Ako ovplyvňuje uhol popruhu kapacitu plochého popruhu?

Výstrojový tím zdvíha 3-tonovú oceľovú dosku pomocou dvoch nôh plochý záves . Každá noha popruhu je dimenzovaná na 2 tony. Zdá sa, že náklad je v rámci kapacity – celkovo 4 tony, však? Nohy praku sú však roztiahnuté pod uhlom 45°. Dozorca nad takelážou vie pravdu: každá noha teraz nesie 2,1 tony, čo je prekročenie jej menovitej kapacity.

 

Tento scenár sa vyskytuje častejšie, než by si väčšina profesionálov v oblasti výstroja chcela priznať. Uhol závesu je jedným z najdôležitejších – a najčastejšie nepochopených – faktorov pri bezpečnom zdvíhaní.

 

Spoločnosť Lishenflex  vyrába syntetické ploché popruhy už viac ako dve desaťročia a naše skúsenosti v teréne ukazujú, že nesprávny výpočet uhla je hlavnou príčinou preťaženia a zlyhania popruhu. Pochopenie vzťahu medzi uhlom praku a kapacitou je nevyhnutné pre každého riggera, supervízora a odborníka na bezpečnosť.

 

 

Prečo záleží na uhle praku

Keď sa plochý popruh  používa vo vertikálnom, priamom zdvihu, je k dispozícii plná menovitá kapacita. Keď sa však nohy praku roztiahnu od seba – či už v závese košíka alebo pri zdvíhaní s viacerými nohami – napätie v každej nohe sa zvyšuje. Čím menší je uhol medzi nohou praku a horizontálou (alebo čím väčší je uhol medzi nohami), tým vyššie je napätie.

 

Záznam Wikipedie o závesoch  vysvetľuje, že limit pracovného zaťaženia (WLL) závesu je vyznačený na závese a predpokladá vertikálny zdvih. Keď sa popruh používa pod uhlom, WLL sa musí znížiť a menovitá kapacita sa znižuje so zväčšujúcim sa uhlom medzi nohami popruhu.

 

Norma EN 1492-1  špecifikuje faktory zníženia kapacity pre ploché závesy používané v rôznych konfiguráciách závesov:

 

Zdroj: EN 1492-1 kapacitné faktory popruhu s plochým popruhom

 

ASME B30.9  poskytuje podobný návod, ktorý vyžaduje, aby sa menovité kapacity znížili, keď sa popruhy používajú pod uhlom alebo v konfiguráciách s viacerými nohami. Podľa položky „Ultrafialové“ na Wikipédii sú syntetické vlákna, ako je polyester, tiež náchylné na degradáciu UV žiarením v priebehu času, čo môže ďalej znižovať kapacitu, vďaka čomu sú výpočty uhlov ešte kritickejšie pre popruhy používané vonku.

 

Fyzika Sling Angle

Vzťah medzi uhlom popruhu a napätím sa riadi jednoduchým vzorcom:

 

Napätie na nohu = (Hmotnosť nákladu ÷ Počet nôh) × Faktor uhla

 

Faktor uhla sa vypočíta ako: 1 ÷ sin(θ) — kde θ je uhol medzi nohou praku a horizontálnou rovinou.

 

Zdroj: ASME B30.9 výpočty uhlového faktora

 

Ako ukazuje tabuľka, keď sa uhol zmenšuje, napätie v každej nohe sa dramaticky zvyšuje. Pri 30° je napätie dvojnásobkom vertikálneho zaťaženia na nohu. Pri 10° je to takmer šesťnásobok vertikálneho zaťaženia. To znamená, že 2-tonový plochý popruh pri 30° bezpečne unesie iba 1 tonu – polovicu svojej menovitej kapacity.

 

Laboratórne testovanie spoločnosti Lishenflex potvrdzuje, že popruhy používané v malých uhloch sú vystavené výrazne vyššiemu namáhaniu v mieste sýtenia a upevnení oka, čím sa zrýchľuje opotrebovanie a zvyšuje sa riziko zlyhania.

 

Viacnohé závesy a uhlové faktory

Pri použití závesov s viacerými nohami (2-, 3- alebo 4-nohy) musí byť faktor uhla aplikovaný na každú nohu. Podľa článku Encyclopedia Britannica o jednoduchých strojoch je mechanická výhoda popruhu ovplyvnená geometriou zdvihu – širšie uhly znižujú efektívnu nosnosť.

 

Odporúčaný postup pri zdvíhaní viacerých nôh:

 

1. Zmerajte uhol  medzi každou nohou praku a horizontálou.

 

2. Určte faktor uhla  z tabuľky (1/sin θ).

 

3. Vypočítajte napätie na nohu = (Zaťaženie ÷ Počet nožičiek) × Faktor uhla.

 

4. Overte, či napätie každej nohy  nepresahuje menovité WLL popruhu.

 

Bežné uhlové chyby

Tri najčastejšie chyby súvisiace s uhlom pri ukotvení plochým popruhom sú:

 

1. Uhol pohľadu pri výpočte celkovej kapacity

 

Bežnou chybou je pridanie WLL každej nohy závesu bez použitia faktorov uhla. Napríklad dva 2-tonové popruhy neposkytujú 4 tony kapacity pri 45° – poskytujú len 2,8 tony (2 × 2 t × 0,7 uhlový faktor).

 

2. Použitie nesprávneho referenčného uhla

 

Niektorí montéri merajú uhol medzi nohami praku a nie uhol medzi popruhom a horizontálou. Tabuľka faktorov uhla je založená na uhle k horizontále. Uhol medzi nohami je dvojnásobný oproti horizontále.

 

Rýchla referencia:

 

Uhol 90° = 45° k horizontále

 

120° uhol = 60° k horizontále

 

Uhol 30° = 15° k horizontále

 

3. Ignorovanie zníženia kapacity v závesoch koša

 

V závesoch koša si náklad rozdelia dve nohy, ale uhol stále platí. Faktor kapacity pre záves koša s uhlom nôh 45° je 1,4 – nie 2,0. Tabuľka v EN 1492-1 poskytuje správne faktory.

 

Kontrola a overenie

Pokyny OSHA o bezpečnom používaní popruhu  vyžadujú, aby sa pri určovaní menovitej kapacity bral do úvahy uhol sýtiča a uhol ramien popruhu. Konkrétne platí menovité zaťaženie závesu v závese sýtiča za predpokladu, že uhol sýtiča je 120 stupňov alebo viac. Pre uhly sýtiča menšie ako 120 stupňov sa musí menovité zaťaženie znížiť.

 

Podľa ASME B30.9 musia byť výpočty kapacity overené kvalifikovanou osobou pred každým výťahom. Časté kontroly by mali overiť, či sú štítky popruhu čitateľné, pretože WLL sa vyžaduje na výpočet bezpečného zaťaženia pod uhlom.

 

Kľúčové kritériá odstránenia podľa ASME B30.9, ktoré môžu ovplyvniť uhlovú kapacitu:

 

Chýbajúci alebo nečitateľný identifikačný štítok — bez WLL nie je možné vykonať výpočty uhla

 

Dôkaz o poškodení UV žiarením (vyblednutie, stuhnutosť) – znižuje kapacitu nad rámec uhlových faktorov

 

Viditeľné poškodenie, ktoré znižuje efektívnu šírku, čo má vplyv na zostávajúcu kapacitu

 

Zhrnutie a praktické odporúčania

Uhol popruhu je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich kapacitu plochého popruhu. Menovitá hodnota WLL popruhu je založená na vertikálnom zdvihu a pri použití pod uhlom je potrebné znížiť kapacitu.

 

Kľúčové poznatky:

 

1. Nikdy nepoužívajte súčet WLL bez použitia faktorov uhla – napätie sa zvyšuje so zmenšujúcim sa uhlom

 

2. Zmerajte uhol k horizontále, nie uhol medzi nohami

 

3. nájdete v tabuľkách kapacity Konfigurácie koša, sýtiča a viacerých nožičiek

 

4. Skontrolujte štítky popruhu  , aby ste sa uistili, že WLL je čitateľný – bez neho nemožno overiť výpočty uhlov

 

5. Zvážte faktory prostredia – UV a teplo môžu znížiť kapacitu nad rámec faktorov uhla

 

Lishenflex  vyrába polyesterové ploché slučky s jasným farebným označením kapacity, ktoré sú v súlade s normami EN 1492-1 a ASME B30.9. Poskytujeme referenčné materiály pre uhlový faktor a školenia na mieste, aby sme zabezpečili, že váš tím dokáže správne vypočítať bezpečné zaťaženie.

 

Ak potrebujete pomoc s výpočtom bezpečného pracovného zaťaženia pre vašu konkrétnu geometriu výťahu – alebo potrebujete pomoc s určením, či sú vaše súčasné závesy vhodné pre uhlové výťahy – pošlite e-mail na adresu sales@lishenflex.com a náš technický tím vám poskytne individuálnu podporu.