Teräsköyden rakenne
LANKA
Raaka-aineena on runsas hiilinen valssilanka, joka on vedetty kylmänä halutun mittaiseksi ja lujuiseksi.
Pintakäsittely
• Lanka on käsittelemätön (kirkas), sinkitty tai ruostumaton.
Merkinnät
• Pinnoittamaton (kirkas) U
• Sinkitty, luokka B B
• Sinkitty, luokka A A
SÄIE-RAKENTEET
Säie muodostuu yksittäisistä sopivan muodon ja mitat omaavista langoista, jotka punotaan sydänlangan ympärille yhdeksi tai useamaksi kerrokseksi. Seuraavassa yleisimmät (nostinköysissä) käytetyt rakenteet.
Seale (S); yhdenmukaisesti punottu, jossa on sama määrä lankoja molemmissa kerroksissa.
Warrington (W); yhdenmukaisesti punottu, jossa pienet ja suuret langat vuorottelevat pintakerroksessa, ja jossa on kaksinkertainen
määrä lankoja sisempään kerrokseen verrattuna.
Filler (F); yhdenmukaisesti punottu, jossa pintakerroksessa on kaksinkertainen määrä lankoja sisempään kerrokseen
nähden, ja jossa täytelangat on punottu kerrosten väliin.
Warrington-Seale (WS); yhdistetty yhdenmukaisesti punottu, joka on yhdistelmä Seale- ja Warrington rakenteesta.
Kompaktoitu (tiivistetty) säierakenne (K); jolle on tehty tiivistysprosessi, kuten vetäminen, valssaus tai tyssäys, jossa
lankojen metallinen poikkipinta-ala jää ennalleen, mutta lankojen muoto ja säikeiden mitat muuttuvat.
SÄIKEENPUNONTA
Ristipunonta; säie, jossa on enemmän kuin yksi lankakerros, langat ovat saman paksuisia ja ne menevät päällekkäisissä lankakerroksissa toistensa kanssa ristiin.
Yhdensuuntainen; säie, joka muodostuu vähintään kolmesta lankakerroksesta, jossa langat ovat eripaksuisia, mutta samansuuntaisia.
Yhdensuuntaisesti punotuilla säikeillä on suurempi metallinen poikkipinta-ala kuin ristipunontaisilla ja lisäksi niiden kulutus- ja väsymiskestävyys on parempi kuin ristipunontaisilla. Kaikki aiemmin kuvatut säierakenteet (S, W, F ja WS) ovat yhdensuuntaisia. Nämä rakenteet ovat hallitsevia kaikissa teräsköysissä, joita käytetään erilaisissa nostureissa, hisseissä, nostimissa, yms. vinsseissä.
SYDÄN
Säikeet punotaan joko kuitu- tai terässydämen ympärille. Kuitusydän (FC) -vaihtoehdot ovat joko luonnonkuitu (NFC) tai tekokuitu (SFC). Terässydän-vaihtoehdot ovat joko terässäie (WSC) tai teräsköysi (IWRC). Saatavilla on myös teräsköysiä, joissa sydän on pinnoitettu muovilla, tämä antaa köydelle vakautta sekä estää lankojen hankausta keskenään. Terässydäminen köysi kestää paremmin rasitusta (painetta) köysipyörästössä ja antaa paremman tuen köydelle.
TERÄSKÖYDEN PUNONTA JA PUNONTASUUNTA
Ristipunonta (Huom! älä sekoita tätä säikeen ristipunontaan); Säikeen langoilla ja köyden säikeillä on eri punonta suunta. Köyden kiertymistaipumus on vähäisempi, koska köyden sisäiset jännitykset kumoavat toisensa.
Langin punonta; Säikeen langoilla ja köyden säikeillä on sama punontasuunta. Köysi on taipuisampi ja sillä on suurempi kulutuspinta, mikä antaa köydelle paremman kulutuskestävyyden. Langin punontainen köysi on alttiimpi vaurioitumaan kuormittamattomana. Kiertymättömät teräsköydet ovat usein Langin punontaisia.
Punontasuunta (kätisyys); Punontasuunta on joko oikea- tai vasenkätinen.
Teräsköyden nousu
Nousu ilmaisee säiekerroksen pituuden, ja sen nousukulma on yleensä 6,5°.
Vähimmäismurtokuormitus (MBL)
Tämä arvo ilmastaan kilonewtoneissa (kN). Köyden tulee kestää vähimmäismurtokuormaa pienemmät voimat vetolujuustesteissä.
Laskennallinen vähimmäismurtokuormitus
Tämä arvo perustuu valmistajan ilmoittaman köysiluokan ja köysirakenteen nimellisiin lankakokoihin, lankojen lujuusluokkiin ja punontahäviökertoimeen.
Merkintä
SFS-EN 12385-2 antaa teräsköyden kuvaamiseen tarvittavat vähimmäistiedot.
esim. 1.
16 6X36WS-IWRC 1960 B sZ
jossa vasemmalta oikealle;
halkaisija, köysirakenne, sydän, lujuusluokka, lankojen pintakäsittely, punonnan suunta
esim. 2.
20 8x19F-EPIWRC 2160 B sZ
jossa sydämenä (EPIWRC) tarkoittaa teräsköysisydäntä, joka on pinnoitettu polymeerillä.
esim. 3.
kiertymätön teräsköysi
19 35(W)x7 1960 B zZ
KÖYDEN HALKAISIJA
Köyden halkaisija on mitattava suoralta osuudelta, joko kuormittamasta köydestä tai kuormituksen ollessa enintään 5 % köyden vähimmäismurtokuormituksesta, kahdesta kohtaa, jotka ovat vähintään metrin etäisyydellä toisistaan. Kummastakin kohdasta on mitattava kaksi halkaisijaa kohtisuoraan toisiaan vasten. Mittalaitteen leukojen on peitettävä ainakin kaksi vierekkäistä säiettä. Näiden neljän mittauksen keskiarvo on oltava taulukossa mainittujen toleranssien rajoissa.
VOITELU
Teräsköyden ollessa käytössä, sen yksittäiset langat hankautuvat toisaan vasten. Tässä syntyvän kitkan vähentämiseksi säikeet ja sydän voidellaan valmistuksen yhteydessä. Voitelu parantaa siten köyden toimintaa ja lisää sen käyttöikää. On erityisen tärkeää huolehtia köyden säännöllisesä voitelusta. Nosturien, vinssien teräsköydet sekä kiertymättömät teräsköydet ovat aina voideltuja.
TERÄSKÖYDEN VENYMÄ
Teräsköyden venyminen voidaan jakaa seuraaviin osa-alueisiin:
• rakennevenymä
• kulumisvenymä
• kimmoinen venymä
• plastinen venymä
• lämpövenymä
Pysyvä rakennevenymä johtuu köyden säikeiden ja vastaavasti säikeiden lankojen liikkumisesta toisiinsa nähden. Kuormitettuna
säikeet ja langat asettuvat sellaiseen asentoon, joka parhaiten vastaa kuormitusta. Tämän venymän suuruus riippuu useista eri tekijöistä. Tärkeimmät näistä ovat köyden rakenne, kuormituksen suuruus ja kuormitusvaihteluiden lukumäärä. Terässydämisten köysien ja kiertymättömien teräsköysien rakennevenymä on huomattavasti pienempi kuin kuitusydämisten. Seuraavassa taulukossa on annettu ohjeelliset arvot.
Kimmoinen venymä johtuu köyteen kohdistuvasta vetokuormituksesta ja se seuraa suhteellisuusrajan alapuolella Hooken lakia.
I = F x L / A x E
Jossa
I = köyden venymä (mm)
F= köyteen kohdistuva vetokuormitus
L= köyden pituus
A= köyden poikkipinta-ala (mm2)
E= köyden kimmokerroin (kg/mm2)
Pääsääntöisesti kimmokerroin suurenee teräsköyden poikkipinta-alan kasvaessa, halkaisijan pysyessä muuttumattomana.
Seuraavassa taulukossa ohjeellisia kimmokerroin-arvoja.
Köyden kimmokerroin (E-moduli).
Teräsköyden rakenne +10 kN/mm2
1x19 säie 130
Diepa 1315CZ 109
6x19-WSC, 6x36-IWRC 100
8x19S-IWRC 100
Diepa PZ 371 103
18x7, 19x7 80
32x7, 35x7 90
Kulumisvenymä johtuu köyden säikeiden (lankojen) kulumisesta, joka johtaa köyden poikkipinta-alan pienentymiseen,
mikä aiheuttaa rakennevenymän.
Lämpövenymä
Pituussuuntaan vaikuttava kerroin riippuu köysimateriaalin lämpötilan vaihtelusta ja sen suuruus on 0,00001257C
Muutos metreinä =0,0000125 x L x t.
Jossa L=köyden pituus ja t=lämpötilan muutos °C
