Що таке вантажопідйомність троса і як її розрахувати

Купили трос для крана або лебідки і думаєте, що можна чіпляти все підряд? Стоп. Є така штука як вантажопідйомність — це максимальна вага, яку трос витримає без розриву. Неправильно розрахували — і ризикуєте не тільки зірваним вантажем, а й безпекою людей навколо.

Давайте розберемося, що таке вантажопідйомність, звідки береться і головне — як її правильно порахувати.

Що таке вантажопідйомність троса

Вантажопідйомність (або робоча міцність) — це максимальне навантаження, яке трос може безпечно витримувати при тривалій роботі. Це не та вага, при якій він рветься — це робоча вага з запасом міцності.

Є два ключові поняття:

Розривне зусилля — це та межа, коли трос таки обривається. Цю цифру вказують у сертифікаті на трос або в технічній документації. Наприклад, для троса діаметром 10 мм розривне зусилля може бути близько 58,8 кН (це приблизно 6 тонн).

Робоче навантаження (вантажопідйомність) — це та вага, з якою можна безпечно працювати кожен день. Вона завжди менша за розривне зусилля, бо треба враховувати запас міцності.

Формула розрахунку вантажопідйомності

Щоб дізнатися, яке навантаження витримає трос, використовують просту формулу:

S = R / k

Де:

• S — вантажопідйомність (допустиме навантаження) в кг або тоннах
• R — розривне зусилля троса в кг (з сертифіката)
• k — коефіцієнт запасу міцності

Наприклад, у вас трос з розривним зусиллям 6000 кг. Коефіцієнт запасу для вантажопідйомного обладнання — 5. Рахуємо:

S = 6000 / 5 = 1200 кг

Значить, безпечно працювати з вантажами до 1,2 тонни.

Що таке коефіцієнт запасу міцності

Це та страховка, яка не дає тросу обірватися. Коефіцієнт показує, у скільки разів розривне зусилля більше за робоче навантаження.

Чому не можна працювати на межі розриву? Бо на трос діють не тільки вага вантажу. Є ще:

• Динамічні навантаження (ривки при підйомі)
• Тертя об блоки та барабани
• Вигини та перегини
• Вібрація
• Погодні умови (мороз робить трос крихким)
• Знос троса з часом

Коефіцієнт запасу залежить від того, де використовується трос:

k = 5-6 — вантажопідйомні крани, тельфери, кран-балки k = 4-5 — будівельні люльки, підйомники k = 3-4 — лебідки для витягування авто k = 7-8 — канатні дороги, ліфти (де є люди) k = 2-3 — буксирувальні троси (короткочасне навантаження)

Чим відповідальніша робота і чим більше ризик для людей — тим більший коефіцієнт.

Що впливає на вантажопідйомність

Діаметр троса

Чим товщий трос — тим більше він витримає. Логічно, так? Трос 2 мм витримає близько 47 кг робочого навантаження, а трос 10 мм — вже близько 1200 кг (при коефіцієнті 5).

Матеріал і конструкція

Сталеві троси найміцніші. Але серед них теж є різниця:

• Одинарна завивка — проста, але менш міцна
• Подвійна завивка (6x19 або 6x36) — золота середина
• Потрійна завивка — найміцніша, але дорожча

Тип дотику дротів у пасмах теж має значення. Троси з лінійним дотиком (ЛК) міцніші за троси з точковим дотиком (ТК).

Сердечник

Є органічний (з тканини, капрону) і металевий. Органічний гнучкіший, краще тримає мастило, але металевий міцніший. Для важких навантажень беруть трос з металевим сердечником.

Стан троса

Новий трос і зношений — це дві великі різниці. Якщо на тросі:

• Обриви дротів у пасмах
• Іржа
• Видно сердечник
• Діаметр зменшився більше ніж на 7-10%

То вантажопідйомність падає, і трос треба міняти. Не варто гратися з безпекою.

Як підібрати трос під конкретне завдання

Крок 1. Визначте максимальну вагу вантажу

Порахуйте найважчий вантаж, який будете піднімати. Додайте 20-30% зверху на всяк випадок (раптом знайдеться щось важче).

Крок 2. Виберіть коефіцієнт запасу

Залежно від умов роботи (дивіться таблицю вище). Для кранів — мінімум 5, для буксирувальних тросів можна 2-3.

Крок 3. Розрахуйте потрібне розривне зусилля

R = S × k

Наприклад, треба піднімати 500 кг на крані (k=5): R = 500 × 5 = 2500 кг

Крок 4. Підберіть трос з таким розривним зусиллям

Шукайте в каталогах або запитайте у постачальника. Для розривного зусилля 2500 кг підійде трос діаметром близько 6-7 мм.

Крок 5. Перевірте у документації

Обов'язково подивіться сертифікат на трос. Там вказано точне розривне зусилля для конкретної марки і діаметру.

Приклад розрахунку для кран-балки

Треба підібрати трос для кран-балки, яка буде піднімати деталі до 800 кг.

1. Вага вантажу: 800 кг
2. Додаємо запас 30%: 800 × 1,3 = 1040 кг
3. Коефіцієнт для крана: k = 5
4. Розривне зусилля: R = 1040 × 5 = 5200 кг
5. Підбираємо трос 10 мм з розривним зусиллям 5880 кг

Перевірка: S = 5880 / 5 = 1176 кг — підходить!

Особливості при роботі зі стропами

Якщо використовуєте строп з кількома гілками (2, 3 або 4), то навантаження розподіляється між ними. Але тут є нюанс — кут між гілками.

Чим більший кут — тим більше навантаження на кожну гілку. Формула така:

F = Q / (n × cos α)

Де:

• F — навантаження на одну гілку
• Q — вага вантажу
• n — кількість гілок
• α — кут між гілкою та вертикаллю

Наприклад, піднімаємо 1000 кг на 4-гілковому стропі під кутом 45°:

F = 1000 / (4 × 0,707) = 353 кг на кожну гілку

Але якщо кут збільшити до 60°, навантаження зросте до 500 кг на гілку. Тому кут між гілками не повинен перевищувати 90°.

Коли міняти трос

Навіть якщо розрахунки правильні, трос не вічний. Його треба перевіряти і міняти при таких ознаках:

• Обірвалося 10% і більше дротів на довжині одного кроку завивки
• З'явилася іржа на великих ділянках
• Видно сердечник (значить пасма розлізлися)
• Діаметр зменшився більше ніж на 7%
• Є заломи, перекручування або сплющення
• Трос "волохатий" (дроти стирчать у всі боки)

Не шкодуйте старий трос. Краще купити новий, ніж потім розгрібати наслідки аварії.

Підсумки

Вантажопідйомність троса — це не просто цифра в каталозі. Це розрахунок, який стоїть між безпечною роботою і аварією.

Запам'ятайте головне:

• Завжди рахуйте вантажопідйомність за формулою S = R / k
• Не працюйте без запасу міцності
• Враховуйте умови роботи (динаміка, кути, температура)
• Перевіряйте стан троса регулярно
• Не економте на безпеці

Якщо сумніваєтесь у розрахунках або не знаєте, який трос підібрати — запитайте у фахівців. У нас завжди можна проконсультуватися, підібрати правильний трос під ваші завдання і отримати всі необхідні сертифікати.

Трос — це те, від чого залежить безпека. Тому до вибору треба підходити серйозно.