычного каната такой же конструкции
Остаточное конструктивное удлинение предварительно-вытянутого каната значительно ниже, остаточного удлинения обычного каната такой же конструкции
При использовании предварительно-вытянутого каната, особенно в начальный период эксплуатации, не приходится производить укорачивание каната или перетяжку, что приводит к простоям оборудования
При использовании предварительно-вытянутого каната, особенно в начальный период эксплуатации, отсутствует необходимость производить операцию приработки каната, которая приводит к снижению выработки
При использовании предварительно-вытянутого каната, как элемента строительной конструкции (ванты), отсутствует необходимость закупать специальное оборудование и самостоятельно производить предварительную вытяжку каната на месте строительства, что приводит к дополнительным затратам