Основы теории расчета прямого каната: В отличие от других ответственных деталей и узлов машин стальной канат не подвергается нормативным расчетам по допускаемым напряжениям, несущей способности, долговечности и т.п.

Отсутствие прочностного расчета и незнание истинного напряженного состояния проволок компенсируются большими значениями коэффициента запаса прочности (zp = 2,5 + 9,0 ), что на практике иногда оборачивается перерасходом металла и утяжелением конструкции грузоподъёмного устройства. В некоторых случаях большой запас прочности даже вреден для каната. Например, несущие канаты подвесных лесотранспортных установок имеют в 1,5- 2,0 раза большую долговечность при zp = 1,7 -з- 2,0, чем при ранее рекомендованном zp > 2,5.

Различные методики уточненных расчетов применяются пока только в исследовательских целях и при разработке новых канатов для заданных условий эксплуатации. В дальнейшем задача состоит в замене выбора каната по условию прочностным расчетом с возможно наиболее полным учетом всего многообразия действующих факторов, как это делается в общем машиностроении.

Особенно необходимо применение уточненных методик расчета для канатов, работающих при низких запасах прочности (zp < 3 ), для которых выбор по условию не всегда обеспечивает конструкционную прочность и работоспособность каната. Задача силового расчета прямого каната развивается с начала столетия. В результате была создана так называемая теория Бендорфа Динника, в основе которой принята модель каната как пучка прямых проволок, наклонённых под углом к оси симметрии и подчиняющегося гипотезе плоских сечений.

Эта упрощенная теория сыграла положительную роль, однако не смогла ответить на многие вопросы, связанные с силовым взаимодействием элементов каната и их деформациями как криволинейных стержней. Более подробно разработана теория кручения тросов многожильных пружин, однако к канату она пригодна только для одного частного случая -закручивания ненатянутого каната простейшей спиральной конструкции. Практического значения этот случай не имеет.

Всё же эта теория сыграла для исследователей-канатчиков роль положительного примера решения аналогичной задачи методами строительной механики стержневых систем. Современная терия расчета прямого каната на растяжение-кручение создана профессором М.Ф. Уравнения упругости, пришедшие на смену тривиальному Т~ EkFkE , впервые описывают поведение каната как естественно закрученного стержня, т.е. объекта с двумя степенями свободы.