Як кут стропа впливає на ємність плоского стропа?

Бригада такелажу піднімає 3-тонну сталеву пластину за допомогою двох ніг плоский слінг . Кожна нога стропа розрахована на 2 тонни. Вантаж, здається, цілком відповідає місткості — всього 4 тонни, чи не так? Але ніжки слінгу розведені під кутом 45°. Керівник такелажу знає правду: кожна ланка тепер несе 2,1 тонни, що перевищує номінальну вантажопідйомність.

 

Такий сценарій трапляється частіше, ніж більшість професіоналів фальсифікації бажають визнати. Кут стропа є одним із найважливіших факторів, які найчастіше неправильно розуміють, у безпечних підйомних операціях.

 

Lishenflex  виробляє синтетичні плоскі стропи більше двох десятиліть, і наш польовий досвід показує, що неправильний розрахунок кута є основною причиною перевантаження та поломки стропа. Розуміння зв’язку між кутом стропа та вантажопідйомністю є важливим для кожного монтажника, супервайзера та спеціаліста з безпеки.

 

 

Чому кут стропа важливий

Коли плоский строп  використовується у вертикальному прямому підйомі, доступна повна номінальна вантажопідйомність. Однак коли ноги стропа розводяться в сторони — чи то під час зчіпки для кошика, чи під час підйому з кількома ногами — напруга в кожній нозі зростає. Чим менший кут між ніжкою стропи та горизонталлю (чи більше кут між ногами), тим вище натяг.

 

Запис у Вікіпедії про стропи  пояснює, що межа робочого навантаження (WLL) стропа вказана на стропі та передбачає вертикальний підйом. Коли строп використовується під кутом, WLL необхідно зменшити, а номінальна ємність зменшується зі збільшенням кута між ногами стропа.

 

Стандарт EN 1492-1  визначає коефіцієнти зменшення вантажопідйомності для плоских строп, що використовуються в різних конфігураціях зчіпного пристрою:

 

Джерело: EN 1492-1 Коефіцієнти місткості стропа для плоскої лямки

 

ASME B30.9  містить аналогічні вказівки, вимагаючи зменшення номінальної вантажопідйомності, коли стропи використовуються під кутом або в конфігурації з кількома опорами. Згідно із статтею «Ультрафіолетове випромінювання» у Вікіпедії, синтетичні волокна, такі як поліестер, також чутливі до УФ-деградації з часом, що може ще більше зменшити пропускну здатність, що робить обчислення кутів ще більш важливим для строп, які використовуються на вулиці.

 

Фізика кута стропа

Співвідношення між кутом стропа та натягом регулюється простою формулою:

 

Напруга на ногу = (вага навантаження ÷ кількість опор) × коефіцієнт кута

 

Коефіцієнт кута розраховується як: 1 ÷ sin(θ) — де θ — кут між опорою стропа та горизонтальною площиною.

 

Джерело: розрахунки коефіцієнта кута ASME B30.9

 

Як показує таблиця, із зменшенням кута напруга в кожній нозі різко зростає. При 30° напруга вдвічі перевищує вертикальне навантаження на ногу. При 10° це майже в шість разів перевищує вертикальне навантаження. Це означає, що 2-тонний плоский строп під кутом 30° може безпечно перевозити лише 1 тонну — половину номінальної вантажопідйомності.

 

Лабораторні випробування Lishenflex підтверджують, що стропи, які використовуються під невеликими кутами, відчувають значно більшу напругу в точці задушення та кріпленнях вушок, прискорюючи знос і збільшуючи ризик поломки.

 

Стропи з кількома опорами та кутові фактори

У разі використання строп із кількома опорами (2, 3 або 4 ноги) кутовий коефіцієнт необхідно застосовувати до кожної ноги. Відповідно до статті Британської енциклопедії про прості машини , на механічні переваги стропа впливає геометрія підйому — ширші кути зменшують ефективну вантажопідйомність.

 

Рекомендована процедура для підйому на кілька ніг:

 

1. Виміряйте кут  між кожною ніжкою стропа та горизонталлю.

 

2. Визначте коефіцієнт кута  з таблиці (1/sin θ).

 

3. Обчисліть натяг на ногу = (Навантаження ÷ Кількість ніг) × Коефіцієнт кута.

 

4. Переконайтеся, що натяг кожної ноги  не перевищує номінального WLL стропа.

 

Поширені кутові помилки

Три найпоширеніші помилки, пов’язані з кутами під час монтажу плоских строп:

 

1. Кут огляду під час розрахунку загальної ємності

 

Поширеною помилкою є додавання WLL кожної ноги стропа без застосування коефіцієнтів кута. Наприклад, два 2-тонні стропи не забезпечують 4 тонни вантажопідйомності під кутом 45° — вони забезпечують лише 2,8 тонни (2 × 2t × 0,7 кутовий коефіцієнт).

 

2. Використання неправильного базового кута

 

Деякі такелажники вимірюють кут між ногами стропа, а не кут між стропою та горизонталлю. Таблиця коефіцієнта кута базується на куті до горизонталі. Включений кут між катетами вдвічі перевищує кут до горизонталі.

 

Коротка довідка:

 

90° включений кут = 45° до горизонталі

 

120° включений кут = 60° до горизонталі

 

30° включений кут = 15° до горизонталі

 

3. Ігнорування зменшення ємності в зчіпках кошика

 

У зчіпках для кошика обидві ноги розподіляють навантаження, але кут все ще діє. Коефіцієнт пропускної здатності для зчіпки кошика з кутом опори 45° становить 1,4, а не 2,0. Таблиця в EN 1492-1 містить правильні коефіцієнти.

 

Перевірка та перевірка

Керівництво OSHA щодо безпечного використання стропа  вимагає, щоб при визначенні номінальної вантажопідйомності враховувалися кут дроселя та кут ніжок стропа. Зокрема, номінальне навантаження для стропа в дросельній зчіпці застосовується за умови, що кут дроселя становить 120 градусів або більше. Для кутів дроселя менше 120 градусів номінальне навантаження необхідно зменшити.

 

Відповідно до ASME B30.9 розрахунки вантажопідйомності повинні бути перевірені кваліфікованою особою перед кожним підйомом. Часті перевірки повинні перевіряти, чи ярлики строп розбірливі, оскільки WLL необхідний для розрахунку безпечних навантажень під кутами.

 

Ключові критерії видалення відповідно до ASME B30.9, які можуть впливати на кутову здатність:

 

Відсутній або нерозбірливий ідентифікаційний тег — без WLL неможливо виконати обчислення кутів

 

Докази пошкодження ультрафіолетовим випромінюванням (вицвітання, жорсткість) — зменшує ємність за межами факторів кута

 

Видимі пошкодження, які зменшують ефективну ширину, впливаючи на залишкову ємність

 

Резюме та практичні рекомендації

Кут стропа є одним із найважливіших факторів, що впливає на ємність плоского стропа. Номінальна WLL стропа базується на вертикальному підйомі, і вантажопідйомність має бути зменшена при використанні під кутом.

 

Ключові висновки:

 

1. Ніколи не використовуйте загальну кількість WLL без застосування кутових факторів — напруга зростає зі зменшенням кута

 

2. Вимірюйте кут до горизонталі, а не кут між катетами

 

3. Зверніться до таблиць місткості для конфігурацій кошика, дроселя та кількох ніжок

 

4. Перевірте теги для стропа  , щоб переконатися, що WLL розбірливий — без цього обчислення кута не можна перевірити

 

5. Враховуйте фактори навколишнього середовища — ультрафіолетове випромінювання та тепло можуть зменшити ємність, крім факторів кута

 

Lishenflex  виробляє поліефірні плоскі стропи з чіткими кольоровими маркуваннями вантажопідйомності, що відповідають стандартам EN 1492-1 і ASME B30.9. Ми надаємо довідкові матеріали щодо кутового коефіцієнта та навчаємо на місці, щоб ваша команда могла правильно розрахувати безпечні навантаження.

 

Якщо вам потрібна допомога з розрахунком безпечних робочих навантажень для конкретної геометрії підйому або потрібна допомога у визначенні того, чи підходять ваші стропи для підйому під кутом, надішліть електронний лист на адресу sales@lishenflex.com , і наша технічна команда надасть індивідуальну підтримку.