Draadkabel: Soorten, specificaties en selectiegids

I. Soorten staalkabels

Staalkabel wordt gemaakt door vele koolstofstaaldraden met hoge sterkte en diameters van 0,3 tot 3 mm in strengen te draaien en dan verschillende strengen rond een kern te draaien om de kabel te vormen. Er zijn vele soorten staalkabels, die kunnen worden onderverdeeld in verschillende categorieën op basis van verschillende methoden.

1. Indeling door middel van verdraaiing

Op basis van de verschillende verdraaiingsmethoden kunnen ze worden onderverdeeld in vier types: links gelegd, rechts gelegd, links om en rechts om. Om en om rechts gelegd staalkabels worden vaak gebruikt bij hijswerkzaamheden.

2. Indeling naar kernmateriaal van de staalkabel

Volgens de verschillende kernmaterialen kunnen ze worden onderverdeeld in drie typen: hennepkern, asbestkern en metaalkern. Hennepkernkabels, die geïmpregneerd zijn met smeerolie, worden vaak gebruikt bij hijswerkzaamheden om de wrijving tussen de strengen en draden te verminderen en corrosie te voorkomen.

3. Indeling naar het aantal strengen en draden in de staalkabel

Op basis van het verschillende aantal draden en strengen kan het worden onderverdeeld in drie soorten: 6×19, 6×37 en 6×61. De meest gebruikte voor hijswerkzaamheden zijn 6×19 en 6×37 staalkabels.

4. Indeling naar oppervlaktebehandeling van de draad

5. Indeling naar oppervlaktebehandeling van de draad

Op basis van de verschillende oppervlaktebehandelingen van de draad kan hij worden onderverdeeld in twee soorten: glad en gegalvaniseerd. Gladde kabels worden vaak gebruikt bij hijswerkzaamheden.

6. Indeling naar de structuur van de strengen van de staalkabel

Volgens de structuur van de strengen kan de staalkabel worden onderverdeeld in puntcontactkabels, lijncontactkabels en oppervlaktecontactkabels.

(1) Puntcontactkabel

Puntcontactkabels hebben dezelfde diameter van staaldraden in elke laag, maar verschillende helixafstanden, zodat de draden elkaar kruisen om puntcontacten te vormen. De contactspanning is erg hoog tijdens het gebruik, waardoor de draden gevoelig zijn voor slijtage en breuk, maar het fabricageproces is eenvoudig.

(2) Lijncontactkabel

Lijncontactkabels hebben staaldraden van verschillende diktes binnen de streng, waarbij dunne draden in de groeven van dikkere draden worden geplaatst, waardoor een lijncontacttoestand ontstaat tussen de dikke en dunne draden. Omdat de contactspanning van lijncontactkabels kleiner is, is de levensduur van de staalkabel langer en tegelijkertijd wordt de flexibiliteit verhoogd.

Door het dichte lijncontact van de staalkabel heeft dezelfde diameter staalkabel een grotere breukspanning. De unidirectionele twist staalkabel met dezelfde diameter van staaldraden in de streng behoort ook tot het lijncontacttype.

(3) Touw voor contact met het gezicht

De strengen van de face-contactkabel hebben een speciale vorm, waarbij geprofileerde stalen draden worden gebruikt die elkaar op een vlakke manier raken. De voordelen zijn een glad oppervlak, goede corrosiebestendigheid en slijtvastheid, en het is bestand tegen grotere zijwaartse krachten; het is echter duur, dus het wordt alleen bij speciale gelegenheden gebruikt.

II. Specificaties van staalkabels

Voor algemene hijswerkzaamheden kunnen 6×19 en 6×37 staalkabels van GB/T8918-1996 "Staalkabels" worden gebruikt, waarvan de specificaties in tabel 1 en tabel 2 staan.

Tabel 1 Breekspanning van staalkabel

Tabel 2 Breekspanning van staalkabel

III. Merken van staalkabels

De staalkabels die momenteel op kranen worden gebruikt, zijn voornamelijk van het gangbare type structuur, kabels 6×19 en kabels 6×37.

Volgens de nationale norm "Round Strand Steel Wire Ropes" (GB1102-74) is de markeringsmethode voor staalkabels als volgt:

Bijvoorbeeld, de staalkabel 6×37-15.0-170-I een zink-gecoate-recht leggen GB1102-74

Dit geeft aan dat de ronde staalkabel gemaakt is van 6 strengen, met een puntcontactstructuur, 37 draden per streng, een vezelkern, een staalkabeldiameter van 15,0 mm, gemaakt van verzinkte staaldraad van kwaliteitsklasse I met een nominale treksterkte van 1700MPa, en dat de kabel rechts en recht gelegd is.

IV. Keuze van staalkabel

Wanneer staalkabels dezelfde diameter hebben, hoe lager de nominale treksterkte, hoe meer draden per streng en hoe fijner de diameter van de draden, hoe beter de flexibiliteit van de kabel, maar de staalkabel is gevoeliger voor slijtage. Omgekeerd, hoe dikker de draaddiameter binnen elke streng, hoe slechter de flexibiliteit van de staalkabel, maar hoe slijtvaster.

Daarom hebben verschillende soorten staalkabels verschillende toepassingsgebieden. Gebaseerd op de daadwerkelijke behoeften van hijs- en hefwerkzaamheden, kan bij de selectie van staalkabels over het algemeen rekening worden gehouden met de volgende principes:

• 6×19 staalkabels worden gebruikt als scheerlijnen, trekstangen en voor het maken van hijsstroppen, over het algemeen gebruikt op plaatsen met kleine buigbelastingen of waar slijtage optreedt.
• 6×37 staalkabels worden gebruikt bij hijswerkzaamheden om verschillende objecten en apparatuur vast te maken, en om door katrolblokken te rijgen en hijsbanden te maken. Geschikt voor wanneer de kabel gebogen is.
• 6×61 staalkabels worden gebruikt voor het vastbinden van verschillende objecten. Het touw heeft een lage stijfheid, is gemakkelijk te buigen en wordt gebruikt op plaatsen waar de kracht niet groot is.

Kabels met dezelfde legrichting hebben een gladder oppervlak, zijn zachter en hebben een goede weerstand tegen buigvermoeidheid, waardoor ze duurzamer zijn; het nadeel is echter dat de strengen de neiging hebben om los te komen aan het gebroken uiteinde van de kabel, wat rotatie veroorzaakt bij het ophangen van zware objecten, en ze zijn gevoelig voor omkrullen en verdraaien, dus ze mogen niet alleen worden gebruikt bij hijswerkzaamheden. Afwisselende kabels worden vaak gebruikt bij hijswerkzaamheden.

V. Berekening van kabelspanning

De maximale trekkracht die een staalkabel van een bepaalde specificatie kan weerstaan, heeft een bepaalde limiet. Als deze limiet wordt overschreden, raakt de staalkabel beschadigd of breekt hij, dus moet de spanning op de staalkabel tijdens het werk worden berekend.

1. Breekkracht van staalkabel

De breektrekkracht van de staalkabel kan worden gevonden in tabel 1 en 2. Rekening houdend met de ongelijke kracht op elke draad door de verdraaiing van de staalkabel, moet de breektrekkracht van de volledige staalkabel als volgt berekend worden:

  S_P =ΨΣS_i 

Waar

• S _P - de breektrekkracht van de staalkabel, kN;
• ΣS_i  - de totale breektrekkracht van de draad zoals aangegeven in de specificatietabel van de staalkabel, kN;
• Ψ - de verminderingscoëfficiënt voor ongelijkmatige verdraaiing van de draad, voor 6×19 touw, Ψ=0,85; voor 6×37 touw, Ψ=0,82; voor 6×61 touw, Ψ=0,80.

Op de werkplek ontbreekt het echter meestal aan grafische gegevens en zijn nauwkeurige berekeningen niet nodig. In dit geval kunnen andere gerelateerde formules (alleen voor het schatten van gegevens, geen standaardformules) worden gebruikt om de breektrekkracht van de staalkabel te schatten.

2. Veiligheidsfactor van staalkabel

Om de veiligheid van hijswerkzaamheden te garanderen, is de toegestane trekkracht van de staalkabel slechts een fractie van de breektrekkracht. De verhouding tussen breektrekkracht en toelaatbare trekkracht is de veiligheidsfactor. De volgende tabel 3 geeft de veiligheidsfactoren voor staalkabels voor verschillende toepassingen.

  Tabel 3 Veiligheidsfactor van staalkabel

3. Toelaatbaar koppel van staalkabel

P = S_P / K

In de formule

• P - Toelaatbare trekkracht van de staalkabel, N;
• S_P - Breektrekkracht van de staalkabel, N;
• K - Veiligheidsfactor van de staalkabel.

VI. Sloopnormen voor staalkabel

Als een staalkabel tot op zekere hoogte beschadigd is, moet hij volgens de voorschriften worden gesloopt. De sloopnormen zijn als volgt:

1. De kabel moet gesloopt worden wanneer het aantal draadbreuken binnen eenzelfde steek (ook lay genoemd, verwijzend naar de axiale lengte van een streng die éénmaal rondgewikkeld is) het aantal gespecificeerd in Tabel 4 overschrijdt. De kabel moet ook gesloopt worden als het aantal draadbreuken niet veel is maar snel toeneemt.

2. De kabel moet gesloopt worden als de slijtage of corrosie van de staalkabel 40% van de oorspronkelijke draaddiameter bereikt of overschrijdt. Als het binnen 40% is, moet hij gedegradeerd worden volgens tabel 5. Wanneer het volledige oppervlak van de staalkabel zodanig gecorrodeerd is dat de putjes op het oppervlak gemakkelijk zichtbaar zijn met het blote oog, moet de kabel gesloopt worden.

            Tabel 4 Draadschroot Aantal draadbreuken

Tabel 5 Verminderingscoëfficiënt

3. Kabels die zijn verbrand of aangetast door plaatselijke vlambogen moeten worden weggegooid.

4. Kabels moeten verwijderd worden als ze platgedrukt of vervormd zijn, als er strengen of draden uitsteken, als ze kooiachtige vervormingen vertonen, als de kabeldiameter plaatselijk toeneemt, als ze knikken of knikken.

5. Kabels moeten worden afgedankt als de kern beschadigd is, wat resulteert in een aanzienlijke vermindering van de kabeldiameter (tot 7%).

6. Voor kabels die worden gebruikt om hete metalen of gevaarlijke materialen, moet het aantal gebroken draden voor de sloop de helft zijn van het aantal kabels voor algemene hijs- en hefmachines, inclusief de vermindering door slijtage van het draadoppervlak of corrosie.

VII. Gebruik, onderhoud en verzorging van staalkabels

1. Kabels moeten correct worden afgerold. Om verdraaiing en verzwakking van de staalkabel te voorkomen tijdens het afwikkelenHet moet stevig worden vastgezet om te voorkomen dat het losraakt tijdens het snijden.

2. Kabels mogen niet overbelast worden, mogen niet onder schokbelasting werken en de werksnelheid moet stabiel zijn.

3. Bij het vastbinden of optillen van voorwerpen moeten staalkabels direct contact met scherpe randen en hoeken van voorwerpen vermijden en op de contactpunten worden gedempt met houtblokken, jute of andere opvulmaterialen.

4. Contact tussen staalkabels en elektrische draden is ten strengste verboden om schade of elektrische schokken te voorkomen. In de buurt van objecten met hoge temperaturen moeten isolatiemaatregelen worden genomen.

5. Staalkabels mogen tijdens gebruik niet verdraaien en als ze toch verdraaid zijn, moeten ze onmiddellijk rechtgetrokken worden. Het aantal bochten tijdens het gebruik moet tot een minimum worden beperkt en omgekeerd buigen moet zoveel mogelijk worden vermeden.

6. Wanneer staalkabels gebruikt worden met trommels of katrollen, moet de diameter van de trommel of katrol minstens 16 keer groter zijn dan de diameter van de staalkabel. Rijg niet door een beschadigde katrol om te voorkomen dat de kabel slijt of uit de katrol glijdt, wat kan leiden tot een ongeluk.

7. Wanneer kabels door katrollen lopen, moet de diameter van de katrolgroef 1 tot 2,5 mm groter zijn dan de diameter van de kabel. Als de diameter van de katrolgroef te groot is, wordt de kabel gemakkelijk platgedrukt; als de groef te klein is, slijt de kabel gemakkelijk.

8. Kabels moeten worden beschermd tegen slijtage, corrosie of andere fysische en chemische omstandigheden die prestatievermindering veroorzaken. Kabels die worden gebruikt voor het hijsen van gesmolten en gloeiende metalen moeten maatregelen hebben om schade door hoge temperaturen te voorkomen.

9. Selecteer voor gebruik de staalkabel met de juiste diameter op basis van de gebruikssituatie; controleer tijdens gebruik regelmatig de belastbaarheid en schadeconditie; onderhoud de kabel na gebruik op tijd en berg hem correct op.

VIII. Veiligheidsinspectie van staalkabels

De inspectie van staalkabels kan worden onderverdeeld in routinematige inspectie, periodieke inspectie en speciale inspectie. Routine-inspectie is zelfinspectie; periodieke inspectie kan maandelijks of jaarlijks worden uitgevoerd op basis van het type apparatuur, de mate van gebruik, de omgeving en de resultaten van de laatste inspectie. De inspectie-inhoud en -eisen voor staalkabels staan in tabel 6 hieronder.

De specifieke inspectiemethoden zijn als volgt:

1. Gebroken draden

Tel het aantal gebroken draden binnen één leglengte, inclusief zowel externe als interne gebroken draden. Zelfs als er 2 onderbrekingen zijn op dezelfde draad, moeten ze worden geteld als 2 gebroken draden. Als het gebroken deel van de draad groter is dan de helft van zijn eigen straal, moet het worden behandeld als een gebroken draad.

(1) Let tijdens de inspectie op de locatie van de gebroken draden (zoals hoe ver van het uiteinde) en de concentratie van gebroken draden om de behandelingsmethode te bepalen.

(2) Let op de locatie en vorm van de gebroken draden, dat wil zeggen of de breuk zich voordoet op het uitstekende deel van de streng of in het dal. Aan de hand van hun vorm kan de oorzaak van de gebroken draden worden vastgesteld.

                                            Tabel 6 Inspectiedelen van staalkabel

2. Draag

Slijtage-inspectie heeft voornamelijk betrekking op de staat van slijtage en het meten van de diameter.

Er zijn twee soorten slijtagetoestanden: concentrische slijtage en excentrische slijtage. Excentrische slijtage van staalkabels treedt meestal op in situaties waar de kabel niet veel beweegt, het hijswerktuig zwaar is en er grote spanningsveranderingen zijn. De hijskabel van een elektromagnetische zuigerkraan is bijvoorbeeld gevoelig voor dit soort slijtage. Excentrische slijtage en concentrische slijtage verminderen beide de sterkte van de staalkabel.

3. Corrosie

Er zijn twee soorten corrosie: externe corrosie en interne corrosie.

Inspectie van uitwendige corrosie en inwendige corrosie: visuele inspectie van roest en putjes op de staalkabel en de staat van draadontspanning. Interne corrosie is niet gemakkelijk te inspecteren.

Interne corrosie is niet gemakkelijk te inspecteren. Als de diameter van de staalkabel dun is (≤20mm), kan deze met de hand worden gebogen voor inspectie; als de diameter groter is, kan interne inspectie worden uitgevoerd met behulp van een kabelsplits. Na inspectie moet de staalkabel in zijn oorspronkelijke staat worden teruggebracht, waarbij ervoor moet worden gezorgd dat de kern niet wordt beschadigd, en moet er smeervet worden aangebracht.

4. Inspecteer de staalkabel visueel op knopen, golven, afplatting, enz.

De staalkabel mag niet geknoopt zijn en geen significante golfvervorming vertonen.

5. Inspecteer de staalkabel visueel op de effecten van vlamboog- en vlamverhitting; er mag geen verkleuring of lasschade zijn.

Lasschade moet worden behandeld als gebroken draden.

6. Smeerinspectie van de staalkabel De staalkabel moet goed gesmeerd zijn.

Volgens tests kan een goed gesmeerde staalkabel 48.500 cycli van vermoeidheidstests en herhaald buigen doorstaan, waarbij 10% van het totale aantal draden binnen één leg gebroken wordt, terwijl dezelfde specificatie staalkabel zonder smering slechts 22.500 cycli doorstaat, wat het belang van smering benadrukt.