Приведенная ниже информация по классификации канатов далеко не нова, и мы практически ничего нового добавить не сможем. Аналогичные материалы вы легко сможете найти на прочих ресурсах, так зачем мы размещаем её у себя? Взглянув на нижепредставленную классификацию вы поймете, что видов каната большое количество и порой даже специалисту бывает достаточно сложно разобраться что такое Канат 12-ГЛ-ВК-Л-О-Н-1770 ГОСТ 2688–80.

Работая с одними и теми же канатами расшифровать все достаточно просто, но если клиент хочет купить нестандартный канат? Вот тут и начинается «Где посмотреть? Где взять? Что означает эта буква в наименовании?». Ранее мы уже публиковали материал о канатах , но подробно не описывали классификацию, поэтому мы надеемся что и данная статья будет вам полезна.

Классификация, технические требования, методы испытаний, правила приемки, транспортировки, и хранения стальных канатов изложены в ГОСТ 3241-91 «Канаты стальные. Технические условия».

Классификация стальных канатов

1. По основному конструктивному признаку:

• одинарной свивки или спиральные состоят из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев. Канаты одинарной свивки, свитые только из круглой проволоки, называют обыкновенными спиральными канатами. Спиральные канаты, имеющие в наружном слое фасонные проволоки, называют канатами закрытой конструкции. Канаты одинарной свивки, предназначенные для последующей свивки, называют прядями.
• двойной свивки состоят из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев. Канаты двойной свивки могут быть однослойные или многослойные. Широкое распространение получили однослойные шестипрядные канаты двойной свивки. Канаты двойной свивки, предназначенные для последующей свивки, называют стренгами.
• тройнойсвивки состоят из стренг, свитых по спирали в один концентрический слой.

2. По форме поперечного сечения прядей:

• круглые
• фасоннопрядные (трехграннопрядные, плоскопрядные), имеют значительно большую поверхность прилегания к шкиву, чем круглопрядный.

3. По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки:

• ТК - с точечным касанием проволок между слоями,
• ЛК - с линейным касанием проволок между слоями,
• ЛК-О - с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди,
• ЛК-Р - с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди,
• ЛК-З - с линейным касанием проволок между слоями пряди и проволоками заполнения,
• ЛК-РО - с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра,
• ТЛК - с комбинированным точечно-линейным касанием проволок в прядях.

Пряди с точечным касанием проволок изготовляют за несколько технологических операций в зависимости от числа слоев проволок. При этом необходимо применять разные шаги свивки проволок для каждого слоя пряди и повивать следующий слой в противоположном направлении предыдущему. В результате проволоки между слоями перекрещиваются. Такое расположение проволок увеличивает их износ при сдвигах в процессе эксплуатации, создает значительные контактные напряжения, способствующие развитию в проволоках усталостных трещин, и уменьшает коэффициент заполнения сечения каната металлом.
Пряди с линейным касанием проволок изготовляют за один технологический прием; при этом сохраняется постоянство шага свивки, и одинаковое направление свивки проволок для всех слоев пряди, что при правильном подборе диаметров проволоки по слоям, дает получение линейного касания проволок между слоями. В результате значительно снижается износ проволок и резко возрастает работоспособность канатов с линейным касанием проволок в прядях в сравнении с работоспособностью канатов типа ТК.
Пряди точечно-линейного касания применяют при необходимости замены в прядях линейного касания центральной проволоки семипроволочной прядью, когда на однослойную семипроволочную прядь типа ЛК укладывается слой проволок одинакового диаметра с точечным касанием. Пряди могут обладать повышенными некрутящимися свойствами.

4. По материалу сердечника:

• ОС - с органическим сердечником - в качестве сердечника в центре каната, а иногда и в центре прядей, используются сердечники из натуральных, синтетических и искусственных материалов - из пеньки, манилы, сизали, хлопчатобумажной пряжи, полиэтилена, полипропилена, капрона, лавсана, вискозы, асбеста.
• МС - с металлическим сердечником - в качестве сердечника, в большинстве конструкций, применяется канат двойной свивки из шести семи проволочных прядей, расположенных вокруг центральной семи проволочной пряди, в канатах по ГОСТ 3066-80, 3067-88,3068-88 в качестве МС применяется прядь той же конструкции, что и в повиве. Их целесообразно применять тогда, когда надо повысить структурную прочность каната, уменьшить конструктивные удлинения каната при растяжении, а также при высокой температуре среды, в которой работает канат.

5. По способу свивки:

• Нераскручивающихся канатах - Н - пряди и проволоки сохраняют заданное положение после снятия вязок с конца каната или легко укладываются в ручную при незначительном раскручивании, что достигается предварительной деформацией проволок и прядей при свивке проволок в прядь и прядей в канат.
• Раскручивающихся канатах - проволоки и пряди предварительно не деформированы или недостаточно деформированы перед их свивкой в пряди и в канат. Поэтому пряди в канате и проволоки в прядях не сохраняют своего положения после снятия вязок с конца каната.

6. По степени уравновешенности:

• Рихтованный канат - Р - не теряет своей прямолинейности (в пределах допустимого отклонения) в свободном подвешенном состоянии или на горизонтальной плоскости, т.к. после свивки прядей и шпата соответственно напряжения от деформации проволок и прядей сняты рихтовкой.
• Нерихтованный канат - не обладает таким свойством, свободный конец нерихтованного каната стремится образовать кольцо, за счет напряжений деформации проволок и прядей полученных в процессе изготовления каната.

7. По направлению свивки каната:

• Правой свивки - не обозначается
• Левой свивки - Л

Направление свивки каната определяется: направлением свивки проволок наружного слоя - для канатах одинарной свивки; направлением свивки прядей наружного слоя - для канатов двойной свивки; направлением свивки стренг в канат - для канатов тройной свивки

8. По сочетанию направлений свивки каната и его элементов:

• Крестовой свивки - направление свивки прядей и стренг противоположны направлению свивки каната.
• Односторонней свивки - О - направление свивки прядей в канат и проволоки в прядях одинаковы.
• Комбинированной свивки - К с одновременным использованием в канате прядей правого и левого направления свивки.

9. По степени крутимости

• Крутящиеся - с одинаковым направлением свивки всех прядей по слоям каната (шести - и восьмипрядные канаты с органическим и металлическим сердечником)
• Малокрутящиеся - (МК) с противоположным направлением свивки элементов каната по слоям (многослойные, многопрядные канаты и канаты одинарной свивки). В некрутящихся 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.

10. По механическим свойствам проволоки

• Марка ВК - высокого качества
• Марка В - повышенного качества
• Марка 1 - нормального качества

11. По виду покрытия поверхности проволок в канате:

• Из проволок без покрытия
• Из оцинкованной проволоки в зависимости от поверхностной плотности цинка:
• группа С - для средних агрессивных условий работы
• группа Ж - для жестких агрессивных условий работы
• группа ОЖ - особо жестких агрессивных условий работы
• П - канат или пряди покрыты полимерными материалами

12. По назначению каната

• Грузолюдские - ГЛ - для подъема и транспортировки людей и грузов
• Грузовые - Г - для подъема и транспортировки и грузов

13. По точности изготовления

• Нормальной точности - не обозначается
• Повышенной точности - Т - ужесточенными предельными отклонениями по диаметру каната

14. По прочностным характеристикам
Маркировочных групп временного сопротивления разрыву Н/мм2 (кгс/ мм2) - 1370 (140), 1470 (150), 1570 (160), 1670 (170), 1770 (180), 1860 (190), 1960 (200), 2060 (210), 2160 (220)

Примеры условного обозначения стальных канатов

1. Канат 16,5 - Г - I - Н - Р - Т - 1960 ГОСТ 2688 - 80 Канат диаметром 16,5 мм, грузового назначения, первой марки, из проволоки без покрытия, правой крестовой свивки, нераскручивающийся, рихтованный, повышенной точности, маркировочной группы 1960 Н/мм2 (200 кгс/мм2), по ГОСТ 2688 - 80
2. Канат 12 - ГЛ - ВК - Л - О - Н - 1770 ГОСТ 2688 - 80 Канат диаметром 12,0 мм, грузолюдского назначения, марки ВК, из проволоки без покрытия, левой односторонней свивки, нераскручивающийся, нерихтованный, нормальной точности, маркировочной группы 1770 Н/мм2 (180 кгс/мм2), по ГОСТ 2688-80
3. Канат 25,5 - Г - ВК - С - Н - Р - Т - 1670 ГОСТ 7668 - 80 Канат диаметром 25,5 мм, грузового назначения, марки ВК, оцинкованный по группе С, правой крестовой свивки, нераскручивающийся, рихтованный, повышенной точности, маркировочной группы 1670 Н/мм2 (170 кгс/мм2), по ГОСТ 7668 - 80
4. Канат 5,6 - Г - В - Ж - Н - МК - Р - 1670 ГОСТ 3063 - 80 Канат диаметром 5,6 мм, грузового назначения, марки В, оцинкованный по группе Ж, правой свивки, нераскручивающийся, малокрутящийся, рихтованный, маркировочной группы 1670 Н/мм2 (170 кгс/мм2), по ГОСТ 3063 - 80

Каждая конструкция каната имеет преимущества и недостатки, которые необходимо правильно учитывать при выборе канатов для конкретных условий эксплуатации. При выборе следует сохранять необходимые соотношения между диаметрами органов навивки и диаметрами канатов и их наружных проволок, а также необходимый запас прочности, обеспечивающий безаварийную работу.

Канаты одинарной свивки из круглых проволок - обыкновенные спиральные (ГОСТ 3062-80; 3063-80; 3064-80) обладают повышенной жесткостью, поэтому их рекомендуется применять там, где преобладают растягивающие нагрузки на канат (грозозащитные тросы высоковольтных линий электропередач, ограждения, растяжки и т.п.)

Канаты двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях при простоте изготовления обладают сравнительно большой работоспособностью и имеют достаточное число разнообразных конструкций Последнее позволяет выбрать канаты для работы при больших концевых нагрузках, при значительном абразивном износе, в различных агрессивных средах, при минимально допустимых отношениях диаметра органа навивки и диаметра каната.

Канаты типа ЛК-Р (ГОСТ 2688-80, 14954-80) следует применять тогда, когда в процессе эксплуатации канаты подвергаются воздействию агрессивных сред, интенсивному знакопеременному изгибу и работают на открытом воздухе. Большая структурная прочность этих канатов позволяет использовать их во многих весьма напряженных условиях работы крановых механизмов.

Канаты типа ЛК-О (ГОСТ 3077-80, 3081-80; 3066-80; 3069-80; 3083-80) устойчиво работают в условиях сильного истирания благодаря наличию в верхнем слое проволок увеличенного диаметра. Эти канаты получили широкое распространение, но для их нормальной эксплуатации требуется несколько повышенный диаметр блоков и барабанов.

Канаты типа ЛК-З (ГОСТ 7665-80, 7667-80) применяют тогда, когда требуется гибкость при условии, что канат не подвергается воздействию агрессивной среды. Применять эти канаты в агрессивной среде не рекомендуется из-за тонких проволок заполнения в прядях, легко поддающихся корродированию.

Канаты типа ЛК-РО (ГОСТ 7668-80, 7669-80, 16853-80) отличаются сравнительно большим числом проволок в прядях и поэтому обладают повышенной гибкостью. Наличие в наружном слое этих канатов относительно толстых проволок позволяет успешно применять их в условиях абразивного износа и агрессивных сред. Вследствие такого сочетания свойств канат конструкции типа ЛК-РО является универсальным.

Канаты двойной свивки с точечно-линейным касанием проволок в прядях типа ТЛК - О (ГОСТ 3079-80) следует применять тогда, когда использование канатов линейным касанием проволок в прядях невозможно из-за нарушения установочных минимально допустимых соотношений между диаметрами органов навивки и диаметрами проволок каната или при невозможности обеспечения рекомендуемого запаса прочности.

Канаты двойной свивки с точечным касанием проволок в прядях типа ТК (ГОСТ 3067-88; 3068-88; 3070-88; 3071-88) не рекомендуются для ответственных и интенсивно работающих установок. Эти канаты можно применять лишь для не напряженных условий эксплуатации, где знакопеременные изгибы и пульсирующие нагрузки не значительны или отсутствуют (стропы, расчалочные канаты, временные лесосплавные крепления поддерживающие и тормозные канаты и т. п.)

Многопрядные канаты двойной свивки (ГОСТ 3088-80; 7681-80) в зависимости от принятых направлений свивки прядей по отдельным слоям изготовляют обыкновенными и некрутящимися. Последние обеспечивают надежную и устойчивую эксплуатацию на механизмах со свободным подвешиванием груза, а большая опорная поверхность и меньшие удельные давления на внешние проволоки позволяют достигать сравнительно большой работоспособности каната. Недостатками многопрядных канатов являются сложность изготовления (особенно предварительной деформации), склонность к расслоению, сложность наблюдения за состоянием внутренних слоев прядей.

Канаты тройной свивки (ГОСТ 3089-80) применяют тогда, когда основными эксплуатационными требованиями являются максимальная гибкость и упругость каната, а его прочность и опорная поверхность не имеют решающего значения. Органические сердечники в стренгах целесообразны тогда, когда канат предназначен для буксировки и швартовки, где требуются повышенные упругие свойства каната. Благодаря использованию проволок малых диаметров по сравнению с проволоками канатов двойной свивки канаты тройной свивки для нормальной эксплуатации требуют шкивы значительно меньших диаметров.

Трехграннопрядные канаты (ГОСТ3085-80) отличаются повышенной структурной устойчивостью, очень большим коэффициентом заполнения и большой опорной поверхностью. Применение этих канатов особенно целесообразно при больших концевых нагрузках и сильном абразивном износе. Рекомендуется использовать эти канаты как на установках со шкивами трения, так и при многослойной навивке на барабаны Недостатком трехграннопрядных канатов являются острые перегибы проволок на гранях прядей, повышенная жесткость каната, трудоемкость изготовления прядей.

Плоские канаты (ГОСТ 3091-80; 3092-80) находят применение в качестве уравновешивающих на шахтных подъемных установках. К достоинствам этих канатов следует отнести их не крутимость. Однако ручные операции, применяемые при сшивке канатов, и относительно быстрое разрушение ушивальника при эксплуатации ограничивают объем использования этих канатов в промышленности.

Классификация канатов по отечественным и зарубежным стандартам

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

Таблица 4

Тросы (канаты) отворотные, кабельной работы

(ГОСТ 483-55)

Таблица 5

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

Таблица 6

Тросы (канаты) манильские обыкновенные трехпрядные тросовой работы

(ГОСТ 1088),

Таблица 7

Тросы (канаты) сизальские обыкновенные трехпрядные тросовой работы

Таблица 8

Для производства стальных тросов, требования к которым оговаривает ГОСТ 2688-80, применяется специальная проволока, предварительно подвергаемая термической обработке, что придает ей высокую прочность. Трос стальной активно используется в различных отраслях промышленности: нефтепереработке, добыче угля, строительстве, при эксплуатации морского и речного транспорта и др.

Назначение троса из стали

Изделие чаще всего применяется при выполнении такелажных, буксировочных и грузоподъемных работ. Такой прочный и одновременно гибкий элемент является неотъемлемой деталью оснащения подъемных кранов, экскаваторов и буровых установок. Кроме того, он используется в механизмах подъема и опускания пассажирских и грузовых лифтов, с его помощью армируют бетон, придавая ему требуемые механические характеристики. Наиболее широкое применение такие тросы получили при выполнении грузоподъемных работ, ведь высокая прочность и гибкость, которыми обладают эти изделия, позволяет изготавливать из них грузозахватные приспособления, способные выдержать значительные механические нагрузки.

Учитывая сложность работ, для выполнения которых используют стальные тросы, следует уделять очень серьезное внимание вопросам их выбора. На современном рынке представлены различные виды канатов и тросов, изготовленных из стали, что делает их выбор очень затруднительным для несведущего человека. В таких случаях лучше обратиться к профессионалам, способным подобрать изделие в соответствии с теми задачами, для решения которых его планируется использовать.

Строгие требования по соответствию оговоренным эксплуатационным характеристикам предъявляются не только к металлическим тросам, но и к дополнительным элементам, в сочетании с которыми они используются. Такие изделия перед выпуском их в эксплуатацию подвергаются специальным испытаниям и проверкам, после чего на них выдаются сертификаты и разрешения на использование по их прямому назначению.

Основными параметрами, по которым эти тросы и выбираются потребителем, являются гибкость, прочность и грузоподъемность, а также предельные значения их натяжения. Чтобы повысить устойчивость стальных тросов к воздействию агрессивных сред, в которых они будут эксплуатироваться, их в отдельных случаях могут подвергать дополнительной обработке. Вес проволочного троса может быть одним из наиболее значимых параметров, если говорить об отдельных сферах использования этого изделия.

Особенности конструкции тросов

Стальные тросы сегодня изготавливаются по разным технологиям, но есть общие особенности их устройства, на которых и следует остановиться подробнее. Основу конструкции любого такого троса составляет множество стальных проволок, переплетенных вокруг общего сердечника. Сердечник может быть изготовлен из различных материалов, в том числе и неметаллических. Основным назначением такого элемента является формирование модели готового изделия и предохранение его поверхности от продавливания, которое может возникнуть под воздействием значительных механических нагрузок. Если в качестве материала изготовления сердечника используется металл, то его поверхность обязательно защищают от коррозии, для чего ее покрывают цинком или алюминием.

Часто тросы изготавливают с сердечником из органических материалов, в качестве которых используют х/б ткань, манилу, пеньку или сизаль. Органика, как известно, очень подвержена гниению и грибковым поражениям. Чтобы избежать этого явления, сердечники из органики пропитывают специальной смазкой, значительно продлевающей срок службы стального изделия и дополнительно способствующей тому, чтобы минимизировать трение между его составными элементами.

Активно используются также типы канатов, сердечник которых изготовлен из синтетических материалов: полиамидных нитей. Как правило, такие тросы имеют двухслойное устройство, при этом оба слоя, разделенные синтетическими нитями, не трутся друг о друга. Большим преимуществом стальных изделий такой конструкции является их относительно небольшой вес – очень важное свойство во многих ситуациях. В качестве металлических сердечников тросов могут быть использованы изолированные пластины металла, проволока или лента, свитые в спирали.

По уровню своей гибкости тросы из стали подразделяются на три категории: с наименьшей степенью гибкости (сердечник из пеньки и 42 проволок), гибкие (72 проволоки, из которых предварительно выполнены отдельные пряди) и обладающие повышенной гибкостью (сердечник из пеньки и 144 проволоки, предварительно свитые в 6 прядей).

Виды и маркировка изделий

При выборе стального троса для решения определенных задач следует учитывать массу факторов: его устройство, длину и диаметр, а также основные параметры – гибкость и предельную нагрузку, которую он способен выдержать. Нужно обязательно уделить внимание конструкции такого изделия, которая во многом и определяет его основные характеристики. К тому или иному типу конструкции тросы причисляют в зависимости от того, из какого количества свивок они выполнены. Так, стальной трос одинарной свивки состоит из сердечника, на который по спирали накручена проволока. Такие элементы часто используются в качестве отдельных прядей для изготовления более сложных изделий – стальных тросов двойной свивки.

Конструкция таких изделий включает в себя сердечник, на который с соблюдением определенной последовательности и накручивают пряди. Пряди используются для изготовления как однослойных, так и многослойных тросов, которые способны выдерживать значительные нагрузки и могут обладать способностью не закручиваться в процессе работы, что очень важно во многих ситуациях. Самыми сложными по своему устройству являются тросы тройной свивки, для изготовления которых используют так называемые стренги. Стренг – это, по сути, стальной трос двойной свивки, специально изготовленный для того, чтобы в дальнейшем формировать из него более сложные изделия.

Для производства тросов сложной конструкции могут использоваться пряди, выполненные различными способами. Для маркировки и определения типа прядей, из которых выполнен трос, используют обозначение ЛК – линейное касание. Наиболее простые по своему устройству пряди (ЛК-0) характеризуются одинаковым шагом свивки во всех слоях и ее повторяющимся рисунком.

Для формирования слоев пряди может быть использована проволока разного диаметра, в таких случаях она обозначается ЛК-Р. Существуют и смешанные типы прядей, одни слои которых изготовлены из проволоки одного диаметра, а другие – из проволоки разного. Такие пряди обозначаются ЛК-РО. Способ изготовления прядей очень важно учитывать при выборе тросов различного назначения, так как именно он в большей степени определяет те свойства, которыми обладает готовое изделие.

Для производства стальных тросов также используются пряди, изготовленные по принципу не линейного (ЛК), а точечного касания проволоки в них (ТК). Особенности устройства таких прядей заключаются в том, что в каждом их слое используется разный шаг намотки проволоки, кроме того, эти слои перекрещиваются между собой. Следует сразу сказать, что не рекомендуется использовать стальные тросы с такими прядями в тех случаях, когда они будут испытывать значительные динамические нагрузки.

Объясняется это тем, что в связи с невысокой плотностью внутренней структуры таких изделий, их слои под действием динамических нагрузок подвергаются сильному трению, что может привести к быстрому выходу из строя всего троса. Существуют и комбинированные тросы, для изготовления которых использованы пряди ЛК и ТК типов. Обозначаются они соответственно ТЛК. Каждый из приведенных выше типов стальных тросов следует выбирать в зависимости от их назначения, тщательно оценивая те условия, в которых они будут эксплуатироваться.

Тросами (канатами) называют изделия, свитые из стальных проволок или скрученные из растительных и искусственных волокон. По материа-лу тросы делятся на растительные, стальные (проволочные), комбиниро-ванные и синтетические.

Делают из обработанного соответствующим об-разом растительного волокна. В зависимости от исходного материала растительные тросы бывают пенько-вые, манильские и сизальские.

Пеньковые тросы изготовляют из волокон конопли — пеньки. Пенька может употребляться в чистом виде (бельные тросы) и просмоленная (смоленые тросы). Осмолка пеньки предохраняет трос от действия влаги и быстрого загнивания, но его прочность при этом несколько понижается. Пеньковые тросы прочны и элас-тичны, но сильно впитывают влагу, поэтому они тонут в воде, а в холод-ную и сырую погоду становятся тяжелыми и жесткими.

Манильские тросы , изготовляемые из волокон стеблей и листьев бана-нового дерева, очень удобны для использования на судах. Особенность этих тросов — низкая гигроскопич-ность, благодаря чему они не тонут в воде. Эти тросы — самые прочные из растительных и отличаются гибкостью и значительной эластич-ностью.

Сизальские тросы делают из волокон листьев тропического растения агавы. Эти тросы уступают по прочности пеньковым. Они имеют большую жесткость, в результате чего быстро изнашиваются.

Растительные тросы изготовляют следующим образом. Сначала волок-на свивают в каболки. Затем из не-скольких каболок получают прядь. Три-четыре пряди, свитые вместе, образуют трос, который называют тросом тросовой работы (рис. 1, а). Несколько тросов (три-четыре) тро-совой работы, свитые вместе, обра-зуют трос кабельной работы (от-воротный трос). Используемые при этом тросы тросовой работы полу-чают название стрендей (рис. 1, б)

Рис. 1 Растительные тросы а — тросовой работы, б — кабельной работы, в — прямого спуска, г — обратного спуска, 1 — каболки, 2 — пряди, 3 — стренди

Для того чтобы трос не раскру-чивался и сохранял постоянную форму, составные элементы (каболки пряди, стренди и тросы в целом) скручивают в разные стороны. Обычно волокна свивают в каболки по часовой стрелке так, что витки идут слева вверх направо, каболки в пряди в обратную сторону, а прядь в трос снова по часовой стрелке При таком направлении, свивки получается трос прямого спуска (Z-образный) (рис. 1, в). В отдельных случаях применяют обратное направление свивки. Такие тросы называют тросами обратного спуска (S-образный) (рис. 1, г).

Нашли применение на судах также плетеные тросы, которые состоят из одной слабо свитой пряди, покрытой оплеткой из льняных ниток. Эти тросы мало тянутся и не скру-чиваются, поэтому употребляются для сигнальных фалов и лаглиней забортных лагов.

Толщину растительных тросов измеряют по длине окружности. В зависимости от нее эти тросы имеют специальные названия. Так, тросы толщиной до 25 мм называются линями, от 100 до 150 мм — перлинями, от 150 до 350 мм — кабельтовыми и свыше 350 мм — канатами (тросы при длине окружности 25—100 мм не имеют спе-циального названия).

Стальные тросы изготавливают из стальной, обычно оцинкованной, про-волоки диаметром 0,2—5 мм. В зави-симости от числа повивов разли-чаются тросы одинарной, двойной и тройной свивки (рис. 2). Наиболее просто сделать стальной трос одинар-ной свивки. В этом случае несколько проволок свивают непосредствен-но в трос.

Такие однопрядные тросы называют спиральными. Но чаще и в большом ассортименте изготавли-вают тросы двойной свивки: проволоку сначала свивают в пряди, а затем несколько прядей свивают в трос. Если несколько таких тросов свить вместе, то получится трос тройной свивки.

Многопрядные тросы свивают вок-руг центрального сердечника (рис. 3), в качестве которого используют стальную проволоку или органичес-кие волокна. Сердечник, заполняя пустоту внутри троса, препятствует проваливанию прядей к центру, а органический сердечник, содержа-щий антикоррозионную смазку, кроме того, предохраняет проволоку троса от ржавления, чем увеличи-вается срок его службы. Кроме центрального сердечника, некоторые тро-сы могут иметь органический сердеч-ник внутри каждой пряди.

Большое практическое значение имеет классификация тросов по их гибкости. Наиболее жесткими являются однопрядные спиральные тросы. К жестким относятся тросы, имею-щие проволочный сердечник, а тросы с центральным органическим сердеч-ником — к полужестким. Гибкие тро-сы имеют несколько органических сердечников. Наибольшей гибкостью обладают тросы тройной свивки.

Для обозначения марок стальных тросов принята цифровая система, по которой каждый трос маркируют произведением чисел: первое из них указывает число прядей в тросе, второе — количество проволок в каждой пряди. При маркировке тро-са тройной свивки впереди добав-ляют еще один сомножитель, который указывает число стрендей в тросе. Количество органических сердечни-ков в тросе указывает последняя цифра.

6 X 24 + 7 означает трос двойной свивки, состоящий из 6 прядей, каждая из которых свита из 24 проволок, и имеющий 7 органических сердечников. Шестистрендный трос тройной свивки, каждая стрендь которого свита из 7 прядей по 19 проволок и имеет один органический сердечник, будет обозначаться: 6 X 7 X 19 + 1.

Комбинированные тросы имеют пряди, состоящие из стальных оцинкованных проволок, покрытых пряжей растительного происхожде-ния.

Синтетические тросы изготавли-вают из искусственных волокон, к числу которых относятся капрон, нейлон, куралон и наиболее распро-страненный сейчас полипропилен. Эти тросы по своей прочности, эластичности, гибкости и долговеч-ности значительно превосходят са-мые лучшие растительные. Они не подвержены гниению и плесени, поч-ти не поддаются действию нефти, ма-сел, щелочей и кислот. Для судовых работ применяют чаще всего круче-ные трехпрядные синтетические тро-сы, а для швартовных концов разрешается применять плетеные восьмипрядные синтетические тросы.

Применение тросов на судах тре-бует знания их основных характе-ристик, из которых важнейшей является прочность. Прочность троса характеризуется его разрывным уси-лием, под которым понимают минимальную нагрузку, разрывающую трос. Разрывное усилие троса зави-сит от его диаметра и конструкции, вида свивки и материала, диаметра проволоки, качества стали и т.д.

Величины разрывного усилия тросов приведены в государственных стан-дартах. Для практических целей часто достаточно знать приближен-ное значение разрывного усилия которое можно определить по различным эмпирическим формулам.

Так, например, разрывное усилие R (в Н) и массу G (в кг) 100 нормального трехпрядного манильского троса тросовой работы определяют:

Где f — эмпирический коэффициент, величии которого изменяется в пределах до 4 при изменении длины окружности троса от 30 до 350 мм. Более точно этот коэффициент может быть определен по формуле

f = 650 — 0 , 75 С 100

С — длина окружности троса, мм.

Таблица 1

Разрывное усилие других типов растительных тросов можно определить по тем же формулам с введением поправки, указанной ниже (в % вычисленного значения R ) :

• Манильский повышенной прочности + 30;
• Сизальский нормальный — 30;
• То же повышенной проч-ности — 0;
• Пеньковый бельный, нор-мальный — 20;
• То же специальный + 5;
• То же смоленый нормальный — 25;
• То же специальный.

Синтетические тросы имеют значительно более высокую прочность. Разрывное усилие куралонового тро-са в 1,5 раза, а нейлонового и капронового — более чем в 2,5 раза выше, чем манильского. В то же время масса синтетических тросов на 10 % меньше, чем растительных.

Разрывное усилие и масса сталь-ных тросов могут быть определены:

Где k и k 1 — эмпирические коэффициенты, величина которых для различ-ных типов тросов указана в табл. 1;

d — диаметр троса, мм.

Чтобы правильно подобрать трос для работы, необходимо знать не только разрывное усилие, но и его рабочую прочность (допускаемое на-тяжение). Рабочая прочность — на-грузка, при которой трос может работать в данных условиях в тече-ние продолжительного времени без нарушения целости отдельных элементов и всего троса. Рабочая прочность Р (в ньютонах) составляет только некоторую часть разрывного усилия и определяется:

Где n — коэффициент запаса прочности.

Для тросов, применяемых на су-дах, n обычно принимается равным 6. Более точно он может быть выбран с учетом назначения, условий работы и типа троса. Так, для стоячего такелажа п понижается до 4, в устройствах для подъема людей по-вышается до 14.

Пример 1. Нормальный трехпрядный ма-нильский швартовный трос, длина окруж-ности 250 мм. Рассчитать разрывное усилие и рабочую крепость 100 м. троса и вес бухты троса в 200 м.

• Н а х о д и м к о э ф ф и ц и е н т f = 650 — 0 , 75 × 250 100 = 4 , 625 ;
• О п р е д е л я е м R = 4 , 625 × 250 2 = 289062 , 5 H ;
• З а т е м о п р е д е л я е м Р = 29062 , 5 6 = 48177 , 1 H ;
• Масса 100 м троса G = 0,007-250 2 = 437,5 кг. Масса бухты в 200 м будет в 2 раза больше, т. е. 875 кг.

Пример 2. Стальной гибкий буксирный трос диаметром 60 мм. Рассчитать разрыв-ное усилие и рабочую крепость 100 м. троса и вес бухты в 500 м. этого троса.

• Выбираем из табл. 1 значе-ния & = 350 и k 1 =0,3;
• Определяем R = 350 . 60 2 = 1 260 000 Н;
• П р и н я в n = 5 , п о л у ч и м Р = 1260000 5 = 252000 H ;
• Масса 100 м троса G = 0,3 . 60 2 = 1080 кг, а бухта в 500 м имеет G — 5-1080 = 5400 кг.

Снабжение судов тросами произ-водится в соответствии с Правилами классификации и постройки морских судов Регистра СССР.

Прочность и долговечность тросов зависит не только от их кон-струкции и качества, но и от правильной эксплуатации, порядка хранения и ухода за ними. Хороший трос может быстро прийти в негодность, если не соблюдать элемен-тарных правил технической эксплуа-тации и использовать его в непод-ходящих условиях.

Выявление доброкачественности троса зависит от правильной прием-ки. При получении троса следует тщательно осмотреть его и проверить основные конструктивные данные и наличие сертификата с биркой. При осмотре стальных тро-сов проверяют целостность оцинковки, наличие ржавчины, сохранность проволоки и плотность прилегания проволок в прядях. Принимая растительные тросы, необходимо обратить внимание на их запах и цвет, так как затхлый запах указывает на наличие гнили и плесени.

Смоленый трос должен быть однородного светло-коричневого цвета, не иметь пятен, не липнуть к рукам и не издавать треска при разгибании. Липкость троса указывает на излишнее количество смолы, а сухой треск — на залежалость троса.

Сохранность троса в значитель-ной мере обеспечивается правильными приемами распускания бухт (рис. 4), не допускающими образо-вания петель и заломов (колышек), так как заломы вызывают значитель-ную местную деформацию тросов и разрыв отдельных проволок, а также затрудняют работу с тросами.

Бухту растительного троса при распускании ставят на ребро, сни-мают обвязку и, продев внутренний конец троса через внутреннюю по-лость бухты, распускают ее, придер-живая наружные шлаги руками.

Для распускания бухты стального троса надо, придерживая бухту за крайние шлаги, раскатывать ее по па-лубе и одновременно тянуть за ходо-вой конец. Толстый стальной трос обычно получают на судно намотан-ным на барабан. В этом случае лучше всего трос сматывать с вра-щающегося барабана, установив его в горизонтальное положение на две опоры.

Распущенные из бухты тросы сле-дует растянуть по палубе, чтобы они расправились, а затем разрезать на куски нужной длины. Для того чтобы в месте разреза трос не раскрутился, по обе стороны от этого места его предварительно обвязывают мягкой проволокой или каболкой накладывают марки. Разрезанный трос наматывают на вьюшки или хранят в небольших бухтах. От действия влаги трос предохраняет чехол, который надевают на вьюшку. В хо-рошую погоду чехол необходимо снимать, чтобы просушить трос.

Растительные тросы обычно хра-нят в небольших, свободно уложенных бухтах. Тросы укладывают в бух-ту взакрут, т.е. тросы тросовой работы прямого спуска — по часовой стрелке, а тросы обратного спуска и кабельной работы — против часо-вой стрелки. Для предохранения от действия влаги бухты раститель-ного троса подвешивают или уклады-вают на решетки (банкетки).

Во вре-мя дождя или свежей погоды бухты следует укрывать брезентами или чехлами. Все неиспользуемые тросы должны храниться в сухих, хорошо вентилируемых помещениях. Время от времени тросы необходимо тщательно проветривать, для чего их следует развесить на поручнях, между мачтами или в других удоб-ных местах.

Тросы, бывшие в употреблении, перед укладкой в бухты хорошо просушивают Растительные тросы, намокшие в морской воде, перед просушкой рекомендуется промыть пресной водой. Для промывки боль-ших тросов можно использовать за-ходы судна в устья рек, где трос можно промыть за бортом в речной воде.

Синтетические тросы не боятся влаги, и просушка их необязатель-на, но наматывать мокрый трос на вьюшку нельзя. Просушивать трос следует в тени, так как он портится от действия солнечных лучей. При загрязнении трос можно промывать морской водой. Синтетические тро-сы очень чувствительны к истиранию и оплавлению, поэтому поверхности барабанов должны быть гладкими.

При эксплуатации на поверхности синтетических тросов накапливается статическое электричество, что мо-жет явиться причиной образования искр. Поэтому на танкерах новые синтетические тросы можно приме-нять только после антистатической обработки вымачивания в течение суток в морской воде соленостью не менее 20%, или в специально приготовленном солевом растворе (20 кг поваренной соли на 1 м 3 воды). В процессе эксплуатации тро-сы необходимо периодически, не реже 1 раза в 2 мес. скатывать на палубе соленой забортной водой, о чем де-лают запись в вахтенном журнале.

Тщательного ухода требуют также комбинированные тросы, имеющие рубашку из растительных каболок. Эти тросы нельзя укладывать в бухты сырыми или влажными, так как ос-тавшаяся в рубашке влага может вызвать интенсивную коррозию проволоки.

Стальные тросы следует система-тически смазывать (тировать). Это не только предохраняет трос от коррозии, но, снижая трение между проволоками, способствует уменьшению износа. В качестве смазочного материала обычно используют канатную смазку НМЗ-З или ЗЗТ. Нетированные тросы необходимо не реже 1 раза в месяц смазывать тавотом. Состав тира: 87% тавота, 10% биту-ма, 3% графита.

Являются основным силовым элементом тросового такелажа. Не смотря на кажущуюся простоту, он является сложным инженерным объектом.

Классификация тросов (ГОСТ 3066-80; ГОСТ 3067-80) идет более чем по десяти признакам. Отметим наиболее часто используемые классификации.

1. По конструкции выделяют следующие виды тросов:

Одинарной свивки (спиральные) - состоящие из одного, двух, трех и более концентрических слоев проволоки, свитых по спирали;

Двойной свивки - состоящие из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев;

Тройной свивки - состоящие из канатов двойной свивки (стренг), свитых в концентрический слой.

2. По типу свивки прядей:

С точечным касанием проволок между слоями - ТК;

С линейным касанием проволок между слоями - ЛК;

С линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди - ЛК-О;

С линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди - ЛК-Р;

С линейным касанием проволок между слоями и проволоками заполнения - ЛК-З;

С линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра - ЛК-РО;

С комбинированным точечно-линейным касанием проволок - ТЛК.

3. По форме поперечного сечения прядей:

Круглопрядные;

Фасоннопрядные

4. По степени крутимости:

Крутящиеся (с одинаковым направлением свивки проволок в канатах одинарной свивки, прядей или стренг);

Малокрутящиеся (многослойные, многопрядные и одинарной свивки с противоположным направлением свивки элементов по слоям) - МК.

5. По материалу сердечника:

С органическим сердечником из натуральных или синтетических материалов - ОС;

С металлическим сердечником - МС.

6. По способу свивки:

Нераскручивающиеся - Н;

Раскручивающиеся.

7. По степени уравновешенности:

Рихтованные - Р;

Нерихтованные.

8. По направлению свивки каната:

• Левой - Л.

9. По сочетанию направлений свивки канатов и его элементов в канатах двойной и тройной свивки:

Крестовой свивки (направление свивки каната и направление свивки стренг и прядей противоположны);

Односторонней свивки (направление свивки каната и направление свивки проволоки в пряди одинаковы) - О.

10. По механическим свойствам:

Марок - ВК, В, I.

11. По виду покрытия поверхности проволок в канате:

Из проволоки без покрытия;

Из оцинкованной проволоки: в зависимости от поверхностной плотности цинка - С, Ж, ОЖ.

12. По назначению:

Грузолюдские - ГЛ (марок ВК, В);

Грузовые - Г.

13. По точности изготовления:

Нормальной;

Повышенной - Т.

Полное обозначение каната стального по ГОСТ выглядит следующим образом.

На практике допускается существенное упрощение обозначений тросов:
N1 x N2 + ABC, где
N1 - число прядей в тросе,
N2 - число проволок в пряди,
ABC - тип сердечника.

Различаются типы сердечников:

• FC - органический;
• IWS - металлический.

Востребованными являются тросы в полимерной (полихлорвинил) изоляции, которая эффективно предотвращают коррозию троса. Изоляция может быть прозрачной, красной, синей или других цветов.

На практике возникает необходимость определить «номинальный диаметр» троса. Для замера фактического диаметра требуется штангенциркуль, длина губок которого превышает ¾ диаметра троса. Замеры выполняют в двух поперечных сечениях, расстояние между которыми не менее 1 м. В каждом сечении диаметр измеряют дважды по максимальному расстоянию между крайними точками.

Для нового троса среднее арифметическое этих четырех замеров должно быть внутри поля допусков, указанных для номинального диаметра.

Очень часто трос является основным силовым элементом стропа - приспособления, в котором собственно трос законцовывается тем или иным способом и оснащается различными соединительными элементами.

На конце стропа на трос в большинстве случаев устанавливается коуш - каплевидная, круглая или треугольная оправка из металла с желобом на наружной стороне. Коуш заделывается в петлю троса (огон), чтобы предохранить его от истирания и излома. Петля при этом получается более плавной.

Петля с использованием коуша

Чтобы петля, огибающая коуш, была зафиксирована, используются зажимы тросов.

На рисунке выше коуш заделан самым надежным способом: с использованием технологии Talurit. Зажим представляет собой втулку, чаще всего алюминиевую, весьма точную в изготовлении. Концы троса заправляются в нее и с помощью специальной прецизионной матрицы обжимаются на прессе с усилием до 200 тонн.

Недостатком этой технологии является потребность в сложном оборудовании и, как следствие, ее низкая мобильность.

Более простые и доступные зажимы троса состоят из U-образной скобы с запирающей колодкой и двумя гайками. Может быть два варианта исполнения:

Для обеспечения надёжности зажимов степень затяжки (расстояние между внутренними поверхностями колодки и зевом скобы) должна составлять 0,72 - 0,75 удвоенного диаметра ненагруженного каната с органическим сердечником и 0,85 - 0,87 - каната с металлическим сердечником.

Одинарный и двойной плоские зажимы рассчитаны на тонкие тросы диаметром до 8 мм.

Для рассмотренных зажимов существуют правила установки. Зажим должен устанавливаться на стальной канат (трос) так, как это показано на Рис. 1-3. Перемычка зажима всегда должна располагаться на стороне каната, несущей нагрузку. U-образный болт зажима помещается на хвостовую часть каната, также называемую глухим (мертвым) концом. Нужно загнуть достаточно длинную часть каната, чтобы можно было разместить минимально необходимое число зажимов в соответствии с приводимыми далее инструкциями. Первый зажим должен размещаться на расстоянии одной ширины перемычки от загнутого или глухого конца каната, как показано на Рис. 1. Затягивать гайки следует в соответствии с указанным моментом.

Второй зажим должен быть размещен непосредственно напротив коуша, но все же в таком положении, чтобы надлежащее затягивание зажима не повредило внешних прядей каната (Рис. 2). Следует зажать гайки плотно, но еще не на весь указанный момент затяжки.

Последующие зажимы располагаются на канате между первым и вторым зажимами таким образом, чтобы их как минимум разделяло расстояние в 1 ширину зажима и максимально в 3 ширины зажима, как это показано на рисунке 3 и в таблице 1.

Тросовые зажимы в общем соответствии с EN 13411-5

И, наконец, еще один зажим троса - клиновой . Он состоит из двух деталей: обоймы и клина. Схема установки представлена на Рис. 4.