Загальні відомості про троси. Особливості конструкції та сфери застосування сталевого троса Як поділяються за матеріалом виготовлення рослинні троси
Мал. 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.)
Залежно від матеріалу сердечника бувають канатиз органічним осердям з луб'яних (пенька) або з синтетичних (нейлон, капрон) волокон, а при роботі в умовах підвищених температур або хімічно агресивного середовища - з азбестових волокон і канати з металевим сердечником, в якості якого використовують також дротяний канат подвійної звивки 65, б, д). Канатиз металевим сердечником застосовують при багатошаровій навивці на барабан, оскільки цей канат не втрачає форми під дією навантаження від вищележачих витків, а також при різко змінюється навантаженні і при роботі в умовах високих температур, що виключають застосування канатів з органічним сердечником. Канат з металевим сердечником, хоч і має більш високий коефіцієнт заповнення поперечного перерізу металом, через різні умови роботи пасм сердечника і пасм каната практично не стає більш міцним. Канатиз органічним сердечником більш гнучкі, ніж канатиз металевим сердечником, і краще утримують мастило, так як мастило до дротів надходить не тільки зовні (у процесі роботи канати регулярно змащуються), але і з осердя, просоченого мастилом.
Класифікація канатів за родом звивки
За родом звивки дротів у пасмах розрізняють:
ЛК-О (рис. 1, б), де дроти окремих шарів пасма мають однаковий діаметр;
ЛК-Р (рис. 1, в), у яких дроти у верхньому шарі пасма мають різні діаметри;
ЛК-РО (рис. 1, г) - у пасмах є шари, складені з дротів однакового діаметра та з дротів різного діаметра;
ЛК-З (рис. 1, д) - між двома шарами дротів розміщуються дроти меншого діаметру, що заповнюють.
канати типу ТК(рис. 1, а) з точковим контактом окремих дротів між шарами пасм;
канати типу ЛКз лінійним торканням дротів у пасмі. Канати типу ЛКмають кілька різновидів:
канатитипу ТЛК-О та ТЛК-Р з комбінованим точково-лінійним контактом між дротиками в пасмі (рис. 65, е).
Канати типу ТКз точковим дотиком дротів застосовуються лише ненапружених режимів роботи, коли тривалість терміну служби визначається переважно не якістю каната, а умовами його використання. Канатиз лінійним дотиком мають краще заповнення перерізу, вони більш гнучкі та зносостійкі. Їхній термін служби на 30–100% вищий, ніж термін служби канатів типу ТК. Внаслідок кращого заповнення перерізу вони за тієї ж розривної навантаженні мають трохи менший діаметр.
Класифікація канатів за типом звивки
За типом звивки канатиподіляють на:
звичайні або розкручуються канати(у цих канатах дроту і пасма після зняття перев'язок кінців прагнуть випрямитися);
канати, що не розкручуються, що звиваються із заздалегідь деформованих дротів та пасм: їх форма відповідає положенню в канаті. Дроти канатів, що не розкручуються, в ненавантаженому стані не відчувають внутрішніх напруг. Ці канати мають значно довший термін служби. Навантаження, що розтягує, в них більш рівномірно розподіляється між пасмами і між дротиками в пасмах. Вони мають більшу опірність змінним вигинам. Обірвані дроти в них зберігають своє колишнє положення і не виходять з каната - це полегшує його обслуговування і зменшує знос поверхні барабана і блоку дротом, що лопнули.
канати, що не крутяться- це багатошарові канати, які мають протилежний напрямок звивки пасм по окремих шарах. Однак окремі шари при обгинанні блоку легко зсуваються один щодо одного, що призводить іноді до витріщання пасм і передчасного виходу каната з ладу.
Закріплення канатів до конструкцій.
Блоки про поліспасти
зростаючі вантажопідйомні механізми, основні деталі яких - колесо з окружним жолобом (шків) та мотузка або трос; використовуються для підйому тягарів з додатком невеликих зусиль (або з докладанням зусиль у зручній позиції працюючого) як як робочі органи підйомних машин (лебідок, талей, підйомних кранів), так і незалежно від них. Зазвичай блоком називають пристрій, що складається з одного шківа в оправі з підвісом та одного троса; поліспастом – комбінацію шківів та тросів. Принципи впливу цих механізмів пояснюються на малюнках. На рис.1,а вантаж вагою W1 піднімають за допомогою одиночного блоку зусиллям P1, що дорівнює вазі. На рис.1 б вантаж W2 піднімають найпростішим кратним поліспастом, що складається з двох блоків, зусиллям P2, рівним тільки половині ваги W2. Дія цієї ваги ділиться порівну між гілками троса, на яких шків B2 підвішений до шківа A2 за допомогою гака C2. Отже, для того, щоб підняти вантаж W2, до гілки троса, що проходить через жолоб шківа A2, достатньо докласти силу P2, що дорівнює половині ваги W2; таким чином, найпростіший поліспаст дає подвійний виграш у силі. Рис.1,в пояснює роботу поліспасту з двома шківами, кожен з яких має два жолоби. Тут зусилля P3, необхідне підняття вантажу W3, становить лише чверть його ваги. Це досягається завдяки розподілу ваги W3 між чотирма тросами підвісу блоку B3. Зазначимо, що кратність виграшу в силі при підйомі ваг завжди дорівнює числу тросів, на яких висить рухомий блок B3. Поліспаст за своїм принципом дії подібний до важеля: виграш у силі дорівнює програшу у відстані при теоретичній рівності робіт, що здійснюються. Тросом блоків і поліспастів у минулому зазвичай служив гнучкий та міцний прядив'яний канат. Його сплітали косою з трьох пасм (кожне пасмо, у свою чергу, спліталося з безлічі дрібних пасм). Поліспасти з прядив'яними канатами широко використовувалися на кораблях, сільськогосподарських фермах і взагалі там, де потрібен епізодичний або періодичний додаток сили для підйому вантажу. Найскладніші з таких поліспастів (рис. 2) застосовувалися, мабуть, на вітрильних суднах, де в них завжди була нагальна потреба при роботі з вітрилами, деталями рангоуту та іншого оснастки, що переміщується. Пізніше для частих переміщень великих вантажів почали використовувати сталеві троси, а також троси із синтетичних або мінеральних волокон, оскільки вони є більш зносостійкими. Поліспасти зі сталевими тросами та багатошлунковими шківами є невід'ємними вузлами головних підйомних механізмів усіх сучасних підйомно-транспортних машин та кранів. Шківи блоків зазвичай обертаються на роликових підшипниках, а всі їх поверхні, що рухаються, примусово змащуються.
Мал. 1. ПРИНЦИП ДІЇ БЛОКУ І ПОЛІСПАСТА. а - одиночний блок (з одним тросом, протягнутим жолобом єдиного шківа); б - комбінація з двох одиночних блоків з єдиним тросом, що охоплює обидва шківи; в - пара двожовбкових блоків, по чотирьох спарених жолобах яких проходить єдиний трос.
Мал. 2. ПОЛІСПАСТИ з різними комбінаціями блоків трьох типів: зліва - пара подвійних блоків; у центрі - потрійний блок із подвійним; справа – пара потрійних блоків. У потрійному блоці кінець троса, якого додається тягове зусилля, проходить через центральний жолоб; при цьому нижній - рухомий - блок кріпиться коушем так, що його вісь перпендикулярна до осі верхнього - нерухомого - блоку.
Класифікація будівельних машин. Загальні вимоги до машин
За виробничою (технологічною) ознакою всі будівельні машини та механізми можуть бути поділені на такі основні групи: -
1) вантажопідйомні;
2) транспортуючі;
3) вантажно-розвантажувальні;
4) для підготовчих та допоміжних робіт;
5) для земляних робіт;
6) бурильні;
7) свабійні;
8) дробильно-сортувальні;
9) змішувальні;
«10) машини для транспортування бетонних сумішей та розчинів; 11) машини для укладання та ущільнення бетонної суміші;
12) дорожні; - 13) оздоблювальні; 14) механізований інструмент.
Дорожні та інші будівельні машини, які не наведені у переліку, у підручнику не розглядаються, оскільки вивчення їх програмою курсу «Будівельні машини та їх експлуатація» не передбачено.
Кожна з названих груп машин у свою чергу може бути розділена за способом виконання робіт та видом робочого органу на декілька підгруп, наприклад машини для земляних робіт можуть бути розділені на наступні підгрупи:
а) землерийно-транспортні машини: бульдозери, скрепери, автогрейдери, грейдер-елеватори та ін;
б) одноковшові та багатоковшові екскаватори; землерийно-фрезерні машини, планувальники з телескопічною стрілою та ін;
в) обладнання для гідромеханічного способу розробки ґрунтів: гідромонітори, землесосні та землечерпальні снаряди та ін.
г) ґрунтоущільнювальні машини: катки, віброущільнювальні машини, трамбування та ін.
Умови експлуатації будівельних машин відрізняються певною складністю. Будівельні машини повинні забезпечувати необхідну продуктивність просто неба, у будь-яку погоду, у будь-яку пору року; переміщатися грунтовими дорогами і бездоріжжям, у стиснених умовах будівельного майданчика. Тому, виходячи з конкретних умов експлуатації до тієї чи іншої машини, пред'являється ряд вимог, і чим повніше відповідає машина всім вимогам експлуатації, тим більш придатна вона для використання в будівельному виробництві.
Кожна машина повинна бути надійна у роботі, довговічна та пристосована до зміни умов роботи; повинна бути зручною в управлінні, простий в обслуговуванні, ремонті, монтажі, демонтажі та транспортуванні, економічна в експлуатації, тобто витрачати мінімальну кількість електроенергії або палива на одиницю продукції, що виробляється. Машина повинна забезпечувати безпеку праці та зручність роботи обслуговуючого персоналу, що досягається відповідним розміщенням приладів, управління, хорошим оглядом фронту робіт, автоматичним очищенням оглядового скла кабіни, системою пневмо- або гідроуправління, що допомагають зменшити зусилля на важелях управління, ізоляцією кабіни від впливу шуму, ві пилу. Машина повинна мати гарні зовнішні форми, гарне оздоблення та стійке забарвлення.
Машини, що працюють в умовах низьких або навпаки підвищених температур, повинні бути пристосовані для роботи в заданих умовах.
Несамохідні будівельні машини, що часто перебазуються, повинні мати мінімальну вагу, зручності для монтажу, демонтажу та транспортування.
До самохідних машин, що часто змінюють місце роботи, в числі вимог, що пред'являються обов'язковими є маневреність, прохідність машини і стійкість.
Маневреність (рухливість) машини - це здатність пересуватися і розвертатися в обмежених умовах, а також переміщатися будівельною ділянкою і поза нею з достатньою за виробничими умовами швидкістю.
Прохідність машини - це здатність долати "нерівності місцевості і неглибокі водні перешкоди, проходити по вологим і пухким ґрунтам, сніговому покриву і т. д. Прохідність визначається в основному питомим тиском на ґрунт, величиною дорожнього просвіту (кліренсу)-з поздовжнім Ri та поперечним Яг. радіусами прохідності колісних машин (1), мінімальним радіусом повороту.
Стійкість машини - це здатність протистояти дії сил, що прагнуть її перекинути. Чим нижчий центр тяжіння машини і чим більша її опорна база, тим стійкіша машина.
Продуктивність машини - це кількість продукції (виражена у вазі, об'ємі або штуках), що виробляється в одиницю часу - годину, зміну, рік. Розрізняють продуктивність: теоретичну (розрахункову, конструктивну), технічну та експлуатаційну.
Влаштування машин. Вимоги до робочого органу та приводу машини
Трансмісії
Трансмісія (силова передача) - у машинобудуванні сукупність складальних одиниць та механізмів, що з'єднують двигун (мотор) з провідними колесами транспортного засобу (автомобіля) або робочим органом верстата, а також системи, що забезпечують роботу трансмісії. У випадку трансмісія призначена передачі крутного моменту від двигуна до коліс (робочому органу), зміни тягових зусиль, швидкостей і напрями руху. Трансмісія входить до складу силового агрегату
До складу трансмісії автомобіля входять:
Шарніри рівних кутових швидкостей;
Коробка відбору потужності
Зчеплення;
Коробка передач;
Проміжний карданний вал;
Роздавальна коробка;
карданні вали до провідних мостів;
Головна передача;
Диференціал;
До складу трансмісії гусеничних машин (наприклад, танка) у загальному випадку входять:
Головний фрикціон (зчеплення);
Вхідний редуктор (гітара);
Коробка передач;
Механізм повороту;
Бортовий редуктор.
Тросами називаються вироби, звиті зі сталевих дротів або з рослинних і синтетичних волокон. На суднах троси застосовуються як біжучий і стоячий такелаж, талі, швартови і буксири, стропи, сітки, кидальні кінці та ін. Зі старих тросів виготовляються мати, кранці, швабри і т.п. призначення. В даний час рослинні троси практично витіснені синтетичними.
Характеристиками тросу, що визначають його експлуатаційні якості, є міцність, гнучкість, еластичність, маса та стійкість до впливу зовнішніх факторів – води, температури, сонячної радіації, хімічних речовин, мікроорганізмів тощо. Знання цих характеристик дозволяє забезпечити належний догляд за тросами правильне зберігання та використання на судні.
Міцність троса характеризує його здатність витримувати навантаження на розтяг. Розрізняють розривну та робочу міцність троса. Розривна міцність троса визначається тим найменшим навантаженням, коли він починає руйнуватися. Це навантаження називається розривним зусиллям. Робоча міцність троса визначається тим найбільшим навантаженням, при якому він може працювати в
конкретних умовах тривалий час без порушення цілості окремих елементів та всього троса. Це навантаження називається допустимим зусиллям. Його величина встановлюється із певним запасом міцності. Зазвичай приймають, що робоча міцність троса в 3 рази менша за його розривну міцність.
Товщинатроса вимірюється в міліметрах: рослинних та синтетичних за довжиною кола, а сталевих – за довжиною діаметра. Чим менша товщина троса, тим легше і зручніше працювати з ним.
Гнучкістьтроса характеризує його здатність згинатися без порушення структури та втрати міцності. Велика гнучкість троса забезпечує зручність та безпеку роботи з ним.
Еластичність(Пружність) троса - здатність його подовжуватися під навантаженням розтягування і приймати початкові розміри без залишкових деформацій після її зняття. Еластичність троса - якість відносна. Наприклад, трос з високими пружними якостями зручний при виготовленні буксирних тросів, але погано фіксуватиме положення судна біля причалу, якщо з нього виготовити швартові, і непридатний для такелажу, що стоїть.
Маса троса визначає трудомісткість роботи з ним. Чим він міцніший і легший, тим зручніше з ним працювати
Рослинні тросивиготовляють із спеціально оброблених міцних довгих волокон деяких рослин (коноплі, агави, прядильного банана, бавовни та ін.). За способом звивки вони поділяються на троси тросової та кабельної роботи (рис. 5.1).
Виготовлення будь-якого рослинного троса починають з того, що з волокон звивають нитки, які називаються каболками. З кількох каболок звивається пасмо, а кілька пасм, звитих разом, утворюють трос тросової роботи. Залежно кількості пасм троси бувають трех-, четырех- і многопрядные. Трос з меншою кількістю пасм завжди міцніший за трос такої ж товщини, звитого з
більшої кількості пасм, але поступається йому в гнучкості. Трос кабельної роботи виходить шляхом звивки між собою кількох тросів тросової роботи, які у структурі такого троса називають стреднями. Трос кабельної роботи поступається в міцності тросу тросової роботи такої ж товщини, але він гнучкіший і еластичніший. Щоб трос не розкручувався і зберігав свою форму, звивка кожного
наступного елемента структури троса роблять у бік, протилежний звивки попереднього елемента.
На суднах морського флоту найбільше застосування отримали прядив'яні, манільські та сизальські троси.
Прядив'яні троси виготовляють з волокон конопель – пеньки. Істотними недоліками прядив'яних тросів є схильність до гниття і велика гігроскопічність. Для запобігання тросу від гниття його пасма звивають із каболок, просмолених дерев'яною смолою. Такі троси називаються смоленими.
Манільські троси виготовляють із волокон прядильного банана. Зі всіх рослинних тросів вони мають найкращі експлуатаційні характеристики.
Троси мають велику міцність, гнучкість і еластичність: при навантаженні, що дорівнює половині розривного зусилля, вони подовжуються на 15 - 17% без втрати міцності. Троси намокають повільно і тому тривалий час не тонуть у воді, під впливом вологи не втрачають еластичності і гнучкості швидко висихають, мало схильні до гниття. Троси мають колір від світло-жовтого до золотисто-
коричневий.
Сизальські троси виготовляють із волокон листя агави – тропічної рослини. Вони мають приблизно таку ж еластичність, як манільські троси, але поступаються їм у міцності, гнучкості та вологостійкості. Мокрі сизальські троси стають крихкими, мають світло-жовтий колір.
Залежно від способу виготовлення та товщини рослинні троси мають спеціальні назви: лінії – троси тросової роботи товщиною до 25 мм та троси кабельної роботи товщиною до 35 мм; перлини – троси кабельної роботи завтовшки від 101 до 150 мм; канати – троси кабельної роботи завтовшки понад 350 мм.
Ліні великої міцності звивають із кількох каболок високоякісної пеньки. Лін, звитий із низькосортної пеньки, називається шкімушгаром. Він йде на виготовлення матів, кранців та інших виробів. Ліні, одержані шляхом плетіння лляних ниток, називаються шнурами. Плетені шнури гнучкі та еластичні. Вони без великих зовнішніх змін і деформацій сприймають зусилля, що крутять. Завдяки цим якостям шнури використовуються для виготовлення лаглін і сигнальних фалів.
Сталеві тросивиготовляють із оцинкованого сталевого дроту діаметром від 0,2 до 5 міліметрів. За конструкцією сталеві троси діляться на три типи: одинарної, подвійної та потрійної звивки (рис. 5.2). Троси одинарної звивки, звані спіральними, складаються з одного пасма, в якому дроти повиті по спіралі в один або кілька рядів, мають велику гнучкість. Застосовуються в різних приладах та механізмах, для накладання бензелів та при проведенні різних такелажних робіт.
Троси подвійної звивки виходять шляхом звивки кількох пасм навколо одного загального сердечника, який може бути рослинним або металевим. Троси подвійної звивки називають тросами тросової роботи. Серце заповнює порожнечу в центрі троса і оберігає пасма від провалювання до центру. Як осердя застосовуються: сталевий дріт, промаслені прядив'яні та
інші рослинні троси тросової роботи, синтетичні та азбестові матеріали. Сердечник забезпечує щільність троса та збереження його форми на згинах при великій напрузі.
Органічні промаслені сердечники оберігають внутрішні дроти від іржавіння і так само, як і синтетичні сердечники роблять трос м'якшим, гнучким. Крім центрального сердечника, багато тросів мають органічний сердечник усередині кожної пасма.
Для отримання троса потрійної звивки звивають між собою кілька тросів подвійної звивки, які в цьому випадку називають стренді. Тросами потрійної звивки називаються троси кабельної роботи. Такі троси виготовляються з більш тонкого дроту, вони значно гнучкіші, але в той же час слабші за тросові приблизно на 25%. В основному використовуються в легких підйомних механізмах з навивкою троса на барабани, для лопарей шлюпкових талей і т. п. Товсті троси діаметром 40 – 65 мм йдуть на швартові та буксири. Сталеві троси випускаються будь-якої довжини, але не менше ніж 200 метрів. Товщина сталевого троса визначається за його діаметром. Сталеві троси випускаються намотаними на дерев'яні чи металеві котушки. Кожна бухта (котушка) троса має бути забезпечена биркою та актом-сертифікатом із зазначенням найменування троса, його довжини, товщини та розривної міцності, чистої маси (маси 100 м) та маси в упаковці (з котушкою), дати виготовлення. Крім того, вказуються конструкція тросу, характеристики дроту, з якого виготовлено трос. При прийманні повинен проводитися ретельний огляд з контрольним виміром товщини в кількох місцях. Не повинно бути сплющених пасм, обірваних або зламаних дротів. Оцинкування дротів не повинно мати пошкоджень або тріщин.
Під час експлуатації троси необхідно змащувати не рідше ніж один раз на три місяці. Троси, що зберігаються на судні, змащують не рідше одного разу на рік. При правильному догляді термін служби тросів такелажу, що стоїть, практично не обмежений. Для тросів такелажу, що біжить, він дорівнює 2 - 4 роки.
Синтетичні тросивиготовляють із полімерних матеріалів. Залежно від марки полімеру вони поділяються на поліамідні, поліефірні та поліпропіленові. До поліамідних відносяться троси, виготовлені з волокон капрону, найлону (нейлону), перлону, силону та інших полімерних матеріалів. Поліефірні троси виготовляються з волокон лавсану, ланону, дакрону, долена, терилену, та інших полімерів. Матеріалами для виготовлення поліпропіленових тросів є плівки або моно нитки поліпропілену, типтолена, бустрона, ульстрона та ін.
За фізико-механічними властивостями синтетичні троси мають великі переваги перед рослинними. Вони легші за останні, значно перевершують їх за міцністю. Наприклад, розривна міцність звичайного капронового троса товщиною 90 мм у 2,5 рази перевищує розривну міцність манільського троса такої ж товщини і більш ніж у 3 рази – сизальського та прядив'яного смоленого.
Синтетичні троси гнучкі та еластичні, вологостійкі та здебільшого не втрачають міцності при намоканні та зміні температури повітря, що дозволяє використовувати їх при роботі судна в різних кліматичних умовах. Троси стійки до розчинників (бензину, спирту, ацетону, скипидару), не схильні до гниття і плісняви.
Синтетичні троси мають недоліки та особливості, які необхідно враховувати під час їх експлуатації. Поліамідні троси ушкоджуються при дії сонячної радіації, кислот, оліфи, мазуту та ін. Поліефірні троси руйнуються від зіткнення з концентрованими кислотами та лугами. Розривна міцність поліпропіленових тросів знижується при температурах понад +20 °, а при негативних температурах знижується і гнучкість. Всі синтетичні троси при терті поверхні деталей обладнання, а також в результаті тертя пасм і волокон між собою
усередині троса здатні накопичувати заряд статичної електрики, який при розряді викликає іскроутворення, що є небезпечним у пожежному відношенні.
Зовнішні волокна недостатньо стійкі до стирання і можуть оплавлятися, особливо при терті про шорсткі поверхні. Синтетичні троси мають велику еластичність, що створює небезпеку для людей у разі його обриву.
Усі синтетичні троси, як і рослинні, втрачають міцність під впливом сонячних променів, швидко «старіють», тому їхнє тривале зберігання треба здійснювати в приміщеннях або під чохлами, а просушувати в тіні.
Забруднені синтетичні троси необхідно промивати солоною морською водою. Також їх необхідно періодично піддавати антистатичній обробці – вимочуванню протягом доби у морській чи просто солоній воді. Цим же цілям сприятиме і обгортання троса морською забортною водою.
Сталевий канат є одним із найпоширеніших видів дротяних виробів, які виготовляються різними методами звивки. Більш того, є основним елементом вантажопідйомних конструкцій та механізмів, який несе в собі все вантажонесуче навантаження. Такі конструкції застосовуються в різних галузях промисловості, наприклад, у гірничодобувній, вугільній, нафтовидобувній, машинобудуванні, сільськогосподарській та інших. І у зв'язку з цим існує безліч видів виробів із сталевих пасм та дротів. Докладніше про види буде розглянуто у класифікації.
Основний різновид канатів і тросів зі сталі
Існує дуже багато класифікацій сталевих канатів залежно від класифікуючої ознаки. Якщо як така ознака взяти структуру, то сталеві канати можуть поділятися. на одинарні, подвійні та потрійні.
- Одинарні є канати, звиті з однієї або декількох шарів по спіралі. Або інакше їх називають спіральні канати, назва яких походить від методу звивки. Одинарні канати призначені для звивки тросів. Троси виготовляються із одинарних пасм круглого перерізу.
- Подвійні - виготовляються методом концентричної звивки пасм в один або кілька шарів. Вони призначені для виготовлення міцніших тросів, які також називаються стренгами.
- Канати потрійної звивки виготовляються зі стренгу, методом одношарової концентричної звивки по спіралі.
Крім структури існують інші основні класифікуючі ознаки. Наприклад, форма перерізу, тип плетіння, матеріал сердечника, метод і напрямок звивки, механічні властивості, точність виготовлення та призначення. Троси сталеві можуть мати як плоску, і круглу форму перерізу. Сталеві пасма, з яких плетуть троси також підрозділяються за формою перерізу на круглі та фасоннопрядні, а другі, у свою чергу, бувають плоскопрядними та тригранопрядними.
за типу плетінняканати класифікуються як:
за матеріалу сердечникарозрізняють - з органічним сердечником, тобто, у центрі пасм зроблений з синтетичних чи натуральних волокон як манила, пенька, бавовна, капрон, лавсан, віскози тощо.
за методом плетіннявиділяються розкручуються і нерозкручуються, які відрізняються один від одного тим, що другі зберігають початкове положення пасм після використання. Плетіння може бути як у напрямку вправо, так і вліво. Щоб визначити напрямок потрібно подивитися на останній шар, залежно від структури він може складатися з дротів або пасм, наприклад, в одинарній звивці зовнішній шар складається з дротів, а в подвійний - з пасм, і в потрійній звивці зі стренг.
за механічним властивостямканати діляться на три типи виходячи з якості виробу, відповідно на нормальну, високу, підвищену якість. Всі три типи мають свої умовні позначення марка1, марка ВК та марка В.
Існує класифікація ще за однією важливою ознакою - точність виготовлення. За точністю канати бувають нормальної точності і відповідно підвищеної точності, яке позначається як Т. Підвищена точність від нормальної відрізняється наявністю граничного відхилення діаметром троса.
Як було зазначено вище, троси зі сталі єосновними вантажонесучими елементами будь-якого вантажопідйомного механізму. Наприклад, підйомного крана, бурової установки, екскаваторів, вантажних та пасажирських ліфтів та інших. Крім цього, сталеві троси застосовуються як матеріал для виготовлення вантажозахоплювальних та інших міцних пристроїв, здатних витримати величезні механічні навантаження. Тому важливо підходити до вибору таких виробів із великою відповідальністю. На сьогоднішній день на ринку представлений широкий асортимент тросів та канатів, виготовлених зі сталі, і у зв'язку з цим покупець стикається з проблемою вибору.
Щоб не помилитися з вибором, необхідно розбиратися у всіх особливостях та нюансах, на вивчення яких можуть піти роки. Тому фахівці рекомендують звертатись до професіоналів при купівлі сталевих виробів. Проте існують критерії, яких дотримуються і професіонали, і варто дотримуватися рядовим покупцем.
Критерії можуть залежати від ознаки, яка береться за основу. Однак існує і загальновизнані правила вибору за якістю та призначенням, ці правила називають ГОСТ. У ГОСТі представлена більш точна та докладна класифікація всіх відомих видів сталевих тросів та виробів. Відповідно до цієї класифікації розрізняють основні параметри, на які варто звернути увагу при покупці:
- призначення, канати та троси бувають різні та призначаються для різних цілей, тому важливо уточнити цей параметр;
- тип конструкції, що визначається кількістю пасм у канаті;
- метод та напрямок звивки;
- міцність;
- матеріал сердечника;
- характеристики та властивості дроту та інші.
Канати сталеві ГОСТвиготовляються на вимоги технологічного регламенту, затвердженого державними органами. Тому наявність позначки відповідності ДСТУ говорить про якість виробу. Оскільки кожен вид виробу наведеного у класифікації має бути виготовлений із певних матеріалів та за особливою технологією, яка затверджена у ГОСТ.
Наприклад, трос сталевий ГОСТ 5269, матеріал сердечника для такого троса повинен відповідати переліку, наведеному в ГОСТ, тобто як матеріал може використовуватися пенька, сизаль і поліпропілен, джут, хімічні та бавовняні волокна повинні відповідати нормативній документації.
Так само, як і у випадку з призначенням кожного з видів, у Гості прописано все до найдрібніших подробиць про те, який канат де застосовується. Знання ГОСТ дозволяє вибрати якісний та надійний виріб, і цим знанням нехтувати не варто.
Загальні відомості. На суднах морського флоту використовують рослинні, сталеві, комбіновані та синтетичні троси. Основними експлуатаційними характеристиками тросів є їхня міцність (розривна та робоча), еластичність, гнучкість та маса, а також стійкість до впливу зовнішніх факторів – води, мікроорганізмів, хімічних речовин, сонця тощо.
Розривна міцність троса R (кгс) визначається мінімальним зусиллям розтягування, у якому трос починає руйнуватися (рватися). У суднових умовах таку міцність можна розрахувати за емпіричною формулою
де k - Коефіцієнт міцності (табл. 1);
C – коло троса, мм.
Робочою міцністю троса називається максимальне навантаження, при якому трос здатний працювати в конкретних умовах протягом тривалого часу. У практиці робоча міцність троса приймається рівною залежно від умов експлуатації та призначення троса від 1/6 до 1/10, а для підйомних машин (сталевий трос) – до 1/20 розривної міцності.
Еластичність, або пружністюТроси називають його здатність подовжуватися під навантаженням і повертатися до початкового стану без залишкових деформацій після зняття навантаження. Еластичність зберігається в тросах при відносно невеликих навантаженнях, порівняно з його розривною міцністю. При значних навантаженнях, навіть після їх зняття, у тросів залишається певне подовження – залишкова деформаціяяка знижує міцність троса. У зв'язку з цим для троса встановлюється максимальне робоче навантаження, що у більшості випадків не перевищує 1/6 розривної міцності.
Рослинні троси (рис. 1) виготовляють із волокон стебел, листя чи кори. На суднах морського флоту застосовують рослинні троси – прядив'яні (з волокна коноплі), манільські (з волокна прядильного банана), сизальські (з волокон листя агави).
Мал. 1. Структура рослинних тросів:
1 – каболка; 2 – пасмо; 3 – трос тросової роботи; 4 – трос кабельної роботи; 5 – трос трипрядний; 6 – трос чотирипрядний із сердечником; 7 – стрендь; 8 – волокна
Для виготовлення троса волокна звивають у нитки (за годинниковою стрілкою – зліва направо), які називаються каболками. З кількох каболок звивають у пасмо (праворуч наліво). Звиваючи між собою три і більше пасм (зліва направо), одержують так званий трос тросової роботи прямого спуску; трос тросової роботи зворотного спуску звивають у зворотному порядку. Якщо звити між собою кілька тросів тросової роботи (кожен з яких у цьому випадку називають стрендью), то одержують трос кабельної роботи, міцність якого нижче на 25% троса тросової роботи тієї ж товщини, але він більш еластичний і краще просихає.
У технічній термінології троси тросової роботи називають звичайними, а кабельні – відворотними.
Товщина рослинних тросів вимірюється по їхньому колу в міліметрах. Троси кабельні від 100 до 150 мм називають жемчужинами, від 150 – 350 мм – кабельтовими, а понад 350 мм – канатами.
Рослинні троси коло 25 мм і менше називають линями. Пасми в лині прийнято називати нитками. Линь у дві нитки, виготовлений із низькосортної борідкової пеньки, називають шкімушкаром; він використовується на тканині матів та інші такелажні роботи. До ліній спеціального призначення належать лляні, плетені шнури, з яких виготовляють лотліні, лагліні, сигнальні фали та ін.
Пеньві троси, виготовлені з непросмолених каболок пеньки, називають бельними, а з просмолених - смоленими. Промивання троса робиться для запобігання його від гниття.
Прядив'яні троси тросової роботи (звичайні) виготовляють бельними та смоленими, а кабельної роботи (відворотні) – тільки смолені. Смолений трос слабший за бельний приблизно на 5%, а маса більше на 11-18%; термін його служби триваліший за бельний. При навантаженні прядив'яні троси можуть подовжуватися на 8-10% без порушення їх міцності. Прядив'яні більні троси тросової роботи рекомендується використовувати для виготовлення бігучого такелажу шлюпок, леєрів, стропів. Смолені троси тросової роботи застосовують як швартові, а також для виготовлення вантажних сіток.
Манільські троси зазвичай випускаються бельними; при навантаженні, що дорівнює половині розривної, ці троси можуть подовжуватися на 15-17%. Вони намокають повільніше і тому тривалий час не тонуть у воді, не втрачаючи еластичності та гнучкості під тиском вологи. Манільські троси застосовуються для такелажу, що біжить, швартовів, вантажних шкентелей, буксирів, кидальних кінців.
Сизальські троси випускають, зазвичай, також бельними. За міцністю вони поступаються пеньковим та манільським. При розривному навантаженні їхнє відносне подовження – близько 20%. Такий трос плаває у воді, але легко вбирає її. Сизальські троси використовують для виготовлення леєрів, швартов, відтяжок і т.д.
Орієнтовний термін служби рослинного троса кабельної роботи – три роки, перлиною – два роки, інших тросів – близько одного року.
Сталеві троси, що використовуються на суднах морського флоту, виготовляють із вуглецевого, оцинкованого або неоцинкованого дроту товщиною від 0,4 до 3,0 мм.
Сталеві троси складаються з пасм, які утворюються шляхом звивки дротів в один або кілька рядів навколо одного центрального дроту або навколо промасленого прядив'яного сердечника, що оберігає пасмо від іржі і забезпечує їй велику гнучкість. Сталеві троси в залежності від кількості пасм у них бувають одинарної, подвійної та потрійної звивки. Троси одинарної звивки складаються з одного пасма; подвійний звивки – подібно до рослинних тросів тросової роботи складаються з кількох пасм, найчастіше з шести, звитих навколо одного загального сердечника (рослинного або металевого); потрійна звивка – з кількох тросів подвійна звивка, звита між собою.
Залежно від товщини дроту та характеру звивки сталеві троси можуть бути жорсткими та гнучкими.
Жорсткий трос виробляють з товстих дротів без сердечника або з одним органічним сердечником; це найміцніший із сталевих тросів; він використовується для стоячого такелажу.
Гнучкий трос – еластичний, його виготовляють із тонких дротів; кожне пасмо має сердечник із рослинних волокон; Використовують для бігучого такелажу, швартовів, буксирів, тралів, підйомних приладів.
Товщина сталевого троса визначається за його діаметром. На вимогу замовника сталеві троси можуть випускатися бухтами будь-якої довжини; звичайна ж довжина бухти сталевого троса - 250, 500, 750 м. Відносне подовження сталевих тросів невелике, трохи більше 3%.
Перевага сталевих тросів перед рослинними полягає в тому, що вони легші і тонші, але швидше псуються від крутих вигинів і менш гнучкі.
Комбіновані тросивиготовляють із дротяних пасм, покритих прядив'яною пряжею. До них відносяться троси типу “Геркулес”, які застосовують як швартові та буксири.
Синтетичні троси звивають з ниток різних штучних волокон: капрону, нейлону, лавсану, поліпропілену та ін. За своїм зовнішнім виглядом та конструкцією вони нагадують рослинні. Останнім часом почали застосовувати поліпропіленові плетені троси. Синтетичні троси легші, еластичніші і в 2 - 2,5 рази міцніші, ніж прядив'яні тієї ж товщини; до того ж вони не схильні до гниття, корозії. До недоліків синтетичних тросів слід віднести те, що при розриві вони подібно до гуми, скорочуються з великою силою, відлітають назад і створюють велику небезпеку для людей, які працюють з ними; при терті синтетичні троси здатні накопичувати заряд статичної електрики, при розряді якого іскроутворення може призвести до псування троса, а також виникнення пожежі.
Синтетичні троси застосовують на морському флоті як буксири, швартові та інших випадках, коли може бути використана їх висока еластичність. Порівняльні дані сталевого, прядив'яного та капронового тросів наведені в табл. 2.
Такелажні ланцюги – ланцюги, призначені для суднового такелажу. Їх ланки роблять без контрфорсів із круглого заліза, діаметром якого визначається розмір ланцюга. Бувають коротколанкові та довголанкові такелажні ланцюги; останні застосовують, як правило, для стопорів у топенантів стріл.
Такелажний ланцюг приблизно втричі міцніший за сталевий трос того ж діаметра і в вісім разів міцніший за прядив'яний. До її недоліків слід віднести велику масу та незначну еластичність при натягу, а також небезпеку розриву за низьких температур повітря. Величину робочого зусилля P (кгс), що допускається на такелажний ланцюг, можна приблизно визначити за формулою:
де d – Діаметр круглого заліза, мм.
Ланцюг, у якого знос вінців досяг 10% і більше від первісного діаметра, вважається непридатним.
Давайте знову повернемося до видам канатів та мотузокі поговоримо про їх відмінні характеристики, властивості та особливості.
- Прядив'яні і лляні мотузки.Досить часто зустрічаються у повсякденному житті та дешево коштують. Така ціна у прядив'яних і лляних мотузок обумовлена тим, що пеньковволокно виробляється з стебел коноплі. Мають такі переваги: - мають високий коефіцієнт тертя; - стійкі до теплової та сонячної радіації; - мають низьку електризуемість; - Екологічно безпечні. Мають такі недоліки: - мають високу гігроскопічність; - схильні до гниття; - Маю знижене розривне навантаження при намоканні;
- Бавовняні мотузки.Виробляються з бавовни-волокна. Таке волокно часто використовується для того, щоб виробляти тканини, неткані та кручені (плетені) вироби. Мають такі переваги: - мають хороші механічні властивості; - Термостабільні; - мають помірну гігроскопічність; - Довговічні; - мають добрі діелектричні властивості. Мають такі недоліки: - мають низьку стійкість до стирання; - дорого коштують, часто через те, що не вистачає вітчизняної сировини;
- Шнур поліпропіленовий підвищеної густини.Виготовляється для використання в будівництві, судноплавстві, підйомних та монтажних роботах, транспортуванні вантажів і просто в побуті. Такий шнур має високу здатність витримувати ударні навантаження, він міцний і зносостійкий. Складається з 24 пасм і продається в бобіні по 100 метрів. Має наступні відмітні характеристики: - має підвищену стійкість до вигинів; - не тоне (позитивна плавучість); - має високу стійкість до стирання; - Виробляється в Росії;
- Канат джутовий кручений. Джутє одним із найбільш популярних матеріалів для виготовлення канатів. Його виготовляють із мочалистих волокон високого чагарника. Така рослина росте в Індії і споріднена з липою. Після того, як стебла рослини зрізають, їх кладуть у воду, щоб вони стали м'якшими. Після цього злищують лико, промивають його і сушать. Так сировина і перетворюється на готовий продукт. Міцність джуту менша, ніж у пеньці та волокон з абаки (манільський канат). Джутмає наступні характеристики: - стійкий до сонячної та теплової радіації; - Екологічно безпечний; - не накопичує статичної електрики. Джутактивно використовується в будівництві та промисловості. Також часто такий матеріал використовують у декоративному оформленні приміщень;
- Шнур капроновий щільний із плетенням.Призначений для наступних областей: - аматорське та промислове рибальство; - Встановлення наметів; - Виготовлення спортивного інвентарю; - Упаковка; - вантажопідйомний механізм та робота рибальських тралів; - господарські та допоміжні потреби; - Декоративне оздоблення; - стоячий такелаж; - Допоміжні мотузки в альпінізмі.
Тепер, коли ви знайомі з основними видами канатів та мотузок, вам потрібний надійний магазин з якісною продукцією. У « Глобал Текс» ви знайдете такі вироби як мотузка (шнур) поліамідна ПА капронова 24-прядна, яка виготовлена відповідно до стандартів ГОСТ. Висока стійкість до тертя, зношування та нагрівання – все це властивості поліамідної мотузки. Багато професіоналів будівництва та рибальства вже давно гідно оцінили переваги даної мотузки, оцініть і ви!