Các tiêu chuẩn và an toàn khi sử dụng cáp thép

Kĩ thuật an toàn khi sử dụng các thiết bị nâng hạ
Trên công trường thường dùng các loại thiết bị bốc dỡ như cần trục ôtô, cần trục bánh xích, cần trục tháp, … hoặc các loại máy cần trục đơn giản như kích tời, palăng, … để nâng hạ, vận chuyển hàng hóa, vật liệu, các cấu kiện…
Khi sử dụng các loại máy này, nhiều trường hợp đã xảy ra tai nạn do nhiều nguyên nhân nhưng nguyên nhân chủ yếu thường gặp là do tính toán, sử dụng hoặc điều khiển các thiết bị nâng hạ của các loại máy móc không đúng mục đích hoặc không theo quy phạm an toàn.
Khi dùng máy bốc dỡ phải đặc biệt chú ý đến độ bền dây cáp, dây xích và độ tin cậy của phanh hãm.
Các tiêu chuẩn và an toàn khi sử dụng cáp:
Phương pháp buộc kẹp đầu dây cáp:
Để buộc chặt đầu dây cáp, mối nối bện không được ngắn hơn 15 lần đường kính dây cáp và 300mm:

Nếu kẹp chặt bằng bulông thì số bulông phải tính toán nhưng không được ít hơn 3 và bu lông phải ép 2 nhánh dây cáp lại với nhau. Khoảng cách giữa 2 bulông phụ thuộc vào số lượng bulông kẹp và đường kính dây cáp.
Ngoài ra nếu không có phương pháp chằng buộc tốt thì vật dễ bị rơi. Có một số cách buộc cáp như sau:

Tính toán sức chịu của cáp tải:
Tính toán các loại dây cáp theo công thức sau:

Trong đó:
P: lực kéo đứt dây cáp (kg).
S: lực kéo thực tế dây cáp (kg).
k: hệ số dự trữ sức bền, đối với loại cáp thép lấy như sau:
Cáp uốn treo để nâng vật tải trọng đến 50 tấn : k = 8.
Cáp uốn treo để nâng vật tải trọng nặng hơn 50 tấn: k = 6.
Cáp buộc chặt vật nặng treo trên móc cẩu hoặc vòng treo: k = 6.
Cáp kéo, dây chằng, dây giằng có xét đến lực gió: k = 3,5.
Palăng với tời tay: k = 4,5.
Palăng với tời điện: k = 5.
Khi dây cáp ở vị trí thẳng đứng:

Trong đó:
Q: khối lượng vật nặng (kg).
Sn: lực kéo thực tế trên nhánh dây cáp (kg).
m: số nhánh dây.
k: hệ số dự trữ sức bền.
Khi dây cáp ở vị trí nằm nghiêng:
Khả năng nâng vật của nó giảm vì sự tăng lên góc nghiêng thì lực kéo ở các nhánh cũng tăng lên.

Hình – Sự phân bổ các lực trong dây cáp.
Lực kéo trong mỗi nhánh được xác định theo công thức:

2016-03-08

Trong đó:
Q: khối lượng vật nặng (kg).
c: hệ số phụ thuộc góc nghiêng của cáp, có thể lấy như sau:
Xác định độ dài của nhánh dây:
Trong trường hợp có số nhánh dây từ 4 trở lên thì độ dài dây của nhánh đồng đều như nhau có ý nghĩa rất quan trọng vì đảm bảo sự phân bố đồng đều tải trọng lên các nhánh, nếu không sẽ có nhánh chịu vượt tải làm giảm tuổi thọ của dây và có khi gây tai nạn.
Chiều dài của mỗi nhánh dây được xác định theo công thức sau:
Trong đó:
L: độ dài của nhánh dây cáp (m).
h: chiều cao tam giác tạo thành bởi các nhánh (m).
b: khoảng cách giữa các điểm cố định dây cáp theo đường chéo (m).
Loại bỏ dây cáp trong quá trình sử dụng:
Trong quá trình sử dụng cáp phải thường xuyên kiểm tra số sợi đứt hoặc mức độ gỉ của cáp mà loại bỏ.
Việc loại bỏ căn cứ vào số sợi đứt trên đoạn dài 1 bước bện, cũng như dựa vào sự hư hỏng bề mặt hoặc mòn gỉ các sợi. (Bước bện cáp là khoảng cách dọc trên mặt cáp trong đó chứa tất cả số sợi cáp trong tiết diện ngang, tương tự như bước xoắn).
Các quy định:
Tiêu chuẩn quy định loại bỏ cáp phụ thuộc vào kết cấu dây cáp, phương pháp bện (trái chiều hay cùng chiều) và hệ số dự trữ sức bền được xác định trong bảng sau:

Cáp của những máy nâng dùng cẩu người, vận chuyển các kim loại nóng, nấu chảy, các chất độc, dễ nổ, dễ cháy thì phải loại bỏ đi khi số sợi đứt ít hơn 2 lần so với loại dây cáp khác.
Khi mặt cáp bị mòn hoặc gỉ thì số sợi đứt phải giảm đi tương ứng so với phần trăm tiêu chuẩn quy định.
Khi dây cáp bị mòn hoặc gỉ đến 40% kích thước đường kính ban đầu hoặc bên ngoài bị xây xát thì coi như bị bỏ đi.
Quy định đối với tang quay và ròng rọc:
Đường kính của tang quay, puli, ròng rọc:
Đường kính của tang quay, puli, ròng rọc có ý nghĩa thiết thực đối với sự làm việc an toàn của cáp khi sử dụng cáp thép trong những thiết bị nâng hạ.
Để đảm bảo độ bền mòn của cáp và tránh cho cáp khỏi biến dạng thì đường kính của nó phải tính theo đường kính của cáp bị uốn trong đó.
Đường kính cho phép nhỏ nhất của ròng rọc hoặc tang cuộn cáp xác định theo công thức:

Trong đó:
D: đường kính của tang quay hoặc ròng rọc ở chỗ cáp tiếp xúc (đo theo đáy rãnh) của thiết bị nâng hạ (mm).
d: đường kính cáp thép (mm).
e: hệ số phụ thuộc vào kiểu dáng của máy nâng hạ và chế độ làm việc của nó:
+ Đối với cần trục có tay cần, e = 16 ~ 25.
+ Đối với palăng điện, e = 20.
+ Đối với tời tay, e = 16.
+ Đối với tời để nâng người, e = 25.
Thể tích quấn của tang quấn cáp sẽ được xác định từ điều kiện là khi móc của cần trục ở vị trí thấp nhất thì trên tang quấn cáp còn lại không được ít hơn 1,5 vòng cáp.
Quy định về tang hãm:
Tất cả các máy vận chuyển và nâng hạ nhất thiết phải trang bị phanh hãm để phanh khi nâng hoặc di chuyển vật nặng.
Phanh hãm phải tốt. Đánh giá trạng thái phanh hãm bằng hệ số hãm. Hệ số này thường lấy bằng 1,75 ; 2 và 2,5 tương ứng với số chế độ sử dụng máy nhẹ, trung bình và nặng.
Khi sử dụng tời quay nhất thiết phải có 2 phanh hãm: một phanh để giữ vật trên cao và còn phanh kia để hạ vật từ từ. Trong một số tời, sự kết hợp này có thể thực hiện được dễ dàng bằng cách sự dụng tay quay an toàn.
Palăng cần được trang bị loại thiết bị hãm có thể tự hãm và giữ vật ở độ cao bất kì khi nâng cũng như khi hạ. Thường có thể truyền động bằng trục vít, bánh vít hoặc bánh xe cóc.
Thiết bị ròng rọc phải có bu lông chằng để phòng ngừa trường hợp cáp hoặc xích bị tụt vào khe và kẹt lại trong đó.