Стальной канат: классификация и критерии выбора троса. Виды канатов

Рис. 1: а – ТК (6х19 + с.); б – ЛК-О (6х19 + 7х7); в – ЛК-Р (6х19 + с.); г – ЛК-РО (6х36 + с.); д – ЛК-З (6х25 + 7х7); е – ТЛК-О (6х37 + с.)

В зависимости от материала сердечника бывают канаты с органическим сердечником из лубяных (пенька) или из синтетических (нейлон, капрон) волокон, а при работе в условиях повышенных температур или химически агрессивной среды - из асбестовых волокон и канаты с металлическим сердечником, в качестве которого используют также проволочный канат двойной свивки (рис. 65, б, д). Канаты с металлическим сердечником применяют при многослойной навивке на барабан, поскольку этот канат не теряет формы под действием нагрузки от вышележащих витков, а также при резко меняющейся нагрузке и при работе в условиях высоких температур, исключающих применение канатов с органическим сердечником. Канат с металлическим сердечником, хотя и имеет более высокий коэффициент заполнения поперечного сечения металлом, из-за различных условий работы прядей сердечника и прядей каната практически не становится более прочным. Канаты с органическим сердечником более гибки, чем канаты с металлическим сердечником, и лучше удерживают смазку, так как смазка к проволокам поступает не только снаружи (в процессе работы канаты регулярно смазываются), но и из сердечника, пропитанного смазкой.

Классификация канатов по роду свивки

По роду свивки проволок в прядях различают:

канаты типа ТК (рис. 1, а) с точечным контактом отдельных проволок между слоями прядей;

канаты типа ЛК с линейным касанием проволок в пряди. Канаты типа ЛК имеют несколько разновидностей:

• ЛК-О (рис. 1, б), где проволоки отдельных слоев пряди имеют одинаковый диаметр;

  ЛК-Р (рис. 1, в), у которых проволоки в верхнем слое пряди имеют разные диаметры;

  ЛК-РО (рис. 1, г) - в прядях имеются слои, составленные из проволок одинакового диаметра и из проволок разного диаметра;

  ЛК-З (рис. 1, д) - между двумя слоями проволок размещаются заполняющие проволоки меньшего диаметра.

канаты типа ТЛК-О и ТЛК-Р с комбинированным точечно-линейным контактом между проволоками в пряди (рис. 65, е).

Канаты типа ТК с точечным касанием проволок применяются только для ненапряженных режимов работы, когда длительность срока службы определяется в основном не качеством каната, а условиями его использования. Канаты с линейным касанием имеют лучшее заполнение сечения, они более гибки и износостойки. Их срок службы на 30–100% выше, чем срок службы канатов типа ТК. Вследствие лучшего заполнения сечения они при той же разрывной нагрузке имеют несколько меньший диаметр.

Классификация канатов по типу свивки

По типу свивки канаты подразделяют на:

обыкновенные или раскручивающиеся канаты (в этих канатах проволоки и пряди после снятия перевязок концов стремятся выпрямится);

нераскручивающиеся канаты , свиваемые из заранее деформированных проволок и прядей: их форма соответствует положению в канате. Проволоки нераскручивающихся канатов в ненагруженном состоянии не испытывают внутренних напряжений. Эти канаты имеют значительно более долгий срок службы. Растягивающая нагрузка в них более равномерно распределяется между прядями и между проволоками в прядях. Они обладают большей сопротивляемостью переменным изгибам. Оборванные проволоки в них сохраняют свое прежнее положение и не выходят из каната - это облегчает его обслуживание и уменьшает износ поверхности барабана и блока лопнувшими проволоками.

некрутящиеся канаты - это многослойные канаты, которые имеют противоположное направление свивки прядей по отдельным слоям. Однако отдельные слои при огибании блока легко сдвигаются друг относительно друга, что приводит иногда к выпучиванию прядей и преждевременному выходу каната из строя.

Закрепление канатов к конструкциям.

Блоки о полиспасты

ростые грузоподъемные механизмы, основные детали которых - колесо с окружным желобом (шкив) и веревка или трос; используются для подъема тяжестей с приложением небольших усилий (либо с приложением усилий в удобной позиции работающего) как в качестве рабочих органов подъемных машин (лебедок, талей, подъемных кранов), так и независимо от них. Обычно блоком называют устройство, состоящее из одного шкива в оправе с подвесом и одного троса; полиспастом - комбинацию шкивов и тросов. Принципы действия этих механизмов поясняются на рисунках. На рис.1,а груз весом W1 поднимают с помощью одиночного блока усилием P1, равным весу. На рис.1,б груз W2 поднимают простейшим кратным полиспастом, состоящим из двух блоков, усилием P2, равным только половине веса W2. Воздействие этого веса делится поровну между ветвями троса, на которых шкив B2 подвешен к шкиву A2 с помощью крюка C2. Следовательно, для того чтобы поднять груз W2, к ветви троса, проходящей через желоб шкива A2, достаточно приложить силу P2, равную половине веса W2; таким образом, простейший полиспаст дает двойной выигрыш в силе. Рис.1,в поясняет работу полиспаста с двумя шкивами, каждый из которых имеет два желоба. Здесь усилие P3, необходимое для поднятия груза W3, составляет лишь четверть его веса. Это достигается благодаря распределению всего веса W3 между четырьмя тросами подвеса блока B3. Отметим, что кратность выигрыша в силе при подъеме тяжестей всегда равна числу тросов, на которых висит подвижный блок B3. Полиспаст по своему принципу действия подобен рычагу: выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии при теоретическом равенстве совершаемых работ. Тросом блоков и полиспастов в прошлом обычно служил гибкий и прочный пеньковый канат. Его сплетали косой из трех прядей (каждая прядь, в свою очередь, сплеталась из множества мелких прядок). Полиспасты с пеньковыми канатами широко использовались на кораблях, сельскохозяйственных фермах и вообще там, где требуется эпизодическое или периодическое приложение силы для подъема груза. Самые сложные из таких полиспастов (рис. 2) применялись, по-видимому, на парусных судах, где в них всегда была насущная потребность при работе с парусами, деталями рангоута и другой перемещаемой оснастки. Позже для частых перемещений больших грузов начали использовать стальные тросы, а также тросы из синтетических или минеральных волокон, так как они более износоустойчивы. Полиспасты со стальными тросами и многожелобковыми шкивами являются неотъемлемыми узлами главных подъемных механизмов всех современных подъемно-транспортных машин и кранов. Шкивы блоков обычно вращаются на роликовых подшипниках, а все их движущиеся поверхности принудительно смазываются.

Рис. 1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БЛОКА И ПОЛИСПАСТА. а - одиночный блок (с одним тросом, протянутым по желобу единственного шкива); б - комбинация из двух одиночных блоков с единым тросом, охватывающим оба шкива; в - пара двужелобковых блоков, по четырем спаренным желобам которых проходит единый трос.

Рис. 2. ПОЛИСПАСТЫ с различными комбинациями блоков трех типов: слева - пара двойных блоков; в центре - тройной блок с двойным; справа - пара тройных блоков. В тройном блоке конец троса, к которому прилагается тяговое усилие, проходит через центральный желоб; при этом нижний - подвижный - блок крепится коушем так, что его ось перпендикулярна оси верхнего - неподвижного - блока.

Классификация строительных машин. Общие требования к машинам

По производственному (технологическому) признаку все строительные машины и механизмы могут быть разделены на следующие основные группы: -

1) грузоподъемные;

2) транспортирующие;

3) погрузочно-разгрузочные;

4) для подготовительных и вспомогательных работ;

5) для земляных работ;

6) бурильные;

7) сваебойные;

8) дробильно-сортировочные;

9) смесительные;

« 10) машины для транспортирования бетонных смесей и растворов; " 11) машины для укладки и уплотнения бетонной смеси;

12) дорожные; - 13) отделочные; 14) механизированный инструмент.

Дорожные и другие строительные машины, не приведенные в перечне, в учебнике не рассматриваются, поскольку изучение их программой курса «Строительные машины и их эксплуатация» не предусмотрено.

Каждая из названных групп машин в свою очередь может быть разделена по способу выполнения работ и виду рабочего органа на несколько подгрупп, например машины для производства земляных работ могут быть разделены на следующие подгруппы:

а) землеройно-транспортные машины: бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдер-элеваторы и др.;

б) одноковшовые и многоковшовые экскаваторы; землеройно-фрезерные машины, планировщики с телескопической стрелой и др.;

в) оборудование для гидромеханического способа разработки грунтов: гидромониторы, землесосные и землечерпательные снаряды и др.

г) грунтоуплотнительные машины: катки, виброуплотнительные машины, трамбовки и др.

Условия эксплуатации строительных машин отличаются определенной сложностью. Строительные машины должны обеспечивать необходимую производительность под открытым небом, в любую погоду, в любое время года; перемещаться по грунтовым дорогам и по бездорожью, в стесненных условиях строительной площадки. Поэтому исходя из конкретных условий эксплуатации к той или иной машине предъявляется ряд требований, и чем полнее отвечает машина всем требованиям эксплуатации, тем более пригодна она для использования в строительном производстве.

Каждая машина должна быть надежна в работе, долговечна и приспособлена к изменению условий работы; должна быть удобной в управлении, простой в обслуживании, ремонте, монтаже, демонтаже и транспортировании, экономична в эксплуатации, т. е. расходовать минимальное количество электроэнергии или топлива на единицу вырабатываемой продукции. Машина должна обеспечивать безопасность труда и удобство работы обслуживающего персонала, достигаемое соответствующим размещением приборов, управления, хорошим обзором фронта работ, автоматической очисткой смотровых стекол кабины, системой пневмо- или гидроуправления, помогающими уменьшить усилия на рычагах управления, изоляцией кабины от воздействия шума, вибрации и пыли. Машина должна иметь красивые внешние формы, хорошую отделку и стойкую окраску.

Машины, работающие в условиях низких или, наоборот, повышенных температур, должны быть приспособлены для работы в заданных условиях.

Часто перебазируемые несамоходные строительные машины должны иметь минимальный вес, удобства для монтажа, демонтажа и транспортирования.

К самоходным машинам, часто меняющим место работы, в числе предъявляемых требований обязательными являются маневренность, проходимость машины и устойчивость.

Маневренность (подвижность) машины - это способность передвигаться и разворачиваться в стесненных условиях, а также перемещаться по строительному участку и вне его с достаточной по производственным условиям скоростью.

Проходимость машины - это способность преодолевать"неровности местности и неглубокие водные преграды, проходить по влажным и рыхлым грунтам, снежному покрову и т. д. Проходимость определяется в основном удельным давлением на грунт, величиной дорожного просвета (клиренса)-с продольным Ri и поперечным Яг радиусами проходимости колесных машин (1), минимальным радиусом поворота.

Устойчивость машины - это способность противостоять действию сил, стремящихся ее опрокинуть. Чем ниже центр тяжести машины и чем больше ее опорная база, тем устойчивей машина.

Производительность машины - это количество продукции (выраженное в весе, объеме, или штуках), вырабатываемой в единицу времени - час, смену, год. Различают производительность: теоретическую (расчетную, конструктивную), техническую и эксплуатационную.

Устройство машин. Требования к рабочему органу и приводу машины

Трансмисии

Трансми́ссия (силовая передача ) - в машиностроении совокупность сборочных единиц и механизмов, соединяющих двигатель (мотор) с ведущими колёсами транспортного средства (автомобиля) или рабочим органом станка, а также системы, обеспечивающие работу трансмиссии. В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения. Трансмиссия входит в состав силового агрегата

В состав трансмиссии автомобиля входят:

Сцепление;

Коробка передач;

Промежуточный карданный вал;

Раздаточная коробка;

карданные валы к ведущим мостам;

Главная передача;

Дифференциал;

• Шарниры равных угловых скоростей;

  Коробка отбора мощности.

В состав трансмиссии гусеничных машин (например, танка) в общем случае входят:

Главный фрикцион (сцепление);

Входной редуктор («гитара»);

Коробка передач;

Механизм поворота;

Бортовой редуктор.

Растительные тросы, употребляемые на морских судах, по материалу, из которого они изготовляются, а также по конструкции и классификации. утвержденными Государственными общесоюзными стандартами (ГОСТ), указаны на предыдущих страницах сайта.
За последнее время на морских судах практикуют употребление капроновых и нейлоновых тросов, изготовляемых из синтетического волокна. Капроновые тросы отличаются высокой прочностью на разрыв, малым водопоглощением, большим удлинением при работе на растяжение, хорошей эластичностью и химической устойчивостью. Капроновый трос выдерживает температуру до +220° С.
Нейлон имеет ценные свойства повышенной технической прочности (например, прочность на разрыв сухого нейлона доходит до 6300 кг/см2). Нейлон эластичен, обладает стойкостью к действию влаги и истиранию, идет на прочные рыболовные снасти.
Недостатком капроновых тросов является плавление нитей (волокон) от трения о поверхность барабана лебедки, брашпиля или кнехтов.

Общие сведения

Чаще всего на судах применяется трос трехпрядный. Четырехпрядный трос слабее трехпрядного троса одинаковой с ним толщины на 20-25%.
Тросы кабельной работы применяются как буксиры и швартовы, хотя прочность их на 25% ниже прочности тросов тросовой работы. К положительным их качествам относится лучшее просыхание намокшего троса.
Тросы толщиной от 100 до 150 мм называются перлинями, от 150 до 350 мм кабельтовами и свыше 350 мм канатами.
Пеньковый трос изготовляется белым (несмоленым) и смоленым.
Смоленый трос имеет вес примерно на 12% больше, чем белый, прочность его на 25% ниже прочности белого троса. Срок службы смоленого троса продолжительнее белого благодаря лучшей защите от атмосферного влияния.
Темно-матовый цвет троса означает, что трос лежалый, малопригодный. Такой трос обладает неприятным запахом.
Манильский трос по сравнению с пеньковым обладает большей гибкостью и легкостью.
Манильский трос мало намокает, плавает на поверхности воды, что является ценным при применении его в качестве буксиров, швартовов и спасательных концов.
Кокосовый трос эластичен, имеет крепость примерно в четыре раза меньше, а вес в два раза меньше, чем пеньковый смоленый трос одинаковой толщины.
Сизальский трос плавает на поверхности воды, но по прочности уступает манильскому.
Ликтрос - мягкий трос пологого спуска, которым обшиваются кромки парусов.
Для буксировок часто применяют трос комбинированной выделки , как например, «Геркулес», в котором отдельные его пряди состоят из стальных оцинкованных проволок, покрытых пряжей сизалевой пеньки. Свивка прядей производится вокруг мягкого сердечника. Трос «Геркулес» изготовляется четырехпрядным и шестипрядным.
Все растительные тросы должны быть равномерно скручены по всей длине и не иметь пороков в прядях (заломов, узлов н т. п.).
Новый трос вытягивается, не теряя своей крепости, примерно до 8-9 %
своей первоначальной величины.
Сплесень ослабляет трос примерно на 10-15%. Чем круче спущен трос, тем он слабее. Мокрый трос слабее сухого.

Лини морские пеньковые

Трос растительный окружностью меньше 25 мм называется линем . Линь в две нити (белый и смоленый) называется шкимушгар. Линь в три нити (белый и смоленый) называется юзень . К линям специального назначения относятся: лаглинь, лотлинь, диплотлинь, сигнальные фалы и т. п. Лотлинь белый в 18 нитей, трехпрядный. Диплотлинь спускается кабельной работы и имеет 27 нитей при трех стрендях. Все остальные лини тросовой работы.
Лаглини для механических лагов и сигнальные фалы делаются плетеными и изготовляются из пеньки лучшего качества.

Измерение растительных тросов

Толщина растительных тросов измеряется по окружности. Обычно производят 10 замеров в разных местах троса. Среднее арифметическое этих замеров определит размер окружности троса.

Уход за растительными тросами

Тросы необходимо хранить в сухих, доступных для проветривания помещениях. Растительные тросы боятся огня, жары, дыма, а также разного рода масел и кислот. Намокший трос необходимо просушить, так как недостаточно просушенный трос, уложенный в бухту, будет преть и преждевременно утратит свою крепость. Тросы, во время употребления запачканные илом, до просушки необходимо тщательно обмыть.
Растительные тросы, .намокшие в соленой воде, рекомендуется до просушки промыть пресной водой, для лучшего просыхания хранить их следует на деревянных банкетах.

Расчет растительных тросов

Примерный срок службы (в эксплуатации) растительного троса:
а) кабельной работы-3 года;
б) перлиней - 2 года;
в) прочих тросов - 1 год.

Необходимый для работы трос можно подобрать, рассчитав его разрывную крепость по формуле
R = Pr (π d 2 / 4) (1)
откуда
d = Ö(4R / Pr * π) ,
где R - разрывная крепость, кг;
d - диаметр троса, см.;
Pr - допускаемый расчетный предел прочности троса при растяжении (обычно Pr принимают не более 100 кг/кв. см при диаметрах блока 10d троса и не более 80 кг/кв. см при меньших диаметрах). Обычно при расчетах тросов пренебрегают нагрузкой от собственного веса тросов, силой ускорения масс в начальный период подъема груза и добавочным натяжением при огибании шкивов барабанов.

Для подъема тяжестей подбор необходимого троса может быть произведен по приближенной формуле
Р = nR, (2)
где Р - рабочая крепость троса;
n - коэффициент безопасности (запас прочности);
R - разрывная крепость троса.

Пример 1. Подобрать пеньковый трос для поднятия груза весом, равным 1500 кг. Груз Q висит при помощи одного свободного блока на двух тросах.
Решение. Расчет производим по формуле (2), приняв 6-кратный запас прочности. Растягиваюшее усилие, которому подвергается трос, равняется
R = Q / 2 = 1500 / 2 = 750 кг.
Приняв 6-кратный запас прочности, получаем рабочую крепость троса
Р = 750 кг * 6 = 4500 кг.

Для проверки этого расчета из таблицы ГОСТ 483-41 подбираем пеньковый белый трос, подыскивая в графе «разрывная крепость троса» число, близкое к 4500 кг. Для троса повышенной прочности такая разрывная крепость равна 4477 кг и соответствует тросу, для которого d = 31,8 см . Тогда, обозначив допускаемый расчетный предел прочности троса при растяжении в кг/кв. см, через Pr , по формуле (1)
Pr = R / (π d 2 / 4) = 750 / (π * 3,18 2 / 4)
получаем расчетный предел прочности, равный 93 кг/кв. см, что вполне допустимо.

Разрывная и допускаемая рабочая крепость растительных тросов может быть ориентировочно подсчитана по формуле
R = k С 2 , (3)
где R -разрывная крепость, кг;
k - коэффициент прочности (табл. 2);
С - окружности троса, мм.

Таблица 2

Коэффициент прочности для растительных тросов

Таблица 3

Определение веса растительного троса

Наименование троса	Вес погонного метра	Примечание
Пеньковый окружностью более 10 см	Q = C 2 / 112	Q - вес 1 погонного метра троса, кг С - окружность троса, см
Пеньковый окружностью менее 10 см	Q = C 2 / 106
Манильский	Q = C 2 / 137
Сизальский	Q = C 2 / 145

Таблица 4

Тросы (канаты) отворотные, кабельной работы

(ГОСТ 483-55)

Размер каната, мм		Повышенные			Нормальные
по окружности	по диаметру	общее число каболок в канате	вес 1 метра каната, г		общее число каболок в канате	вес 1 метра каната, г	суммарная крепость каболок каната, кг
150	47,8	201	1710	11658	201	1710	10653

Таблица 5

Тросы (канаты) сизальские и манильские, приводные трехпрядные, тросовой работы

Размер троса, мм		общее число витков всех прядей троса в погонном метре	число каболок в тросе	вес 1 метра троса при влажности 12%, г	среднее разрывное усилие 1 каболки троса, кг	суммарная крепость троса по каболкам, кг	разрывная крепость троса в целом, кг
по диаметру	по окружности
25	78,5	42	66	420	73	4818	3760
30	94,5	35	96	610	73	7008	5250
35	110	30	132	840	73	9636	6830
40	126	26	174	1100	73	12702	8510
45	141	24	216	1370	73	15768	10550
50	157	21	270	1700	73	19710	12800
55	173	19	327	2070	73	23871	15050

Таблица 6

Тросы (канаты) манильские обыкновенные трехпрядные тросовой работы

(ГОСТ 1088),

Размер, мм

Повышенные

Нормальные

по окружности

по диаметру

число каболок в тросе

число каболок в тросе

вес 1 метра троса при влажности 12%, г

среднее разрывное усилие 1 каболки троса, кг

суммарная крепость троса по каболкам, кг

разрывная крепость троса в целом виде, кг

Таблица 7

Тросы (канаты) сизальские обыкновенные трехпрядные тросовой работы

Размер, мм

общее число витков всех прядей троса в погонном метре

Повышенные

Нормальные

число каболок в тросе

вес 1 метра троса при влажности 12%, г

среднее разрывное усилие 1 каболки троса, кг

суммарная крепость троса по каболкам, кг

разрывная крепость троса в целом виде, кг

число каболок в тросе

вес 1 метра троса при влажности 12%, г

среднее разрывное усилие 1 каболки троса, кг

суммарная крепость троса по каболкам, кг

разрывная крепость троса в целом виде, кг

Таблица 8

Основные характеристики нейлоновых тросов
Размеры троса, мм		Вес 10 пог. м троса, кг	Разрывная крепость, кг
по окружности	по диаметру
12.7	4.0	0,13	294,6
19,1	6.4	0,26	543,6
25.4	7,9	0,45	906,8
31,8	10,3	0,66	1451,4
33,1	11.1	1, 0	2087,9
44.5	14,3	1,34	2834.6
50.8	15,9	1, 78	3657.6
57,2	18.2	2,13	4572,0
63,5	20,6	2,77	5588, 0
69,8	22,2	3,27	6807.2
76.2	23.8	3,92	8128,0
82.6	27.0	4,56	9448,8
88,9	28.6	5.39	10972,8
95.3	30.2	6,14	12700,0
101,6	31,8	7,03	14427,2
114,3	36.5	8.80	18288,0
127,0	39,7	10,94	22555,2
139,7	44.5	13,28

Растительные и синтетические тросы поступают от завода-изготовителя в бухтах. В зависимости от толщины троса в бухте может быть уложено до четырех-пяти отдельных кусков троса. Тросы толще 100 мм укладывают в бухту одним куском. На бирках, закрепленных на бухтах, и в сертификатах на трос должен быть штамп завода-изготовителя. Принимаемый на судно трос необходимо тщательно осмотреть. При осмотре проверяется равномерность и плотность свивки, целостность прядей. Растительные тросы не должны иметь следов и запаха плесени и гнили. Надо проверить толщину троса и его конструкцию и сверить с данными, указанными на бирке и в сертификате. Толщина замеряется по окружности не менее чем в десяти местах по всей длине троса. Для того чтобы убедиться в отсутствии внутренних дефектов, надо на небольшом участке слегка раскрутить пряди и осмотреть их. Особенно тщательно следует осматривать тросы, имеющие давние сроки изготовления. Для полного распускания бухты с целью осмотра троса или разделки его на куски нужной длины рекомендуется поставить ее на крестовину, подвешенную на тросе к вертлюгу, и распускать трос с наружного конца. Чтобы распустить бухту растительного троса и отмотать небольшой кусок, следует внутренний конец троса вывести наружу и распускать бухту изнутри. Бухта синтетического троса раскатывается по палубе и распускается с наружного конца. Распущенный из бухты трос растягивают по палубе и разрезают на куски нужной длины. Для предохранения троса от раскручивания по обе стороны от мест разреза на него предварительно накладывают марки из каболки, шкимушгара или парусной нитки. Свободные концы синтетического троса оплавляют паяльной лампой. Трос, предназначенный для швартовов, на обоих концах заделывают огонами (гашами) и наматывают на швартовные вьюшки или укладывают бухтами на решетчатые деревянные подставки - банкетки. Укладывать тросы в бухты надо взакрут, т. е. тросы прямого спуска - по часовой стрелке, а тросы обратного спуска - против часовой стрелки. Растительные тросы, хранящиеся на вьюшках или банкетках на палубе, в сырую погоду должны закрываться чехлами, а в сухую погоду - проветриваться. Синтетические тросы необходимо укрывать от солнечных лучей.

Тросы, не находящиеся в эксплуатации, должны храниться чистыми и сухими в хорошо вентилируемых помещениях. Синтетические тросы надо хранить в помещениях с температурой воздуха не свыше 30°С при относительной влажности не более 70%. Для уменьшения гигроскопичности растительных тросов, которая повышается за счет отложения на них солей, следует намокшие в морской воде тросы промывать пресной водой, а затем просушивать. Синтетические тросы не боятся влаги, поэтому просушка их не обязательна. Однако если трос будет храниться на вьюшке, то его следует просушить в тени во избежание ржавления вьюшки и троса. Стальные тросы поставляются на судно в небольших бухтах или кусками стандартной длины, намотанными на катушки. Каждая катушка троса снабжается биркой и сертификатом, в котором указываются основные характеристики троса и его размеры, а также дата изготовления и наименование завода-изготовителя. Для полного распускания троса с катушки пропускают ломик через нее середину и закрепляют его на вертикальных подставках. Для распускания небольшой бухты троса ее раскатывают по палубе, начиная с наружных шлагов. При внешнем осмотре троса необходимо сверить его конструктивные данные с указанными на бирке и в сертификате, проверить штангенциркулем диаметр троса. Трос не должен иметь вмятин, оборванных проволок, трещин и других повреждений оцинковки. Пряди троса должны плотно прилегать друг к другу. Перед тем как разрубить стальной трос, по обе стороны от места разруба на трос накладываются марки из мягкой проволоки или из каболок растительного троса для предохранения его от раскручивания. Стальные тросы, не находящиеся в эксплуатации, должны храниться в сухом помещении, смазанными и аккуратно уложенными в бухты. Швартовные тросы на вьюшках должны быть зачехлены, а в сухую погоду - открыты для проветривания.

Во всех устройствах должны применяться только исправные тросы. Растительный трос подлежит замене при наличии разрыва каболок, прелости, значительного истирания или деформации. Во избежание сплющивания и нарушения структуры тросы нельзя подвергать резким изгибам под нагрузкой. Поэтому все детали судовых устройств, через которые проходят тросы, должны иметь закругления. Растительные тросы при намокании укорачиваются до 10- 12%, а при высыхании удлиняются. Поэтому при влажной погоде сильно натянутые тросы необходимо ослаблять во избежание их обрыва.

Наружные волокна растительных и особенно синтетических тросов недостаточно стойки к истиранию. Поэтому в местах их трения по металлическим поверхностям надо подкладывать маты, парусину и т.д. Учитывая, что синтетические тросы подвержены оплавлению при трении. Особые требования предъявляются к деталям оборудования: на поверхности барабанов, кнехтов, киповых планок, роульсов не должно быть ребер, выступов и шероховатостей в виде острых краев, заусениц, раковин и т. п. При эксплуатации синтетических тросов нельзя допускать попадания песка и других твердых частиц между прядями, так как они вызывают разрушение троса. Надо оберегать трос от каменноугольного дегтя, олифы, смазки, лаков и красок, а также органических растворителей. Синтетические тросы, применяемые на танкерах, газовозах или судах, предназначенных для перевозки огнеопасных и химических грузов наливом, должны пройти обработку по снятию зарядов статического электричества, которая заключается в вымачивании троса в 2%-ном соленом растворе (20 кг поваренной соли на 1 м3 воды) в течение суток. Тросы, находящиеся в эксплуатации, следует не реже 1 раза в 2 месяца окатывать на палубе забортной водой. Стальной трос не должен иметь узлов и калышек, оборванных и торчащих проволок. Калышки должны быть заблаговременно разнесены, оборванные проволоки следует коротко обрезать, а трос в этих местах оклетнёвывать. Если по условиям работы стальной трос должен находиться в морской воде, то рекомендуется предварительно смазать его прокипяченной горячей смесью из равных частей древесной смолы и извести, а после работы промыть пресной водой, просушить и смазать. При работе с тросами необходимо соблюдать меры предосторожности. Следует помнить, что стальной трос не обладает большой эластичностью при нагрузке, близкой к разрывному усилию, он удлиняется всего лишь на 1-2%. Поэтому практически невозможно предвидеть момент его разрыва, и это обязывает людей, работающих с тросом, быть предельно осторожными. При рубке стальных тросов зубилом надо надевать защитные очки. Работы со стальными тросами должны выполняться в рукавицах. Большую опасность представляет работа с синтетическими тросами вследствие их большой эластичности. Необходимо иметь в виду, что критическим пределом, после которого возникает опасность разрыва, является удлинение полиамидных тросов на 40, полиэфирных и полипропиленовых - примерно на 30%. При разрыве синтетический трос сокращается с большой силой, его концы стремительно отлетают по направлению натяжения к месту крепления, чем создается опасность для находящихся поблизости людей.

Стальной канат – конструкции канатов могут содержать одну или много прядей (таблица 5.1), (рис.5.1). Пряди состоят из проволок, которые делятся на одинаково нормальную структуру сечения (все проволоки с одинаковым сечением) и разного диаметра (комбинированная структура сечения). Величина разрывного усилия каната в основном зависит от его диаметра. При одинаковых диаметрах канат с большим числом проволок является более гибким.

Рис. 5.1 Стальной канат двойной свивки
1 - проволока; 2 - прядь; 3 - сердечник

Tаблица 5.1 Виды прядей
(1 - проволока, 2 - прядь, 3 - сердечник)

Название	Изображение
Закрытой конструкции с двумя слоями клиновидной проволоки, одним слоем Z-образной проволоки и сердечником типа ТК

По конструкции различаются канаты

Одинарной свивки (спиральные) - состоящие из одного, двух или трех слоев проволоки, свитых в концентрические спирали (рис. 5.2)

Рис. 5.2 Одинарная свивка (спиральные)

Двойной свивки - состоящие из шести и более прядей, свитых в один концентрический слой (рис. 5.3).

Рис.5.3 Двойноая свивка

Тройной свивки - состоящие из стренг, свитых по спирали в один концентрический слой (рис. 5.4).

Рис. 5.4 Тройная свивка

По типу касания проволок между слоями различают канаты:

С точечным касанием (тип ТК) - свивки проволок имеют разные шаги по слоям пряди, а проволоки между слоями перекрещиваются. Такое расположение элементов увеличивает их износ при сдвигах в процессе эксплуатации, создает значительные контактные напряжения, способствующие развитию усталостных трещин в проволоках, и уменьшает коэффициент заполнения сечения каната металлом.

С линейным касанием (тип ЛК) - такие пряди изготавливают за один технологический прием, при этом постоянство шага свивки проволок во всех слоях пряди сохраняется. Для получения линейного касания диаметры проволоки и пряди выбирают в зависимости от конструкции последней. Так, в верхнем слое прядей каната типа ЛК-0 применяются проволоки одинакового диаметра по слоям, пряди типа ЛК-Р имеют в наружном слое проволоки различного диаметра, а в пряди типа /7/С-З используют проволоки, заполняющие пространство между проволоками различных диаметров. Существует тип каната с линейным касанием проволоки между слоями и имеющий в пряди слои с проволоками как разных, так и одинаковых диаметров-ЛК-РО. В трехслойных прядях линейного касания имеют место различные сочетания указанных выше типов прядей. Следует отметить, что работоспособность канатов с линейным касанием проволок в прядях при правильном выборе конструкции каната значительно выше, чем работоспособность канатов с точечным касанием проволок.

С точечно-линейным касанием (тип ТЛК) - пряди точечно-линейного касания получают при замене центральной проволоки в прядях линейного касания семипроволочной прядью: в этом случае на двухслойную прядь типа ЛК укладывается слой проволок одинакового диаметра с точечным касанием. Конструкции этих прядей обеспечивают возможность их изготовления на прядевьющих машинах со сравнительно небольшим числом шпуль. Кроме того, пряди ТЛК при соответствующем выборе параметров свивки обладают повышенными некрутящимися свойствами;

По материалу сердечника различают канаты:

С органическим сердечником (ОС) . В большинстве конструкций канатов для обеспечения требуемой гибкости и упругости в качестве сердечника в центре каната, а иногда и в центре прядей, используют пропитанные смазкой органические сердечники из пеньки, манилы, сизаля или хлопчатобумажной пряжи. Допускается также применение сердечников из асбестового шнура и искусственных материалов(полиэтилена, капрона, нейлона и др.).

С металлическим сердечником (МС) . Металлический сердечник целесообразно применять в тех случаях, когда требуется повысить структурную прочность каната при многослойной навивке его на барабан, уменьшить конструктивные удлинения каната при растяжении, а также при эксплуатации каната в условиях повышенной температуры. Одной из наиболее распространенных конструкций такого типа является канат двойной свивки из 6-7 проволочных прядей, расположенных вокруг центральной семипроволочной пряди. Металлический сердечник может быть изготовлен из обычной канатной или мягкой проволоки с временным сопротивлением разрыву не более 900 Н/мм2.

По сочетанию направлений свивки прядей и каната:

Канат односторонней свивки - с одинаковым направлением свивки проволок в прядях и прядей в канате (рис. 5.5).

Рис. 5.5 Канат односторонней свивки

Канат крестовой свивки - с противоположным направлением свивки прядей и каната (рис. 5.6).

Внешне канат крестовой свивки отличается тем, что проволоки на его поверхности располагаются параллельно оси каната. Проволоки каната односторонней свивки располагаются под углом к его оси.

Канаты односторонней свивки менее жесткие, но склонны к раскручиванию. В крановых механизмах, а также для изготовления стропов применяют ка

наты крестовой свивки, более жесткие, но не склонные к раскручиванию под нагрузкой. Нераскручивающиеся канаты, свитые из предварительно деформированных проволок описание которых пойдет ниже.

По способу свивки канаты делятся:

Раскручивающимися - проволоки не освобождены от внутренних напряжений, возникающих в процессе свивки проволок в пряди и прядей в канат. Стренги, пряди и проволоки в этом случае не сохраняют своего положения в канате после снятия перевязок с его концов;

Нераскручивающиеся (Н) - при свивке проволок в прядь и прядей в канат внутренние напряжения снимаются рихтовкой и предварительной деформацией таким образом, что после снятия перевязок с конца каната пряди и проволоки сохраняют заданное положение. Нераскручивающиеся канаты по сравнению с раскручивающимися имеют ряд преимуществ: несколько большую гибкость и более равномерное распределение растягивающих усилий на пряди и проволоке, повышенную сопротивляемость усталостным напряжениям, отсутствие стремления нарушить прямолинейность при раскладывании.

По степени крутимости канаты делятся:

Крутящиеся;

Малокрутящиеся (МК) . Эти канаты следует отличать от нераскручивающихся. В малокрутящихся канатах, благодаря подбору направлений свивки отдельных слоев проволок (в спиральных канатах) или прядей (в многослойных канатах двойной свивки), устраняется вращение каната вокруг своей оси при свободном подвешивании груза. Малокрутящийся канат может быть изготовлен как нераскручивающимся, так и раскручивающимся. Обязательным условием изготовления мало - крутящихся канатов является расположение прядей в двух или трех концентрических слоях с противоположным направлением свивки каждого концентрического ряда прядей. В этом случае моменты вращения всех прядей каната уравновешиваются, что предотвращает общее вращение каната вокруг своей оси.

В обзоре будут рассмотрены основные (самые распространенные) типы синтетических канатов. Их преимущества и недостатки. Приводятся базовые сведения - уровень сложности - новичок.

Про виды материалов, используемых в производстве канатов можно прочитать в статье: Сравнение материалов. Синтетические канаты: из чего они сделаны.

1. Крученые канаты

Наиболее распространены крученые трехпрядные канаты (Laid three-stand)
Упрощенно конструкция – три по отдельности закрученных (в одну сторону) пряди скручиваются затем все вместе (в другую сторону).

В зависимости от итогового числа кручений могут быть
-мягкими (soft) – малое число круток. В этом случае конструктивно достигается наибольшая прочность каната и наименьшая растяжимость. При этом будет низкая устойчивость к истиранию и высокая склонность к зацепам и выдергиванию прядей (образование «хохлов»)
-жесткими (hard) - большое число круток. Наименьшая прочность, наибольшая растяжимость и высокая абразивная устойчивость.
-средней жесткости(medium) – среднее число круток. Самый распространенный из трех исполнений.

Такие канаты производят из натуральных волокон, металлической проволоки, синтетических - мультифиламентных, монофиламентных нитей. Комбинированные – синтетика/синтетика, синтетика/натуральные волокна, синтетика/металл

Из плюсов:
- просты в производстве (дешевизна)
-удобны для сращивания (сплетания – сплесень, огон).

Из недостатков можно отметить:
-склонность к «раскручиванию» (необходимо фиксировать концы каната)
-склонность к образованию петель (и узлов), когда канат находится без нагрузки, в свободном состоянии

Другие типы крученых канатов в рамках этой статьи рассматриваться не будут из-за сравнительно низкой распространенности. Общее сравнение характеристик с канатами других типов можно увидеть в выводах.

2. Плетеные канаты

Общая характеристика - прядность каната, т.е. число прядей, из которых он заплетается. Прядность соответствует (либо кратна) числу шпуль на плетильной машине.

Плетеные канаты без сердечника

У всех канатов в этой группе будет внутренняя полость. Чем больше прядность, тем больше диаметр полости. Например, для 8ми прядных канатов полость незначительна, и на ощупь их очень сложно отличить от каната с сердечником. А вот 24 прядный канат без сердечника уже будет напоминать чулок (легко сминаться до плоского состояния).

8-прядные канаты L типа. (plaited rope).

На рисунке видно, что такая структура каната достигается переплетением сдвоенных прядей. Прочность и линейный вес таких канатов соизмеримы с кручеными трехпрядными (при совпадающих диаметрах). Однако они не склонны к образованию петель и перекрутов.

Простые полые n-прядные канаты (hollow single-braid)
Представляют из себя обычные плетеные веревки. Ниже представлен 8ми прядный канат. Такая структура достигается простым переплетением прядей. В целом, на плетельной машине задействованы 8мь шпуль с нитью, четыре из которых движутся по часовой, а четыре - против часовой стрелки. Такие канаты просты в исполнении, удобны в использовании.

Канаты с диагональным плетением (twill braid)
Аналогично предыдущему типу, имеют пустоту в центре. Визуально, легко отличимы от простых плетеных.
Такая структура достигается переплетением прядей со смещением. Например, на машине задействованы 12 шпуль с нитью, шесть из которых движутся по часовой, а остальные шесть – против часовой стрелки. Однако, в отличии от предыдущего вида, каждая левая прядь «накрывается» двумя правыми прядями. И наоборот, каждая правая прядь «накрывается» двумя левыми.

Канаты диагонального плетения имеют чуть большую толщину оплетки, чем аналогичных простого плетения.

Канаты сплошного плетения (Solid braid)
Можно выделить в отдельную группу. Благодаря особому типу машин, на которых производят такие канаты, он получается внутри заполненный нитью, т.е. без пустот. Такие канаты широко распространены в Америке.

Плетеные канаты с сердечником

В качестве сердечника могут использоваться пучки нитей, плетеные сердечники, крученые сердечники. Бывают и более сложные конструкции, они используются для канатов специального назначения.
Сердечник и оплетка могут быть выполнены из разных материалов Такое комбинирование используется для получения определенных свойств. Например, в оплетку можно использовать устойчивый к истиранию материал, а в сердечник - более легкий, или прочный.

Канаты с плетеным сердечником (Double-braid, braid-of-braid rope)

Как правило, в качестве сердечника используется плетеный 8, 12 прядный канат быстрой протяжки. Оплетка состоит из большего числа прядей (обычно 16прядные и более) и имеет плотное плетение.

Канаты с параллельными кручеными прядями (parallel stand rope)

Представляют из себя канаты, у которых пряди сердечника расположены параллельно центральной оси веревки. Один из самых распространенных примеров в этой группе – Kermantle rope – страховочные веревки. Сердечник состоит из трехпрядных крученых шнуров, оплетка, как правило, 24, 32 или 48 прядная. Канаты такого типа очень эффективны (прочность нитей используется на 80-90%, тогда как на простых плетеных веревках только порядка 60%) и при этом лишены недостатков обычных крученых веревок.

Итоги
В качестве итогов можно вывести сравнительную табличку (надо понимать, что эта информация условна, и сравниваемые канаты должны быть одного диаметра и из одинакового материала).