Что такое талреп или как выбрать слабину растяжки

Если задать вопрос, что это такое за приспособление талреп, то немногие сразу ответят на него, хотя такое устройство известно и активно используется уже не одно десятилетие. Во многих ситуациях возникает потребность в натяжке тросов, цепей, кабелей или прочего такелажа, что необходимо выполнить для более надежной фиксации растяжек. Не всегда такую натяжку можно осуществить, используя только свою физическую силу. Именно для решения такой задачи и предназначены талрепы, о которых мы и поговорим в данной статье.

Талреп открытого типа с концевиками кольцо-кольцо

Характеристики талрепа

Среди основных технико-эксплуатационных параметров можно выделить диаметр резьбы, который определяет размеры всех элементов конструкции. Чем толще стержень, тем выше нагрузки, с которыми может работать талреп. Характеристики приспособления в показателе диаметра обычно выражаются метрической системой мер – в диапазоне от М8 до М20. Средние значения в конкретных величинах можно представить спектром от 1/2 до 1 дюйма. В частности, изделие с диаметром на 1/2 дюйма позволяет справляться с нагрузкой порядка 680 кг.

Также следует учитывать и длину приспособления. Она чаще всего пропорционально зависит от толщины, но бывают и исключения. Средний же показатель длины составляет 20-50 см. Опять же, это значение определит, насколько будет широк диапазон регулировки силы натяжения, который допустит талреп. Что это такое с точки зрения эксплуатации? Стропальщик сможет управлять жесткостью натяжения троса через механизм талрепа. Если, к примеру, он обращается с 15-сантиметровым устройством, то диапазон регулировки будет минимальным, в то время как длина в 50 см даст больше возможностей для настройки жесткости грузового крепежа.

Рабочие параметры талрепов

Для рассматриваемых приспособлений с муфтами основными эксплуатационными характеристиками являются:

Допускаемая нагрузка. Длина муфты (реже – её поперечные размеры). Длина самого талрепа при вывинченных захватах (резьбовая часть не выходит из тела муфты, но полностью заполняет его).

Стандарт определяет однозначную связь между диаметром резьбового отверстия в муфте талрепа и его несущей способностью. В частности, для штампованных муфт существуют следующие соотношения:

• при нагрузке до 200 кг – М8;
• при нагрузке до 300 кг – М10;
• при нагрузке до 500 кг – М12;
• при нагрузке до 1200 кг – М16;
• при нагрузке до 2000 кг – М20;
• при нагрузке до 3150 кг – М24 и т. д.

Предельная несущая способность стандартного грузового талрепа с открытой муфтой составляет 6300 кг; если требуются более высокие значения эксплуатационных нагрузок, такелаж проектируют и изготавливают по индивидуальным заказам. Закрытые талрепы рассчитываются на грузоподъёмность до 20000 кг (за исключением сварных конструкций муфт, нагрузки на которые не должны превышать 1500 кг).

Грузоподъёмность талрепа определяется и видом грузового захвата. Наименьшими допустимыми значениями обладают захваты типа «крюк-крюк», а наибольшими – захваты типа «вилка-вилка». Конструкция всех составляющих талрепа не должна иметь концентраторов напряжений, поэтому при переходе от одной части муфты, вилки, крюка и т. п. предусматриваются максимально возможные радиусные переходы.

В конструкциях стандартных талрепов применяются следующие обязательные требования:

• Категория прочности после штамповки – не ниже КП25 по ГОСТ 8479;
• Стопорные гайки должны изготавливаться по ГОСТ 5919 методами холодной высадки. Проточки резьбы не допускаются;
• Метрическая резьба на всех деталях должна соответствовать требованиям ГОСТ 24705;
• В литых деталях не должно быть внутренних и внешних дефектов макроструктуры (выборочный контроль качества должен соответствовать требованиям РД 34.17.402);
• Сварные варианты муфт выполняют с применением электродов марки Э42А при обязательной зачистке готовых швов.
• Стальные талрепы имеют поверхностное антикоррозионное покрытие.

Как устроен талреп

Конструктивно талреп состоит из корпуса (муфты) с разнонаправленной резьбой с двух концов и двух винтов с оголовками. Подкладные шайбы обеспечивают равномерное распределение нагрузки. Для фиксации винтов у основания оголовков используются стопорные гайки, предотвращающие самораскручивание талрепа, ведущее к ослаблению натяжения.

Корпус может быть сварным или штампованным, открытым или закрытым, оголовки иметь форму крюка, петли (кольца) или вилки. Сочетание оголовков на одном устройстве может быть различным: вилка-вилка, кольцо-крюк, кольцо-кольцо и др.

Натяжение троса получают вращением его корпуса. Поскольку винты имеют разнонаправленную резьбу: один — правую, другой — левую, при вращении корпуса оба винта или ввинчиваются, сближаясь друг с другом и натягивая трос, или вывинчиваются, удаляясь и ослабляя натяжение троса.

Выпускаются талрепы разных типоразмеров, рассчитанные на разный диаметр троса, и нагрузку.

Рабочие характеристики талрепов

К основным эксплуатационным характеристикам талрепов относятся:

• размер муфты;
• длина талрепа с оголовками, когда резьбовая часть не выходит из корпуса;
• допускаемая нагрузка.

Требования к деталям талрепа

ГОСТ 9690-71 предусматривает следующие варианты исполнения муфт талрепов:

Штампованные закрытые муфты. Штампованные открытые муфты. Литые муфты. Сварные закрытые муфты. Сварные открытые муфты.

В талрепах закрытого типа резьбовая часть грузового элемента полностью находится в корпусе муфты. Это считается более безопасным, поскольку при внезапном разрушении захватного приспособления (которое чаще всего случается именно по резьбе) его остатки не разлетаются в стороны. Поэтому предельно допустимое усилие натяжения для закрытых талрепов всегда больше, чем для открытых.

Технология изготовления муфт также во многом определяет возможности талрепа. Так, штампованные муфты (заготовками для которых служат качественные конструкционные стали по ГОСТ 1050 марок стали 20 и выше) являются прочными и надёжными. Это объясняется тем, что макроструктура штампованных изделий не имеет перерезанных волокон, и, следовательно, концентраторы напряжений отсутствуют. То же характерно и для литых муфт, однако структура литого металла – более крупнозернистая, поэтому при прочих равных условиях излом корпуса литой муфты произойдёт быстрее, чем штампованной.

Наихудшей несущей способностью обладают сварные муфты: в зоне сварного шва прочность металла снижается на 20…25% (по этой же причине категорически не допускается восстанавливать разрушенные талрепы сваркой).

Стандарт допускает два исполнения стяжных круглых муфт: со сквозным отверстием посередине корпуса, и без него. В первом случае улучшаются условия для вращения корпуса при затяжке, однако ослабляется сечение муфты. В качестве исходного материала таких муфт используется цельнотянутые стальные трубы по ГОСТ 8734 из стали 25 (в малоответственных талрепах может применяться также дюралюминий и сталь обыкновенного качества Ст.3 по ГОСТ 380).

Для компактности муфтовых талрепов имеет значение диаметр грузовых захватов. В закрытых муфтах он не превышает М42, иначе муфта становится тяжёлой и труднорегулируемой. Муфты открытого типа таких ограничений не имеют.

Талрепные муфты изготавливаются под захваты следующих типов:

ВВ (вилка-вилка). ВУ (вилка-кольцо). УУ (кольцо-кольцо). ГГ (крюк-крюк). ВГ (вилка-крюк). ГУ (крюк-кольцо).

Правила эксплуатации талрепов

Величина силы, которая воздействуют на механизм при работе, не должна приводит к деформации. Если это происходит, то нужно уменьшить усилие, а повреждённый элемент заменить. Перед работой нужно точно знать предполагаемые вес и исходя из этого подбирать деталь. Нагрузка должна быть только по линии оси. Перегрузка не способствует нормальной работе.

Изделие не рассчитано на боковые нагрузки. До использования и сразу после, нужно проверять на соответствие крепления, нормам безопасности, во избежание деформации. Перед эксплуатацией рекомендуется тщательно промыть бензином, отполировать войлочным кругом и нанести защитную смазку, с присадками из бисульфата молибдена и графита. При использовании в сложных климатических условиях, периодически поливайте пресной водой, для смыва соли. Эти простые рекомендации помогут избежать «залипания».

При правильном соблюдении размеров, нагрузки и своевременном проведении профилактических работ, талреп прослужит долгое время и доставит минимум проблем.

Устройство талреп

Как подготовить талреп

Прежде чем приступить к натяжению троса необходимо подготовить инструмент, для чего:

• протереть талреп бензином и отполировать его войлочным кругом;
• нанести смазку (молибденовую или графитовую);
• проверить механизм, прогнав его вхолостую;
• если на талреп попала морская вода, промыть его пресной;
• сформировать петлю на конце троса, используя зажимы, и пропустить ее через коуш.

Выбор талрепа

Выбор инструмента из расчёта предполагаемой нагрузки, это гарантия, что он не деформируется во время работы. Сделать это помогут таблицы, которые есть у продавца, где производитель указывает, какая модель на что рассчитана. Но выбор зависит не только от веса груза, но ещё и функции.

Первый параметр, на который нужно обратить внимание — диаметр резьбы. Винтовой крепёж на М10, М8, М12, М20, М16, имеют разную резьбу

Цифра, идущая после буквы «М», указывает на диаметр резьбы в миллиметрах, М12 — резьба 12 мм. Маркировка Т 10-01, Т 30-01, указывает на нагрузку, при которой деталь начинает разрушаться.

Талрепы чаще всего задействуют при работах на открытом воздухе, где они подвергаются воздействию влаги, температурным перепадам. Без защиты от такого воздействия современные детали не поставляются, чаще всего это цинкование.

Что собой представляет талреп

С помощью такого несложного, но очень удобного и надежного приспособления, как талреп, требования к характеристикам которого регламентируются стандартами DIN 1748, DIN 1480 и ГОСТ 9690-71, обеспечивается натяжка стальных тросов и их удержание в натянутом состоянии на протяжении длительного периода времени.

Талрепы раньше назывались по-другому: ПТР-7-1, причем цифры в их обозначении варьировались, в зависимости от модели устройства и его технических характеристик. Цифры в обозначении, в частности, характеризуют величину разрушающей нагрузки (в тоннах-силы), которую может выдержать конкретная модель такого устройства. Приспособления для натяжки тросов, используемые ранее, не имели такого большого разнообразия оголовков, как это реализовано в современных талрепах. Практически все модели таких устройств имели оголовки, выполненные в виде продолговатых петель на их концах, за которые и крепились стальные тросы. Чуть позднее величину разрушающей нагрузки конкретного талрепа стали измерять в кН. Например, если расшифровать наименование модели Т-30-01, то станет понятно, что такой талреп может успешно выдержать нагрузку, равную 30 кН, что соответствует 3 тоннам-силы.

Варианты исполнения талрепов

ГОСТ 9690-71

Согласно ГОСТу 9690-71, существуют такие типы талрепов:

• ОС — с открытой муфтой;
• ОЗ — с закрытой муфтой;
• ОШ — со штампованной муфтой.

Виды исполнения талрепов:

• ВУ — вилка-ушко;
• ВВ — вилка-вилка;
• УУ — ушко-ушко.

Талрепы, изготовленные по ГОСТу 9690-71 применяется на кораблях и других плавучих средствах. ОШ детали изготавливают из углеродистой стали, в таких исполнениях:

• ВУ — вилка-ушко;
• ВВ — вилка-вилка;
• УУ — ушко-ушко;
• ВГ — вилка гак;
• ГГ — гак-гак;
• ГУ — гак-ушко.

ОС талрепа выполняются из магнитных и углеродистых сталей и идут в таких исполнениях:

• ВВ — вилка-вилка;
• УУ — ушко-ушко;
• ВУ — вилка-ушко.

ЗС талреп изготавливают из сталей с высоким содержанием углерода и в двух видах:

• ВВ — вилка-вилка;
• ВГ — вилка-гак.

Для защиты от трения на поверхность трущихся элементов наносится графитовая смазка. Согласно ГОСТу, для фиксации положения ушей (вилок) используются гайки. Главное предназначение детали — усиление линейного натяжения. Запрещено использование для подъёма грузов. При задействовании талрепа на муфте не должно быть свободных витков.

Конструкция талрепа

Стандартная конструкция включает три основных компонента. Это соединительная муфта и два стержня, которые имеют резьбу. Муфта может быть закрытой и открытой – выбор по этому признаку зависит от условий применения талрепа. Закрытая форма требуется в случаях, когда есть риск механического повреждения или попадания в механизм крупнозернистого песка.

Стержни на двух концах имеют приспособления для фиксации груза – это может быть кольцо или крюк. Оба элемента вкручиваются с противоположных сторон по разнонаправленной резьбе, что повышает надежность механизма. Обычно крепление талрепа реализуется, когда он находится в разобранном виде. После зацепки и фиксации груза осуществляется сведение стержней в муфту с необходимым усилием. Материалом для всех элементов приспособления почти всегда выступает нержавеющая высокопрочная сталь. Оцинкованный металл противостоит влаге, не подвергается коррозии и дольше служит при высоких нагрузках. Другое дело, что форматы и типоразмеры конструкции могут быть разными.

Производители и цены

На российском рынке в данном сегменте преимущественно реализуются модели отечественных производителей

В частности, вниманием со стороны специалистов пользуется продукция предприятий «Сорокин», «Зубр», «Креп-Комп» и т. д

По стоимости самые доступные изделия находятся на уровне 300-400 р. Это изделия небольших форматов, зачастую лишенные специальной обработки поверхностей на этапе производственного цикла. В среднем ценовом сегменте представлен талреп для троса стоимостью 800-1000 р. Такие приспособления характеризуются высокой степенью надежности и разнообразием комплектаций. Высший сегмент представляет механизмы с ценниками порядка 2 тыс. За эту сумму можно приобрести крупноформатный талреп для массивной оснастки, способный выдерживать десятки тонн груза.

Технология производства

Устройства талреп «кольцо-кольцо», талреп «крюк-кольцо», талреп «вилка-вилка», талреп «крюк-крюк» работают в тяжёлых условиях эксплуатации. Это связано с тем, что при возникающей нагрузке все элементы работают на растяжение, иногда сопровождающееся ещё и изгибом

Важно также, что сила периодически меняется во времени, поэтому надёжность и долговечность устройства зависит ещё и от предела усталости материала

Типоразмеры талрепа «кольцо-кольцо» по DIN 1480

Ответственным элементом чертежа является муфта. Как натяжитель, она работает при знакопеременных нагрузках. К тому же в рамной конструкции большинства стандартных соединительных муфт уже заложены концентраторы напряжений в местах переходов от боковых стоек к резьбовому основанию. Поэтому эти переходы на чертежах оформляются в виде радиусных закруглений, диаметр которых определяется габаритными размерами талрепа в сборе.

Талреп «кольцо-кольцо», талреп «крюк-кольцо», талреп «вилка-вилка» никогда не производится в сварных вариантах. Кроме того, крайне нежелательно изготавливать муфты методом литья, пусть даже и из качественных конструкционных сталей (например, из литья марки 45Л по ГОСТ 977). Вероятность наличия внутренних пустот и раковин в отливке сохраняется при любом технологическом варианте производства, что опасно ослабляет поперечное сечение, особенно в местах креплений. Не весьма удачными стоит признать и эксплуатационные показатели фрезерованных вариантов. В процессе механической обработки деталей, входящих в данный узел, происходит перерезывание волокон макроструктуры металла, что снижает долговечность.

Оптимальным способом производства деталей, входящих в конструкцию, считается горячая штамповка: в её ходе происходит пластическое перераспределение объёмов деформируемого металла, при этом волокна изгибаются по контуру, сохраняя поковке прочность. При холодной объёмной штамповке происходит даже упрочнение металла, что позволяет изготавливать приспособления из более дешёвых марок, с пониженным содержанием углерода (например, из стали 20).

После штамповки детали подвергают термической обработке – нормализации при 820…860 °С, с последующим охлаждением на воздухе. Закалку ведут при тех же температурах нагрева в масло. Конечная твёрдость должна находиться в пределах 190…220 НВ. Для антикоррозионной защиты применяется талреп оцинкованный.

Талрепы

VRH в закрытом корпусе.

Талрепы такелажные

в открытом корпусе

Талрепы DIN 1480

такелажные в открытом корпусе.

Практическое применение талрепов во многом зависит от их конструкции. Максимальный уровень надежности растяжек и других элементов грузовой оснастки обеспечивает талреп «вилка-вилка».

Для неответственных операций и бытовых нужд применяется:

талреп «кольцо-кольцо»

талреп «крюк-кольцо»

талреп «крюк-крюк»

Следует помнить, что у последних двух разрушающая нагрузка крюка значительно ниже кольца и корпуса.

Выбор талрепа. Размеры и характеристики

Определяющим параметров для выбора является эксплуатационная нагрузка, причём для талрепов, предназначенных для фиксации предметов в вертикальном положении, а также агрегатов типа лифтов и подъёмников такие нагрузки определяют с запасом в 600…900%.

Для безопасности фиксации предмета или груза важное значение имеет также степень охвата стропом захвата талрепа. Это особенно касается талрепов типа ГГ, где открытая часть оголовка крюка не исключает соскальзывания груза

Наиболее безопасны в этом отношении талрепы вилка-вилка, в которых крепёжный палец изготавливается из закалённой стали, и полностью перекрывает крюк стропа.

Ориентировочные предельные нагрузки в зависимости от типоразмера резьбы и типа грузового захвата – вилка, ушко и крюк – составляют соответственно, кг:

• для М6 – 100 и 40;
• для М8 – 200 и 80;
• для М10 – 500 и 150;
• для М12 – 2000 и 350;
• для М16 – 3000 и 700;
• для М20 – 4000 и 1000;
• для М24 – 6000 и 2000;
• для М30 – 10000 и 3000.

Выбор рэтчета производится по калибру цепи и её длине:

• для калибра 6 мм максимальная нагрузка — 4000 кг;
• для калибра 8 мм — 6300 кг;
• для калибра 10 мм — 10000 кг;
• для калибра 12 мм — 15000 кг;
• для калибра 16 мм — 20000 кг.

Важны также размеры и масса талрепов. Завод-изготовитель обязан сертифицировать выпускаемые им талрепы, снабжая каждое изделие соответствующей информацией о пределах его безопасного применения.

При постоянной и продолжительной эксплуатации талрепы подлежат обязательной поверке, которая производится по технологии, приведённой в ГОСТ 9690-71.

Цена талрепов зависит от их исполнения и грузоподъёмности. Цена муфтных талрепов находится в диапазоне 400…1500 руб., рэтчетов – от 9000 до 16000 руб.

Как правильно выбрать талреп

Выбирая устройство для натяжения троса, следует руководствоваться, в первую очередь, поставленной задачей. Исходя из нее, выбирается конкретная модель и типоразмер талрепа. Талрепы «кольцо-кольцо» применяют для тросов с крюками на концах, а приспособления типа «крюк-крюк» или «крюк-кольцо» используются для удлинения или натяжения троса, например, на растяжках мачт или антенн или для крепления талрепа к столбу, на котором установлен крепежный элемент с кольцом.

Обязательно учитывается масса и размер талрепа, пределы его безопасного применения. Все эти параметры указываются заводом изготовителем в технических характеристиках изделия. Талрепы изготавливаются обычно из качественной стали и имеют защитное цинковое или никелевое покрытие, благодаря чему их можно использовать в условиях повышенной влажности.

Конструкция

Внутренности детали не скрываются, так удобней регулировать натяжение. Корпус изготовлен с помощью литья, ковки или сварки. А отверстия для винтов фрезеруются, они регулируют усилие. Для сложных погодных условий используют талреп закрытого типа, который состоит из трёх частей:

• Корпус.
• Два винта (с левой и правой резьбой).
• Оголовки винта (крюк, вилка и кольцо).

Каждая часть устройства, точно выверена и исполнят определённую функцию, которая отвечает стандартам. Международные документы регламентирующие технические характеристики и производство талрепов — DIN 1480, DIN 1478. На территории бывшего СССР — ГОСТ 9690-71.

Талрепы ПТР 7-1 (как раньше назывались эти устройства) помогали держать в постоянном напряжение стальные канаты и тросы. Но они не имели такого большого количества оголовков в отличие от современных моделей. На концах были продолговатые петли. Нагрузка, на которую рассчитан талреп указывалась в названии, из показателя тонны-силы. Новые модели обозначаются по параметру в кН. Т 30-01, выдерживает 3 тс или 30 кН.

Как правильно натянуть трос

Для правильной работы талрепа следует равномерно вращать его корпус, при котором винты будут двигаться в противоположных направлениях. Процесс заканчивается, когда натяжение троса достигнет уровня, необходимого для надежной фиксации объекта.

Выполняя натяжение, следует избегать перегрузки, чтобы не деформировать талреп или натягиваемый трос. Если натяжение слишком велико, следует ослабить его, вращая талреп в противоположном направлении. При этом следует помнить, что нагрузка должна быть только осевой.

Операцию рекомендуется выполнять с использованием специального динамометрического инструмента, который позволяет отрегулировать усилие натяжения с большой точностью.

Подвергать талреп можно только нагрузкам, на которые инструмент рассчитан.

Устройство и принцип работы талрепа

Рассматриваемое приспособление состоит из четырёх деталей:

Литой или штампованной муфты, снабжённой двумя резьбовыми отверстиями. Муфта может иметь вид прямоугольной рамы или эллипса. Пары крюков или иных грузозахватных элементов (стропов), имеющих резьбу на противоположной части. Подкладных шайб, которыми производится более равномерное распределение нагрузки. Стопорных гаек, предотвращающих самопроизвольный проворот захватов.

Отдельную группу составляют цепные талрепы (рэтчеты), в которых натяжение происходит не вследствие постепенного ввертывания захватов в муфту, а за счёт скручивания стяжной цепи, расположенной между грузовыми захватами. Талреп цепной применяется при фиксации на платформах длинномерных грузов. Он состоит из:

Цепи (вантового натяжителя). Двух стропов. Механизма натяжения, который, в свою очередь, включает в себя трещотку и вал, на который насаживается храповое колесо.

В простых конструкциях цепных талрепов вместо храповика предусматривается рычаг, качательным перемещением которого производится выборка слабины натяжения цепи.

Необходимое усилие фиксирования создаётся вследствие вращения стропов. При этом уменьшается расстояние между ними, выбираются зазоры, и обеспечивается натяжение удерживаемого предмета между талрепами.

Муфтовые талрепы преимущественно используются в парном сочетании, что позволяет равномерно распределить усилие натяжения в ветвях стропов. Цепной талреп может быть односторонним. Противоположный конец такого талрепа жёстко закрепляется к опорной части платформы. Однако при этом воспринимается только осевая составляющая усилия натяжения, из-за чего рэтчеты не могут использоваться для подъёма грузов, либо удерживания предметов в вертикальном положении.