Двухкатковый блок из стали 20: конструкция и применение
Двухкатковый блок из стали 20 — грузоподъемный элемент такелажной оснастки, в котором два ролика (катка) смонтированы на общей оси или в едином корпусе. В отличие от однороликовых конструкций, двухкатковый блок обеспечивает перераспределение нагрузки между двумя точками контакта с канатом, что снижает удельное давление на пряди и уменьшает износ каната при многократных перегибах.
Материал — конструкционная углеродистая сталь 20 (ГОСТ 1050) с содержанием углерода 0,17–0,24%. Для блоков, работающих в интервале температур от –40 до +425 C, сталь 20 сохраняет достаточную вязкость и не склонна к хрупкому разрушению при ударных нагрузках. Корпус и щеки блоков изготавливают штамповкой или сваркой из листового проката, катки — из круглого проката с последующей механической обработкой посадочных отверстий под подшипники качения или скольжения.
Конструктивные особенности двухкатковых блоков
Двухкатковый блок из стали 20 применяется в схемах полиспастов, где требуется изменить направление каната при ограниченном радиусе огибания. Ключевые параметры, определяющие работоспособность оснастки:
- диаметр катков — от 80 до 400 мм, подбирается по диаметру каната (соотношение D/d не менее 12 для стальных канатов);
- тип подшипникового узла — радиальные шарикоподшипники закрытого типа или втулки скольжения из бронзы для тяжелых режимов;
- способ крепления — серьга, крюк или проушина под палец;
- грузоподъемность — от 0,5 до 10 тс в зависимости от диаметра катков и сечения щек;
- защитное покрытие — цинкование, грунт-эмаль или порошковая окраска для эксплуатации на открытом воздухе.
Сталь 20 не подвергается закалке, поэтому катки двухкатковых блоков из этого материала не предназначены для работы с высокопрочными канатами при агрессивном абразивном износе. Для повышения ресурса поверхности канавки допускается цементация на глубину 0,8–1,2 мм с последующей закалкой ТВЧ до твердости 56–60 HRC — такая обработка сохраняет вязкую сердцевину и повышает стойкость к смятию.
Применение в промышленности
Двухкатковые блоки из стали 20 востребованы в такелажных схемах, где сочетаются умеренные нагрузки и необходимость плавного хода каната:
- монтажные и ремонтные работы на технологическом оборудовании целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности;
- натяжение и переоснастка канатов грузоподъемных механизмов мостовых и козловых кранов;
- системы подъема и опускания штанговых глубинных насосов на нефтепромыслах;
- такелажные работы при перемещении тяжеловесного оборудования в цехах машиностроительных предприятий;
- оснастка для подъема строительных грузов на высоту до 30 м при помощи ручных и электрических лебедок.
При выборе двухкаткового блока из стали 20 необходимо учитывать режим работы механизма по ГОСТ 25546 — для тяжелых режимов с частыми пусками и динамическими нагрузками предпочтительны блоки с подшипниками качения и усиленными щеками. Для стационарных отводных блоков, работающих в статическом режиме, допустима установка на втулках скольжения.
Типовые параметры двухкатковых блоков из стали 20
| Диаметр катка, мм | Диаметр каната, мм | Грузоподъемность, тс | Тип подшипника | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 6,2–8,3 | 0,5 | шариковый | 3,2 |
| 160 | 9,1–12,5 | 1,6 | шариковый | 8,4 |
| 250 | 14,0–18,5 | 4,0 | роликовый | 21,5 |
Перед установкой двухкаткового блока в схему полиспаста проверяют соответствие диаметра канавки катка фактическому диаметру каната — превышение зазора более 15% приводит к сплющиванию каната и потере его несущей способности. Смазку подшипниковых узлов выполняют консистентной смазкой типа Литол-24 с периодичностью, установленной регламентом технического обслуживания такелажной оснастки.
Вопросы и ответы
Чем двухкатковый блок из стали 20 отличается от однороликового?
Двухкатковый блок распределяет нагрузку на два ролика, что снижает давление на канат в точке перегиба и уменьшает его износ. Такая конструкция применяется в полиспастах с кратностью 2 и выше, где требуется изменить направление каната с минимальными потерями на трение.
Для каких условий эксплуатации предназначен блок из стали 20?
Сталь 20 сохраняет работоспособность при температурах от –40 до +425 C. Блоки из этого материала пригодны для умеренных нагрузок без ударных воздействий и абразивного износа. Для тяжелых режимов рекомендуется цементация катков или применение блоков из легированных сталей.
Как подобрать диаметр катка двухкаткового блока?
Диаметр катка должен быть не менее 12 диаметров каната для стальных канатов и не менее 20 — для канатов с органическим сердечником. Увеличение диаметра катка снижает напряжения изгиба в проволоках и повышает ресурс каната.
Требуется ли смазка подшипниковых узлов блока?
Да, подшипники качения и втулки скольжения требуют периодической смазки консистентными составами. Интервал обслуживания зависит от интенсивности эксплуатации — при ежедневной работе в несколько смен смазку обновляют не реже одного раза в месяц.
