Modelovanie dotyku drôtov v lane a jeho vplyv na životnosť lana

Abstract

Jedným z dôležitých prvkov používaných v doprave sú laná. Patria medzi časti dopravných systémov, ktoré sú vysoko efektívne a zároveň patria aj k najstarším dopravným častiam používaných ľudstvom. Pri premiestňovaní bremien boli ľuďmi najskôr používané textilné laná alebo laná vyrobené z medených drôtov, od 19. storočia sú používané laná vyrobené z oceľových drôtov. Najväčšie uplatnenie lán je v baníctve pri ťažbe rúd a uhlia, ďalšími oblasťami uplatnenia sú zvislá alebo vodorovná doprava osôb a bremien pomocou žeriavov, výťahov, vlekov a lanoviek. V mnohých prípadoch sú laná nasadené v extrémne namáhaných systémoch z pohľadu zaťaženia lana alebo z pohľadu prostredia ako sú tepelné prevádzky, banské korozívne prostredie apod.. V blízkosti lán sa vždy pohybujú ľudia, buď sú lanom dopravovaní alebo pracujú pod bremenami zavesenými na lanách. Z uvedených dôvodov je lano z pohľadu bezpečnosti radené medzi určené výrobky, preto je potrebné pred uvedením lana do prevádzky alebo na trh vykonať skúšky lana predpísané normami a vykonať posúdenie zhody a certifikáciu lana. Napriek správne vykonaným skúškam na základe, ktorých lano bolo certifikované nemusí predmetné lano v prevádzke dosiahnuť požadovanú životnosť. Veľký vplyv na životnosť lana v prevádzke má jeho interakcia so zariadením, na ktorom je lano nasadené, spôsob zaťaženia lana a starostlivosť o lano počas jeho prevádzky. Okrem tohto pôsobenia na životnosť lana vplýva aj jeho správna konštrukcia, na ktorú je v tomto príspevku poukázané. Správnosť konštrukcie je posudzovaná nielen z pohľadu na pevnostné a deformačné vlastnosti drôtov, z ktorých je lano vyrobené, ale aj z pohľadu ich zabudovania do konštrukcie lana. Veľmi dôležitým prvkom pre životnosť oceľového lana, ktorý vie výrobca najviac ovplyvniť, sú správne zvolené priemery drôtov a uhly vinutí drôtov pre lano s presne určenými prevádzkovými podmienkami.

Ropes rank among the most important components used for transportation. They belong to components of transport systems which are highly effective and at the same time they are the oldest transport components used by mankind. At first textile or copper wire ropes were used by people for transfer of burdens, while steel ropes have been used since nineteenth century. Mining industry is the biggest area of their application mainly for hoisting of are or coal, additional areas of application are vertical or horizontal transportation of mining personnel and burdens by means of cranes, hoists, rope haulage equipment and aerial ropeways. In many cases the ropes are installed in extremely loaded systems in view of rope loading magnitude or of environmental load in high temperature or corrosive environment mine workings etc. Workers are always moving in vicinity of ropes, either when being transported by rope haulage or when they work below burdens suspended on rope. For the above-mentioned reasons the rope is classified in view of safety into specified products, therefore it is necessary prior to putting of rope into operation or bringing it to market to perform testing of rope prescribed by standards and to assess its conformity and certification. However, in spite of correctly performed tests on the basis of which a rope has been certified, the rope might not reach required service life. A big influence on service life of rope has its interaction with the equipment for which it is applied, the way in which a load acts on rope as well as the maintenance of rope during its operation. In addition to these effects the service life of rope is affected by proper rope design as it is mentioned in final part of the paper. Adequacy of rope design is assessed not only from the point of view of strength and deformation characteristics of wires of which the rope is made, but also from the point of view of the way in which the wires are assembled within frame of rope design. As the most important element for service life of steel rope which can be in a maximum extent affected by rope manufacturer the properly designed wire diameters and wire coiling angles can be considered which are adapted to exactly defined rope service conditions.