Строение типичных стальных тяговых канатов
Как показано на рисунке 1, если бы трос был целостным, то он бы сломался при прохождении через шкив. Именно поэтому необходимо использование отдельных прядей. Поскольку лифтовой канат состоит из слоев, то при передвижении по искривленной поверхности его верхней изгиб растягивается, а внутренний сокращается, проходя через шкив. Это было бы невозможно, если бы пучки проволок вели себя одинаково.
Итак, как показано на рисунке 2, компенсация длины должна действовать так, чтобы общая длина каждого отрезка проволоки (или каждой пряди) оставалась неизменной при изгибе. Этого добиваются, используя скручивания, при котором пряди могут незначительно смещаться по спирали. При работе каждый отрезок проволоки и каждая прядь трутся друг о друга, а также о канавки шкива привода лифта. Это объясняет, почему смазка имеет первостепенное значение. Она гарантирует, что проволока не сломается из-за трения внутри каната или о канавки шкива привода. При этом сцепление между пазами шкива и канатами не уменьшается.
Учитывая сказанное выше, при текущем обслуживании канатов лифтов необходимо использовать специальную смазку (указывается производителем), которая сначала наносится на сердечник тягового каната.
Сердечники из натурального волокна, как правило, изготавливаются из сизаля или конопли. Они хорошо поглощают масло и отличаются низким продольным упругим удлинением. Однако, натуральное волокно чувствительно к высокой влажности воздуха и быстро разрушается при воздействии влаги. Поэтому канаты с сердечниками из натурального волокна не подходят для использования в шахтах с повышенной влажностью. Синтетическое волокно отличается меньшей способностью поглощать масло и имеет большее продольное упругое удлинение. Подходит для использования во влажной среде.
Важность смазки лифтовых канатов и ее влияние на срок их службы
Как упоминалось ранее, при эксплуатации стальных канатов, пряди трутся друг о друга, а также о канавки шкивов и блоков. Возможность смещения проволок относительно друг друга позволяет тяговым тросам огибать шкивы. Для этого лифтовые тросы необходимо смазывать. Смазка уменьшает трение между проволоками и прядями. Но, в то же время, она не должно снижать тягу между канатами и канавками шкива. Это говорит о том, что в таком случае понятие «чем больше, тем лучше» не работает.
Как уже отмечалось выше, волоконный сердечник троса представляет собой резервуар для хранения масла. При доставке от производителя, новый сердечник из волокна хорошо пропитан маслом, поэтому и сам канат смазывается. После того, как канат установлен и введён в эксплуатацию, смазочный материал из волокон сердечника просачивается наружу. Поэтому после нескольких недель эксплуатации поверхность троса необходимо очистить от смазки.
Проверка канатов и их повторное смазывание
С этого момента канаты должны постоянно проверяться на предмет наличия смазки. Смазывания будет необходимо проводить время от времени, например, пару раз в год. Повторное применение смазки зависит от состояния троса, а его частота определяется несколькими факторами:
- интенсивность использования лифта;
- условия эксплуатации (включая температуру, влажность, наличие пыли и др.)
- материал и степень износа шкива;
- наличие укрепленного тягового шкива (требует более частого смазывания);
- проскальзывания между канатами и шкивом привода.
Перед проведением повторной смазки поверхность каната тщательно очищают. Это необходимо, так как во время эксплуатации смазка часто смешивается с пылью и грязью в шахте лифта и в машинном помещении. Любая подобная загрязненная смазка удаляется перед нанесением новой, которая должна быть без посторонних примесей. Также необходимо точно проверить диаметр каната и посчитать количество обрывов проволоки, чтобы определить срок службы стального каната.
Повторная смазка также служит еще одной важной цели: сохранение волоконного сердечника в его первоначальном размере. Основное назначение сердечника состоит в удержании прядей на месте. Когда он хорошо смазан, то пряди правильно распределены и не слишком интенсивно трутся друг о друга. Однако если сердечник из волокна постепенно теряет смазку и становится более сухим, то он сжимается. В этой ситуации он не столь эффективно удерживает пряди. Поскольку все пряди находятся под высоким натяжением, то они прижимаются к сердечнику, когда тот становится тоньше. Это приводит к тому, что во время работы проволоки и пряди все сильнее трутся друг о друга.
В этом есть две проблемы. Во-первых, весь канат становится немного тоньше, уменьшается площадь поверхности контакта между тросом и канавкой шкива, а это влияет на тягу. Во-вторых, что более важно, проволоки подвергаются большему износу. Из-за трения на поверхности каната скапливаются частички металла. Поскольку эти частицы больше не защищены смазкой, то они быстро окисляются и образуют ржавчину. Это приводит к образованию красного напыление на поверхности каната. Поскольку частицы металла удаляются из проволок, то они становятся тоньше и легче ломаются при стирании.
Очевидно, что каждый отрезок проволоки в каждой пряди находится под натяжением, так как нагрузка на канат равномерно распределяется на все пряди. Поскольку проволоки становятся тоньше, то, даже без изменения максимального предела прочности, максимальная нагрузка троса может уменьшаться из-за того, что площадь сечения проволок становится меньше. Итак, когда обслуживающий персонал выявляет ржавчину на ограниченной части поверхности лифтового каната, она должна быть обработана немедленно, хотя с заменой еще можно будет подождать.
Обслуживание троса с ржавчиной не может вернуть его в состояние нового, но это поможет, по крайней мере, снизить скорость его износа. Если канат, покрытый ржавчиной даже на небольшом отрезке, оставить без внимания, он быстро придет в негодность.
Некоторые производители утверждают, что их стальные канаты не требуют повторного смазывания, поскольку смазки, добавленного при изготовлении, достаточно для всего срока службы каната. Это утверждение очень сомнительно, так как канат не имеет четкого срока эксплуатации. Он зависит от условий использования и окружающей среды. Чтобы продлить срок службы канатов, их нужно регулярно чистить и смазывать.
