Co je limit pracovního zatížení řetězů

Definice limitu pracovního zatížení

Limit pracovního zatížení je maximální statické zatížení, které řetěz vydrží za normálních podmínek používání. To je to, co běžně nazýváme "WLL. Dokáže přesně odrážet bezpečnou zátěž, kterou řetěz vydrží. Je to také klíčový parametr při navrhování, výběru a používání řetězu pro zajištění bezpečnosti při používání.

Faktory ovlivňující WLL

Limit pracovního zatížení (WLL) řetězu je ovlivněn mnoha faktory. Různé materiály, prostředí použití a výrobní procesy budou mít různé účinky na WLL svařovaného řetězu.

Materiál

• uhlíková ocel: Řetěz z uhlíkové oceli má nízkou WLL a je vhodný pouze pro lehké aplikace.
• Legovaná ocel: Přidáním prvků, jako je chrom a molybden, se výrazně zlepší pevnost a houževnatost materiálu. To dělá řetězy z legované oceli mnohem pevnější a lze je použít pro některé těžké stroje.
• Nerez: Nerezové řetězy jsou odolné proti korozi a lze je použít v mořském nebo chemickém prostředí, ale jejich WLL je asi 80% řetězů z uhlíkové oceli.

Výrobní proces

• Tepelné zpracování: Kalení a popouštění může účinně zlepšit tvrdost a houževnatost svařovaných řetězů a zvýšit jejich WLL.
• Proces svařování: Automatizované bleskové svařování nebo svařování argonovým obloukem může nahradit tradiční ruční svařování. Použití technik plných svarů zajišťuje, že svar je plný, hladký a bez bublin nebo prasklin, což zlepšuje tvrdost svarových spojů.
• Povrchová úprava: Žárové zinkování nebo povlak může zvýšit odolnost proti korozi a tvrdost povrchu, což může také zlepšit WLL řetězů.

Velikost a struktura

• Průměr drátu: To se týká průměru drátu použitého k výrobě svařovaného řetězu. WLL je úměrná druhé mocnině průměru drátu. Například řetěz o průměru 12 mm má 4krát větší WLL než řetěz o průměru 6 mm.
• Rozteč: Délka rozteče (jako jsou řetězy s krátkým nebo dlouhým článkem) může přímo ovlivnit WLL. Krátkočlánkové řetězy mají vyšší WLL než řetězy s dlouhými články stejného průměru drátu a stejného materiálu.
• Tvar řetězového článku: Svařované články řetězu jsou obvykle spíše oválné než kulaté, protože oválné články mají vyšší pevnost v tahu.

Typ zatížení

• Statické zatížení: Pomalu narůstající zátěž a WLL lze použít přímo podle zátěže.
• Nárazové zatížení: Pokud je řetěz použit jako a bezpečnostní řetěz pro náhlé zastavení padajícího předmětu bude tažná síla na řetěz 2-3násobek hmotnosti předmětu, proto je nutné zvolit řetěz s vyšší WLL.

Environmentální faktory

• Teplota: Řetěz z uhlíkové oceli bude při nízkých teplotách křehký a vysoké teploty sníží pevnost řetězů, takže ocelové řetězy s vyšší WLL by měly být vybrány pro prostředí s nízkou nebo vysokou teplotou.
• Koroze: Při použití v mořské vodě by měl být řetěz používán pouze na 50% nebo dokonce 30% jeho WLL a povrchovou korozi řetězu je třeba pravidelně kontrolovat.

opotřebení

Svařovaný řetěz se po dlouhodobém používání opotřebuje a jeho WLL se bude postupně snižovat. Je třeba jej pravidelně kontrolovat, aby se předešlo bezpečnostním nehodám.

Vztah mezi WLL a souvisejícími parametry

Breaking Strength

Pevnost při přetržení se získá testováním, a to působením zvyšujícího se zatížení na řetěz, dokud se nepřetrhne. Síla, kterou řetěz odolává v okamžiku přetržení, je jeho pevnost při přetržení, známá také jako přerušovací síla. Tato síla má nejpřímější vztah s WLL.

Bezpečnostní faktor

Bezpečnostní faktor je důležitým parametrem ocelových řetězů, dokáže změřit bezpečnostní rozpětí mezi vypínací silou a skutečným pracovním zatížením, zajišťuje bezpečnost řetězu při používání a to, že nedojde k jeho poškození ani při nehodě.

Mezní pracovní zatížení (WLL) lze vypočítat pomocí meze pevnosti a bezpečnostního faktoru:

WLL = Breaking Strength/Safety Factor​

Pokud má například řetěz testovanou pevnost v přetržení 10 tun a bezpečnostní faktor 5, pak jeho WLL je:

WLL=10÷5=2 tuny

Kromě toho různé aplikace vyžadují různé bezpečnostní faktory.

Například:

Pokud se ocelový řetěz používá ve zdvihacím průmyslu, obecně je bezpečnostní faktor 4 nebo 5.

Ale pokud se řetězy používají v aplikacích, které zahrnují lidskou bezpečnost, bezpečnostní faktor může být až 8, jako je jevištní vybavení atd.

Normy související s WLL

Normy ISO

• ISO 1834: Tato norma specifikuje klasifikaci a limity pracovního zatížení (WLL) svařovaných ocelových řetězů, jako jsou třídy jako G80 a G100. Rozsah zkoušek zahrnuje tah, únavu, ohyb atd.

Standardy ANSI

• ASME B30.9: Toto je americký standard zvedací řetězy, která vyžaduje, aby byl řetěz před odesláním odebrán pro zkoušku rozbití.
• Předpisy OSHA: Je povinné používat řetězy s Označování WLL, a přetížení je nelegální.

Normy DIN

• DIN 5685: Tato německá norma pro vysokopevnostní řetězy definuje chemické složení a rozsah tvrdosti řetězů Grade 80 a Grade 100.

Vezměte prosím na vědomí, že WLL má různé požadavky podle různých norem.

Například podle normy ISO má 10mm svařovaný řetěz G80 WLL přibližně 8 tun a bezpečnostní faktor je 4. Protože je však norma DIN přísnější, 10mm řetěz G80 ze stejného materiálu a výrobního procesu má podle normy DIN WLL přibližně 7 tun.

Jak vybrat správný řetěz s vhodným WLL

Při výběru řetězu je kromě velikosti a materiálu nejdůležitějším faktorem mez pracovního zatížení (WLL). Zajišťuje, že se řetěz během používání nedeformuje ani nezlomí.

Následující příklad vysvětluje, jak vybrat nejvhodnější řetěz pro WLL intuitivnějším způsobem:

• Aplikace: Použití zvedacího zařízení ke zvedání 10tunového předmětu.
• Bezpečnostní faktor: Protože se jedná o vysoce rizikovou aplikaci, je zvolen bezpečnostní faktor 5.
• Zatížení: V okamžiku zvedání může síla nárazu dosáhnout 1,5 násobku hmotnosti, takže potřebujeme celkové zatížení 10*1,5=15 tun, což je bezpečná zátěž

Podle bezpečnostního faktoru a požadovaného zatížení můžeme vypočítat vypínací sílu požadovaného řetězu jako:

15*5=75 tun

Můžeme si tedy vybrat ten nejvhodnější řetěz podle vypínacího napětí řetězu, tj. 18mm řetěz G100, který má vypínací sílu 80 tun a může nám vyhovět.

Ohledy na životní prostředí

Pokud je řetěz používán v mořském prostředí, měla by být vybrána nerezová ocel 316 pro odolnost proti korozi.

Nerezová ocel má však nižší pevnost než legovaná ocel, takže musíme vypočítat podle konkrétních okolností, abychom náležitě snížili WLL, abychom zlepšili její pevnost v lomu a zvýšili bezpečnost.

Shrnutí

WLL, což znamená omezení pracovního zatížení, je nejpřímějším bezpečnostním údajem svařovaného ocelového řetězu. Je třeba jej vybrat na základě materiálu, prostředí použití, výrobního procesu a skutečných pracovních podmínek. Klíčové body jsou:

• Při volbě WLL musí být zatížení vypočteno podle nejhoršího scénáře.
• Protože různí výrobci ocelových řetězů mají různé výrobní procesy, může se skutečná WLL lišit. Řiďte se tedy údaji výrobce a neodhadujte bez podkladu.
• Po výběru ocelových řetězů se správným WLL je třeba jej během používání pravidelně kontrolovat a podrobně zaznamenávat, aby se zabránilo opotřebení v průběhu času, které může snížit WLL a způsobit bezpečnostní nehody.

Specifikace produktů související s tímto tématem naleznete Váš důvěryhodný dodavatel řetězů z nerezové oceli a Tažný řetěz.