Статическая прочность с концевыми элементами

Концевые элементы могут быть выполнены с помощью узлов или другими способами. При испытании по 5.10 канат с сердечником низкого растяжения с концевой заделкой должен в течение 3 мин выдерживать нагрузку 15 кН для канатов типа А и 12 кН - для канатов типа В.

Должна быть предусмотрена возможность создавать концевой элемент (петлю), подходящий для использования в качестве прикрепления в любом месте на канате с сердечником низкого растяжения (например, в форме узла восьмеркой).

Методы испытаний

Образцы

Число и длина образцов каната для испытания указаны в каждом отдельном методе испытания. Образцы должны соответствовать канатам с сердечником низкого растяжения, имеющимся в продаже, во всех отношениях, за исключением цвета, в отношении которого специальные указания отсутствуют.

 

Кондиционирование

Все образцы каната подлежат кондиционированию в условиях влажности менее 10% в течение не менее 24 ч. Образцы каната затем необходимо выдерживать при температуре (20±2)°С и влажности (65±5)% в течение не менее 72 ч.

Испытания проводят при температуре (23±5)°С.

 

5.3 Диаметр каната D

 

Образец

Для измерения применяют один образец неиспользованного каната длиной не менее 3000 мм.

 

Выполнение измерения

 

5.3.2.1 Закрепляют один конец образца каната в подходящее зажимное приспособление.

 

5.3.2.2 Плавно прикладывают нагрузку в виде груза массой (10±0,1) кг или соответствующее усилие на расстоянии не менее 1300 мм от точки закрепления.

 

5.3.2.3 Продолжают прикладывать нагрузку согласно 5.3.2.2 в течение (60±15) с. После такого периода приложения нагрузки, не снимая ее, измеряют канат с сердечником низкого растяжения в двух направлениях по окружности диаметра в положениях, отличающихся на 90° на каждом из трех участков, расположенных на расстоянии приблизительно 300 мм друг от друга. Длина контакта измерительного инструмента должна быть (50±1) мм. Поперечное сечение каната с сердечником низкого растяжения не должно подвергаться деформации во время измерения.

 

Выражение результатов

Диаметр D выражают как среднее результатов измерений с точностью до 0,1 мм. Подтверждают, что среднее из шести измерений - не менее 8,5 мм и не более 16 мм.

 

5.4 Способность к вязке узлов К

 

Образец

Для измерения применяют один образец неиспользованного каната длиной не менее 3000 мм.

 

Выполнение измерения

 

5.4.2.1 Завязывают два одиночных узла на образце каната на расстоянии (250±50) мм друг от друга с петлями, направленными в противоположные стороны.

 

5.4.2.2 Закрепляют один из концов образца каната в подходящее зажимное приспособление.

 

5.4.2.3 Плавно прикладывают нагрузку в виде груза массой (10±0,1) кг или соответствующее усилие, так чтобы нагрузка воздействовала на оба узла.

 

5.4.2.4 Продолжают прикладывать нагрузку согласно 5.4.2.3 в течение (60±15) с.

 

5.4.2.5 Понижают нагрузку до (1±0,1) кг и затем, не снимая нагрузки, измеряют внутренний диаметр узлов с точностью до 0,5 мм подходящим измерительным прибором, таким как конический калибр (см. рисунок 1), не допуская изменения свободной ширины узла под давлением измерительного прибора (см. рисунок 2).

 

Рисунок 1 - Приспособление для измерения способности к вязке узлов К

Рисунок 1 - Приспособление для измерения способности к вязке узлов К

Рисунок 2 - Определение способности к вязке узлов К

 

1 - точка измерения

Рисунок 2 - Определение способности к вязке узлов К

Выражение результатов

 

5.4.3.1 Рассчитывают среднее значение внутренних диаметров обоих узлов.

 

5.4.3.2 Способность к вязке узлов К вычисляют по формуле

 

.

 

5.5 Смещение оболочки S

 

Общая информация

Чтобы определить смещение оболочки, канат с сердечником низкого растяжения необходимо протянуть через устройство, показанное на рисунке 3, в котором движение ограничено радиальными усилиями. Результирующая сила трения на оболочку вызывает смещение оболочки относительно сердечника. Степень такого смещения необходимо измерить.

 

Образец

Для данного испытания используют образец длиной (2250±10) мм.

 

Подготовка

На одном конце оболочку и сердечник образца каната сплавляют (термосваривание) воедино. Другой конец обрезают под прямым углом к оси каната с сердечником низкого растяжения.

 

Устройство для испытания

 

5.5.4.1 Устройство должно состоять из каркаса, образованного четырьмя стальными пластинами толщиной 10 мм каждая, расположенными на равном расстоянии друг от друга с помощью трех распорных деталей. Эти распорные детали должны иметь прямоугольные прорези, в которых могут скользить в радиальном направлении стальные пластины толщиной 10 мм. Распорные детали должны быть установлены таким образом, чтобы три вставленные пластины могли бы перемещаться под углом 120° (см. рисунок 3).

Рисунок 3 - Устройство для испытания на смещение оболочки

 

1 - движущиеся пластины; 2 - пространство; 3 - закрепленные пластины

Рисунок 3 - Устройство для испытания на смещение оболочки

5.5.4.2 Каждая из семи пластин должна иметь отверстие диаметром 12 мм для испытания канатов диаметром до 12 мм и диаметром 16 мм - для испытания канатов диаметром от 12,1 до 16 мм, как указано в 5.3. Внутренние поверхности отверстия должны быть полутораидальными и иметь радиус 5 мм.

Отполированные полутораидальные поверхности должны иметь среднее значение шероховатости R  не менее 0,4 мкм и максимальное полное изменение (периодической) величины R, равное 4 мкм (см. рисунок 4).

 

5.5.4.3 В ненагруженном положении отверстия в закрепленных пластинах и подвижных пластинах должны быть расположены вдоль центральной оси. С помощью каждой из подвижных пластин должна прикладываться радиальная сила (50±0,5) Н в направлении своего движения.

 

Рисунок 4 - Поперечное сечение отверстий

Диаметр равен 12 или 16 мм (см. 5.5.4.2)

Рисунок 4 - Поперечное сечение отверстий

Проведение испытания

 

5.5.5.1 В начале испытания отверстия в подвижных пластинах и закрепленных пластинах должны быть расположены на одной оси.

 

5.5.5.2 Вводят оплавленный конец образца каната в устройство и протягивают на длину (200±10) мм через испытательное устройство (см. рисунок 5). Обеспечивают, чтобы к открытому концу образца каната не прикладывалась никакая нагрузка и чтобы канат с открытым концом лежал в горизонтальном положении по прямой линии.

 

Рисунок 5 - Расположение образца каната до и после испытания

 

a) - расположение образца до испытания;

 

b) - расположение образца после испытания;

 

1 - образец каната; 2 - устройство для определения смещения оболочки (см. рисунок 3)

Рисунок 5 - Расположение образца каната до и после испытания

5.5.5.3 Затем прикладывают силу (50±0,5) Н к канату с сердечником низкого растяжения с помощью каждой из трех подвижных пластин и протягивают образец каната через устройство со скоростью (0,5±0,2) м/с на расстояние (1930±10) мм.

 

5.5.5.4 Снимают нагрузку с подвижных пластин, устанавливают их в исходное положение по одной оси и возвращают образец каната в начальное положение.

 

5.5.5.5 Повторяют испытание, описанное выше, четыре раза. После последнего испытания полностью извлекают образец каната из испытательного устройства.

 

Выражение результатов

После пятого испытания измеряют относительное смещение оболочки вдоль сердечника на открытом конце образца каната (см. рисунок 6). Измеряют и выражают значение V с точностью до миллиметра. Используют это значение V, чтобы рассчитать относительное смещение S, %, с точностью до 0,1%

 

.

Рисунок 6 - Смещение оболочки - положительное и отрицательное

 

а) Смещение оболочки (положительное);

b) Смещение оболочки (отрицательное);

1 - оболочка; 2 - сердечник

Рисунок 6 - Смещение оболочки - положительное и отрицательное

5.6 Удлинение Е

 

Образец

Для измерения применяют один образец неиспользованного каната длиной не менее 3000 мм.

 

Выполнение измерения

 

5.6.2.1 Закрепляют один конец образца каната в подходящее зажимное приспособление.

 

5.6.2.2 Прикладывают без толчка нагрузку в виде груза массой (50±0,1) кг или соответствующую силу к образцу каната.

 

5.6.2.3 Продолжают прикладывать нагрузку согласно 5.6.2.2 в течение (5±0,5) мин, затем, не снимая нагрузки, наносят две метки на образец каната, расположенные на расстоянии (1000±1) мм друг от друга. Обозначают это расстояние L.

 

5.6.2.4 Прикладывают дополнительную нагрузку - груз массой (100±0,1) кг или соответствующую силу, чтобы получить общую нагрузку на образец каната (150±0,2) кг.

 

5.6.2.5 Продолжают прикладывать нагрузку согласно 5.6.2.4 в течение (5±0,5) мин, затем, не снимая ее, измеряют новое расстояние L  с точностью до миллиметра.

 

Выражение результатов

Удлинение выражают в процентах (с точностью до 0,1%) от разности (L  - L), деленной на L

 

.

5.7 Усадка R

 

Образец

Для измерения применяют один образец неиспользованного каната длиной не менее 3000 мм.

 

Выполнение измерения

 

5.7.2.1 Закрепляют один конец образца каната в подходящее зажимное приспособление.

 

5.7.2.2 Прикладывают без толчка нагрузку в виде груза массой (10±0,1) кг или соответствующую силу на расстоянии не менее 1300 мм от зажима или внутреннего конца любого сформированного концевого элемента (например, в виде узла восьмеркой).

 

5.7.2.3 Продолжают прикладывать нагрузку согласно 5.7.2.2 в течение (60±15) с, затем, не снимая нагрузки, наносят две метки на образец каната, расположенные на расстоянии (1000±1) мм друг от друга и не менее 100 мм от зажима или внутреннего конца любого сформированного концевого элемента. Обозначают это расстояние L.

 

5.7.2.4 Снимают нагрузку.

 

5.7.2.5 Убедившись, что концы образца каната оплавлены (термосваривание), погружают образец в воду температурой (15±5)°С и рН в диапазоне 5,5-8,0 на (24±0,2) ч.

 

5.7.2.6 В течение 15 мин после извлечения из воды снова прикладывают нагрузку в соответствии с 5.7.2.1 и 5.7.2.2.

 

5.7.2.7 Продолжают прикладывать нагрузку согласно 5.7.2.6 в течение (60±15) с, затем, не снимая ее, измеряют расстояние между двумя метками, нанесенными согласно 5.7.2.3. Расстояние L  выражают с точностью до миллиметра.

 

Выражение результатов

Усадку выражают в процентах (с точностью до 0,1%) от разности (L  - L), деленной на L

 

.

 

5.8 Масса на единицу длины М материала сердечника С и материала оболочки S

 

Образец

Для измерения один образец неиспользованного каната длиной не менее 3000 мм.

 

Выполнение измерения

 

5.8.2.1 Закрепляют один конец образца каната в подходящее зажимное приспособление.

 

5.8.2.2 Прикладывают без толчка нагрузку в виде груза массой (10±0,1) кг или соответствующую силу на расстоянии не менее 1300 мм от зажима или внутреннего конца любого сформированного концевого элемента (например, в форме узла восьмеркой).

 

5.8.2.3 Продолжают прикладывать нагрузку согласно 5.8.2.2 в течение (60±15) с, затем, не снимая нагрузки, наносят на образец каната две метки, расположенные на расстоянии (1000±1) мм друг от друга и на расстоянии не менее 100 мм от зажима или внутреннего конца любого сформированного концевого элемента.

 

5.8.2.4 Снимают нагрузку, отрезают часть образца с метками и определяют ее массу с точностью до 0,1 г.

 

5.8.2.5 Отделяют оболочку от сердечника и определяют массу оболочки с точностью до 0,1 г.

 

Выражение результатов

 

5.8.3.1 Массу оболочки S  рассчитывают в процентах от общей массы сердечника и оболочки. Значение S  выражают с точностью до целого числа.

 

5.8.3.2 Массу сердечника С рассчитывают в процентах от общей массы сердечника и оболочки. Значение С выражают с точностью до целого числа.

 

5.8.3.3 Общую массу оболочки и сердечника М выражают в граммах на метр с точностью до целого числа.

 

Динамические испытания

 

Общие положения

Существуют два типа динамических испытания, которые проводят на одних и тех же испытуемых образцах.

 

Оборудование

 

5.9.2.1 Оборудование для измерения динамических показателей должно соответствовать требованиям ЕН 364 (пункт 4.1.1, подразделы 4.4 и 4.6).

 

5.9.2.2 Падающий груз должен быть изготовлен из металла. Форма груза не нормируется, однако, она должна быть такой, чтобы расстояние между точкой присоединения каната к анкерной точке оборудования и точкой присоединения к падающему грузу было не более 100 мм.

 

5.9.2.3 Падение груза может происходить по направляющим. Если груз падает по направляющим, то его скорость, измеренная на отрезке (100±0,1) мм, расположенном ниже точки сброса груза в пределах 4,95-5,05 м, должна составлять 9,9 м/с.

Примечание - Это испытание на установке выполняют для контроля значения трения, допускаемого в направляющих при падении груза.

5.9.2.4 Общая падающая масса, включая анкерный болт и, возможно, измерительное устройство, должна составлять (100±1) кг для канатов типа А и (80±1) кг для канатов типа В.

 

Образец

 

5.9.3.1 Если канат с сердечником низкого растяжения поступает на рынок без концевых петель, то для испытаний используют один образец неиспользованного каната длиной не менее 4000 мм, в иных случаях при испытаниях применяют по одному образцу неиспользованного каната такой же длины с выполненным концевым элементом каждого типа.

 

5.9.3.2 Образцы, представленные без концевых элементов, необходимо ограничить с обоих концов петлями, полученными при вязке узлов восьмеркой, как показано на рисунке 7с), или оформить их в соответствии требованиями 5.9.3.3.

 

5.9.3.3 Если канат с сердечником низкого растяжения поступает на рынок с готовыми концевыми петлями, то один конец образца должен быть ограничен петлей, полученной при вязке узла восьмеркой, как показано на рисунке 7с), а другой конец образца должен иметь концевой элемент такого типа, с каким он поставляется в продажу.

 

5.9.3.4 Длина концевых петель, описанных в 5.9.3.2 и 5.9.3.3, от внутреннего края концевого элемента (включая узел или любое другое крепежное устройство, за исключением соединения внахлест) до наружного края петли должна составлять (175±25) мм под нагрузкой (100±1) кг для канатов типа А и (80±1) кг для канатов типа В [см. рисунок 7а)]. Визуально проверяют, чтобы узлы на концевых петлях были симметричны и чтобы канаты в узле проходили параллельно и были затянуты вручную равномерно, как показано на рисунке 7с).

 

5.9.3.5 Длина образца с подвешенным грузом массой 100 кг для канатов типа А и 80 кг для канатов типа В должна составлять 2000 мм при измерении ее между точками соединения с анкерной точкой оборудования и подвешенным грузом.

 

Рисунок 7 - Подготовка образца

 

a) Образец для динамических испытаний (см. 5.9)	b) Образец для определения статической прочности (см. 5.10)	с) детализация изображения узла-восьмерки (см. 5.9)

Примечание - Узел затянут равномерно вручную. Обеспечивает параллельность канатов.

 

1 - узел-восьмерка; 2 - концевая петля; 3 - точка присоединения;

М =(100±1) кг для канатов типа А или соответствующее усилие; у =2000 мм (см. 5.9.3); М =(80±1) кг для канатов типа В или соответствующее усилие; z =300 мм минимум (см. 5.10.2)

 

Рисунок 7 - Подготовка образца

5.9.4 Определение максимальной силы торможения F при остановке падения

 

5.9.4.1 Выполняют первое испытание на образце, подготовленном в соответствии с требованиями 5.9.3, в течение 10 мин после извлечения каната с сердечником низкого растяжения из стандартных атмосферных условий (см. 5.2).

 

5.9.4.2 Подвешивают груз массой 100 кг для канатов типа А или 80 кг для канатов типа В к анкерной точке на жесткой конструкции с помощью образца каната на 60 с.

 

5.9.4.3 Поднимают груз на высоту 600 мм на расстоянии не более 100 мм по горизонтали от анкерной точки жесткой конструкции. Удерживают его с помощью устройства быстрого расцепления (см. рисунок 8).

 

Рисунок 8 - Определение максимальной силы торможения при остановке падения (см. 5.9.4)

 

М =(100±1) кг для канатов типа А;

М =(80±1) кг для канатов типа В

Рисунок 8 - Определение максимальной силы торможения при остановке падения (см. 5.9.4)

5.9.4.4 Активируют устройство быстрого расцепления и дают грузу упасть с высоты.

 

5.9.4.5 Измеряют и записывают максимальную силу торможения. Выражают результат с точностью до 0,1 кН.

 

5.9.4.6 Снимают нагрузку с образца через 1 мин. Не убирают образец с испытательного оборудования. Переходят к испытанию по 5.9.5.1. Выполняют первое испытание по определению динамических показателей согласно 5.9.5.2 в течение (3±0,5) мин с момента снятия нагрузки с образца.