Растительный или стальной трос используемый на судне. Виды синтетических канатов и веревок

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

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.

Канат морской – это очень общее обозначение для всяческого рода «веревочной продукции», используемой в судоходстве. Общие их качества – увеличенная разрывная нагрузка, повышенная износоустойчивость, малая гигроскопичность, устойчивость к воздействию окружающей среды. В зависимости от толщины, способа изготовлении (крученые, плетеные, с сердечником или без), а также от назначения корабельные канаты называют тросами, леерами, шнурами, «концами» (это уже морской жаргон). Во времена парусного флота канаты широко применяли в такелаже, без них вообще невозможно было создать парусную оснастку. Ныне на парусных яхтах также необходим такелаж. Впрочем, и на современных судах канаты используются довольно широко, к примеру, швартовочные и буксировочные канаты.

Во времена парусников канат морской делали из натуральных материалов, сезаля, манилы, пеньки. Особо ценились манильские канаты. Они прочнее пеньковых (изготовленных из конопли), не гниют, более гибки и эластичны. Пеньковые же канаты больше подвержены гниению и хорошо впитывают воду. Но в большинстве случаев растительные канаты просмаливали (тогда они назывались смолеными, непросмоленные – бельными). Делалось это дабы защитить волокна от воздействия соленой морской воды, но в результате просмаливания они становились менее прочными и куда более тяжелыми. Посему для натягивания каната применялись лебедки и другие подъемные механизмы.

Ныне канат морской, это, преимущественно продукт химической промышленности, их изготавливают из синтетических волокон.

Основные виды полимерных волокон для изготовления канатов – это полиамид (капрон, перлон, нейлон, силон) и полипропилен (типтолен, бустрон, ульстрон). Синтетитческие канаты имеют множество преимуществ перед растительными. Они прочнее, эластичнее, легче по весу, влагостойки, не гниют, и не теряют своих качеств под воздействием морской воды. Они также стойки к воздействиям различных растворителей (бензина, спирта, ацетона, скипидара). Полиамидные волокна и вовсе можно разрушить разве что концентрированной серной кислотой. Кроме того, что немаловажно, они сохраняют свои свойства в довольно широком диапазоне температур. Примерно от -40 до + 60. А ведь судах приходится ходить в самых различных климатических условиях, и в тропических морях и в северных льдах.

Когда судно подходит к причалу, его необходимо как-то закрепить. Канат, которым привязывается морское судно называется швартовым. А причаливание к пирсу моряки называют швартовкой. При швартовке швартовый канат закрепляется вокруг кнехта. Часто встречающееся в романах о море выражение: «отдать швартовы» обозначает, что швартовый канат снимается с кнехта.

Естественно, чтобы удержать тяжелое судно, канат должен быть очень прочный. Аналогичные швартовому буксирный и якорный канаты. Это самые мощные канаты на корабле. Во времена парусных судов канаты в морском деле использовались очень широко, ныне их применение значительно ограничено, большие корабли используют и другие буксирно – швартовочные устройства. Но для маломерных судов применение канатов и сегодня весьма актуально. Каким же должен быть канат, которым привязывается морское судно, или швартовый канат для маломерных судов? Длина такого каната обычно составляет 20-30 метров, а толщина зависит от водоизмещения судна. Если перевести этот термин в сухопутные понятия, то от веса судна.

Швартовочные канаты производят из натуральных или синтетических волокон. Синтетические канаты по определению прочнее. Так вот, для судна водоизмещением 200-300 кг достаточно синтетического каната диаметром в 4-5 мм. Если же канат из растительных волокон, то его толщина должна быть в 2-3 раза больше.

Естественно, при возрастании водоизмещения увеличивается и толщина швартовочного каната. Кроме прочности морской канат, с том числе и швартовочный канат должен обладать еще некоторыми качествами. К примеру, он не должен размокать и изменять свои свойства в соленой морской воде. Раньше, когда канаты изготавливали исключительно из растительного волокна (к примеру. манильские, сезалевые, пеньковые канаты) их качественно смолили. Это несколько снижало их прочностные свойства, но защищало от воздействия воды. Ныне существуют и другие способы защиты канатов, кроме того, канаты из синтетических волокон воды не боятся. Тем не менее, из какого бы материала не были изготовлены канаты, они требуются ухода. После того, как швартовочный канат извлечен из воды, его следует хорошо просушить. А если канат сильно загрязнен, то его следует предварительно вымыть. В качественной просушке нуждаются и канаты из синтетических волокон.

Общие сведения. На судах морского флота используют растительные, стальные, комбинированные и синтетические тросы. Основными эксплуатационными характеристиками тросов являются их прочность (разрывная и рабочая), эластичность, гибкость и масса, а также устойчивость к воздействию внешних факторов – воды, микроорганизмов, химических веществ, солнца и т. п.

Разрывная прочность троса R (кгс) определяется минимальным усилием растяжения, при котором трос начинает разрушаться (рваться). В судовых условиях такую прочность можно рассчитать по эмпирической формуле

где k – коэффициент прочности (табл. 1);

C – окружность троса, мм.

Рабочей прочностью троса называется максимальная нагрузка, при которой трос способен работать в конкретных условиях в течение длительного времени. В практике рабочая прочность троса принимается равной в зависимости от условий эксплуатации и назначения троса, от 1/6 до 1/10, а для подъемных машин (стальной трос) – до 1/20 разрывной прочности.

Эластичностью , или упругостью троса называют его способность удлиняться под нагрузкой и возвращаться к первоначальному состоянию без остаточных деформаций после снятия нагрузки. Эластичность сохраняется в тросах при относительно небольших нагрузках по сравнению с его разрывной прочностью. При значительных же нагрузках, даже после их снятия, у тросов остается определенное удлинение – остаточная деформация , которая снижает прочность троса. В этой связи для троса устанавливается максимальная рабочая нагрузка, в большинстве случаев не превышающая 1/6 разрывной прочности.

Растительные тросы (рис. 1) изготавливают из волокон стеблей, листьев или коры. На судах морского флота применяют растительные тросы – пеньковые (из волокна конопли), манильские (из волокна прядильного банана), сизальские (из волокон листьев агавы).

Рис. 1. Структура растительных тросов:

1 – каболка; 2 – прядь; 3 – трос тросовой работы; 4 – трос кабельной работы; 5 – трос трехпрядный; 6 – трос четырехпрядный с сердечником; 7 – стрендь; 8 – волокна

Для изготовления троса волокна свивают в нити (по часовой стрелке – слева направо), называемые каболками. Из нескольких каболок свивают в прядь (справо налево). Свивая между собой три и более прядей (слева направо), получают так называемый трос тросовой работы прямого спуска; трос тросовой работы обратного спуска свивают в обратном порядке. Если свить между собой несколько тросов тросовой работы (каждый из которых в этом случае называют стрендью), то получают трос кабельной работы, прочность которого ниже на 25% троса тросовой работы той же толщины, но он более эластичен и лучше просыхает.

В технической терминологии тросы тросовой работы называют обыкновенными, а кабельные – отворотными.

Толщина растительных тросов измеряется по их окружности в миллиметрах. Тросы кабельные от 100 до 150 мм называют перлинями, от 150 – 350 мм – кабельтовами, а свыше 350 мм – канатами.

Растительные тросы окружностью 25 мм и менее называют линями. Пряди в лине принято называть нитями. Линь в две нити, изготовленный из низкосортной бородочной пеньки, называют шкимушкаром; он используется на тканье матов и другие такелажные работы. К линям специального назначения относятся льняные, плетеные шнуры, из которых изготавливают лотлини, лаглини, сигнальные фалы и др.

Пеньвовые тросы, изготовленные из непросмоленных каболок пеньки, называют бельными, а из просмоленных – смолеными. Просмолка троса делается для предохранения его от гниения.

Пеньковые тросы тросовой работы (обыкновенные) изготавливают бельными и смолеными, а кабельной работы (отворотные) – только смоленые. Смоленый трос слабее бельного примерно на 5%, а масса больше на 11-18%; срок его службы продолжительнее бельного. При нагрузке пеньковые тросы могут удлиняться на 8-10% без нарушения их прочности. Пеньковые бельные тросы тросовой работы рекомендуется использовать для изготовления бегучего такелажа шлюпок, лееров, стропов. Смоленые тросы тросовой работы применяют в качестве швартовов, а также для изготовления грузовых сеток.

Манильские тросы, как правило, выпускаются бельными; при нагрузке, равной половине разрывной, эти тросы могут удлиняться на 15-17%. Они намокают медленнее и потому длительное время не тонут в воде, не теряя эластичности и гибкости под давлением влаги. Манильские тросы применяются для бегучего такелажа, швартовов, грузовых шкентелей, буксиров, бросательных концов.

Сизальские тросы выпускают, как правило, также бельными. По прочности они уступают пеньковым и манильским. При разрывной нагрузке их относительное удлинение – около 20%. Такой трос плавает в воде, но легко впитывает ее. Сизальские тросы используют для изготовления лееров, швартовов, оттяжек и т.д.

Примерный срок службы растительного троса кабельной работы – три года, перлиней – два года, прочих тросов – около одного года.

Стальные тросы, используемые на судах морского флота, изготавливают из углеродистой, оцинкованной или неоцинкованной проволоки толщиной от 0,4 до 3,0 мм.

Стальные тросы состоят из прядей, которые образуются путем свивки проволок в один или несколько рядов вокруг одной центральной проволоки либо вокруг пенькового промасленного сердечника, предохраняющего прядь от ржавчины и обеспечивающего ей большую гибкость. Стальные тросы в зависимости от количества прядей в них бывают одинарной, двойной и тройной свивки. Тросы одинарной свивки состоят из одной пряди; двойной свивки – подобно растительным тросам тросовой работы состоят из нескольких прядей, чаще всего из шести, свитых вокруг одного общего сердечника (растительного или металлического); тройной свивки – из нескольких тросов двойной свивки, свитых между собой.

В зависимости от толщины проволоки и характера свивки стальные тросы могут быть жесткими и гибкими.

Жесткий трос выделывают из толстых проволок без сердечника или с одним органическим сердечником; это самый крепкий из стальных тросов; он употребляется для стоячего такелажа.

Гибкий трос – эластичный, его изготавливают из тонких проволок; каждая прядь имеет сердечник из растительных волокон; употребляют для бегучего такелажа, швартовов, буксиров, тралов, подъемных устройств.

Толщина стального троса определяется по его диаметру. По требованию заказчика стальные тросы могут выпускаться бухтами любой длинны; обычная же длинна бухты стального троса – 250, 500, 750 м. Относительное удлинение стальных тросов невелико, не более 3%.

Преимущество стальных тросов перед растительными заключается в том, что они легче и тоньше, но быстрее портятся от крутых изгибов и менее гибкие.

Комбинированные тросы изготавливают из проволочных прядей, покрытых пеньковой пряжей. К ним относятся тросы типа “Геркулес”, которые применяют в качестве швартовов и буксиров.

Синтетические тросы свивают из нитей различных искусственных волокон: капрона, нейлона, лавсана, полипропилена и др. По своему внешнему виду и конструкции они напоминают растительные. В последнее время стали применять полипропиленовые плетеные тросы. Синтетические тросы легче, более эластичны и в 2 - 2,5 раза прочнее, чем пеньковые той же толщины; к тому же они не подвержены гниению, коррозии. К числу недостатков синтетических тросов следует отнести то, что при разрыве они подобно резине, сокращаются с большой силой, отлетают назад и создают большую опасность для людей, работающих с ними; при трении синтетические тросы способны накапливать заряд статического электричества, при разряде которого искрообразование может привести к порче троса, а так же к возникновению пожара.

Синтетические тросы применяют на морском флоте в качестве буксиров, швартовов и других случаях, когда может быть использована их высокая эластичность. Сравнительные данные стального, пенькового и капронового тросов приведены в табл. 2.

Такелажные цепи – цепи, предназначенные для судового такелажа. Их звенья делают без контрфорсов из круглого железа, по диаметру которого определяется размер цепи. Бывают короткозвенные и длиннозвенные такелажные цепи; последние применяют, как правило, для стопоров у топенантов стрел.

Такелажная цепь примерно в три раза прочнее стального троса того же диаметра и в восемь раз прочнее пенькового. К ее недостаткам следует отнести большую массу и незначительную эластичность при натяжении, а также опасность разрыва при низких температурах воздуха. Величину рабочего усилия P (кгс), допускаемого на такелажную цепь, можно приближенно определить по формуле:

где d – диаметр круглого железа, мм.

Цепь, у которой износ венцов достиг 10% и более от первоначального диаметра, считается негодной.

На современном рынке представлено около четырех десятков разновидностей стального каната. Все они изготавливаются в строгом соответствии с ГОСТами, но при этом могут сильно отличаться друг от друга. Чтобы разобраться в этом, необходимо изучить классификацию канатов.

Критерии выбора стальных канатов

У людей, которые постоянно работают с металлическими тросами и канатами, проблемы с их выбором практически не возникают. Неприятности начинаются тогда, когда для работы требуется нестандартный канат. В этом случае нужно воспользоваться ГОСТ, в котором описана точная классификация.

Согласно этому ГОСТ, все металлические канаты могут различаться по таким параметрам, как:

• тип конструкции;
• тип поперечного сечения проволоки;
• тип, способ и направление деталей свивки;
• материал сердечника;
• степень уравновешенности и крутимости;
• максимальный уровень прочности;
• механические свойства проволоки;
• назначение.

Главной конструктивной особенностью всех стальных канатов является количество прядей (косичек) и способ их свивки. Согласно этому признаку, свивка может быть одинарной, двойной или даже тройной. В первом случае проволока скручивается спиралеобразно в один или несколько слоев. Если трос сверху еще покрыт фасонной проволокой, то его называют закрытым.

Тросы с двойной свивкой состоят из тонких одиночных прядей, количество которых может достигать шести. Именно их используют и для изготовления канатов тройной свивки.

Классификация канатов по параметрам свивки

Свивкой называют процесс закручивания прядей металлического каната. Пряди могут касаться друг друга точечно, линейно или комбинированным способом. Пряди разных слоев могут иметь одинаковый или различный диаметр. Если между ними проложены проволоки заполнения, то канат маркируется как «ЛК-З». В том случае, если между прядями проложены проволоки разных диаметров, это канат ЛК-РО.

Иногда в процессе производства проволока и пряди проходят через предварительную деформацию. Это делается для того, чтобы получить нераскручивающийся канат. Если же пряди распадаются сразу после удаления удерживающих завязок, значит, перед вами раскручивающийся канат.

Направление свивки металлического каната может быть правым или левым. При этом учитывается не только положение прядей наружного слоя, но и их положение по отношению к самому канату. По этому признаку свивка может быть:

• крестовая,
• односторонняя,
• комбинированная.

Виды канатов по типу сердечника

Сердечник расположен в самом центре стального каната и необходим для придания ему необходимой гибкости и прочности. При его производстве обычно используется металл или органические материалы. Канаты с металлическим сердечником используются для решения таких задач, как:

• повышение структурной прочности,
• повышение износостойких свойств при работе в условиях высокой температуры,
• снижение конструктивных удлинений при натяжении.

Органический сердечник металлических канатов может быть изготовлен из натуральных материалов или материалов, полученных синтетическим путем. Обычно это хлопчатобумажные нити, полиэтилен, капрон и другое.

Типы канатов по степени уравновешенности и крутимости

Уравновешенность металлического каната определяется по тому, была ли использована в процессе его производства рихтовка. Она снимает напряжение с прядей, когда они подвешены в горизонтальном положении. Именно благодаря этому изделие сохраняет свою прямолинейность.

Если находясь в горизонтальном положении, канат на конце закручивается в кольцо, значит, при его производстве рихтовка не проводилась.

Чтобы определить степень крутимости каната, нужно изучить направление всех прядей свивки. Они могут иметь одинаковое направление по всем слоям (крутящиеся) или обратное направление по разным слоям (малокрутящиеся).

Другие характеристики металлических канатов

Во время покупки металлических тросов нужно обратить внимание на качество проволоки, а также точность изготовления. Обычно при их производстве используется проволока нормального, высокого или повышенного качества. Она может быть покрыта оцинкованным или полимерным слоем, который защищает ее от средних, жестких или особо жестких агрессивных сред.

Может быть использован для подъема и перевозки только грузов или же груза и людей. Чтобы определить его прочностные характеристики, нужно обратить внимание на самое последнее значение в маркировке. Оно может быть в пределах 1370-1770 н/мм2. Чем выше прочностные характеристики металлического каната, тем больше нагрузки он сможет выдержать.