Тросы, или стальные канаты, — это важные элементы тросового такелажа. Они незаменимы в грузоподъёмных механизмах, применяются в строительстве, машиностроении и других профессиональных областях. Несмотря на внешне простое строение, тросы представляют собой сложное инженерное изделие. Тросы различаются по размеру, конструкции, типу сердечника и свивки. В этой статье поговорим об основных типах стальных канатов и выясним, какие из них лучше всего использовать в разных обстоятельствах.
Устройство стального троса
Тросы применяют для подъёма и перемещения тяжёлых предметов и конструкций. Их основные задачи: перемещение и удержание грузов, а также монтаж /демонтаж кранов.
Стальной канат, с виду простой, на самом деле имеет довольно сложную конструкцию. Основные компоненты следующие:
- сердечник
- пряди
- проволока и центральная проволока
Каждая отдельная проволока обвивается вокруг центральной и образует жилу, прядь. Пряди же располагаются вокруг сердечника, проходящего в центре устройства. Количество таких прядей, скрученных между собой и вокруг сердечника, и определяет толщину стального троса. В зависимости от числа проволок в каждой из прядей и их количества будут различаться характеристики каната: гибкость, коррозийная стойкость, долговечность.
Если проволока и пряди небольшого размера, и их много, получаются гибкие тросы. Они обладают замечательным сопротивлением при сгибании и используются для организации спусковых механизмов.
Если же в плетении применяются более толстые проволоки, а число прядей незначительное, канат будет уместен для статических нагрузок. Такие модели отличаются стойкостью к коррозии и долговечностью.
Классификация стальных тросов
Свивка
Классифицировать канаты можно, исходя из вида используемой свивки. Она определяет, как с помощью проволоки формируется сама структура каната. Обычно пряди наматываются вокруг центральной части — сердечника — по часовой стрелке либо против неё. Направление зависит от того, левосторонняя или правосторонняя у вас свивка.
Классическое плетение означает, что в прядях проволока укладывается в направлении, противоположном направлению, в котором сами пряди уложены в канате. Важно понимать, что направление свивки не влияет на разрывную силу троса. Но вот сочетание свивки прядей и каната определяет характеристики самого каната.
Всего выделяют три типа свивки по конструкции:
Одинарные простые — изготавливают из одной пряди, при этом проволока имеет одинаковое сечение. Свитие в виде концентрической спирали идёт вокруг одной из нитей и может состоять из 1-4 слоёв. Маркировка у таких стальных тросов имеет две цифры, где первая определяет число прядей, а вторая — количество проволочек в пряди, например: 1х12.
Двойные — тросы со сдвоенной свивкой изготавливают из нескольких прядей (минимум 6), свитых вместе. Могут быть однослойными и многослойными. Многослойные варианты отличаются гибкостью и при необходимости могут быть устойчивы к вращению. Маркировка также состоит из двух цифр, где первая — число прядей, а вторая — количество проволок, например: 6х19.
Тройные — такие тросы обычно изготавливают из нескольких тросов двойной свивки. Проволоки, собранные в пряди, вьются вокруг своего сердечника и все вместе вьются по спирали вокруг центральной оси ещё одного сердечника.
Типы сердечников в стальных тросах
Абсолютно все стальные тросы изготавливают путём спиральной свивки элементов вокруг сердечника. Эта центральная ось служит для сохранения правильной формы изделия и может быть изготовлена из разных материалов: стали, синтетики, манильской пеньки или джута, пропитанных специальной смазкой. В последнем случае смазка служит как антикоррозийная пропитка — при изгибах каната она проникает во внутренние слои и препятствует ржавлению конструкции.
Ещё одна функция сердечника — амортизация. Он противостоит радиальным нагрузкам и не даёт изделию деформироваться.
Все сердечники можно подразделить на две большие группы:
- органические и неорганические (FC)
- металлические (IWS)
Органические сердечники изготавливают из природных материалов: манильская пенька, джут, сизаль, а также хлопчатобумажная пряжа. И, как было сказано выше, требуют обязательной пропитки, доля которой может составлять от 35 до 50% массы материала. От выбора смазки напрямую зависит долговечность конструкции. Ещё одним вариантом может быть синтетический сердечник. Самый популярный материал — полипропилен, он прочный и недорогой. Но также могут применяться капрон и нейлон. По-прежнему производят сердечники и из асбестового шнура. Основное отличие всех этих видов от металлических основ в том, что они дают канату необходимую гибкость. А ещё они обладают малым весом по сравнению со стальными аналогами.
Металлические сердечники, в свою очередь, как и следует из названия, изготавливают из стали, и нередко они могут представлять собой ту же свивку канатной или мягкой проволоки, что и внешние жилы. Их используют в условиях повышенных температур либо же когда требуется особая прочность изделия. Интересно, что стальной сердечник делает канаты более устойчивыми к деформации, но при этом совершенно не влияет на грузоподъёмность.
Диаметр каната
Диаметр сечения — это одна из важнейших характеристик изделия. Она всегда указывается на бирке барабана либо же в сертификате производителя. Однако если маркировка утеряна, проверить диаметр сечения каната можно самостоятельно. Для этого используют штангенциркуль. Замеры надо проводить в двух различных точках на расстоянии метра друг от друга.
В каждой из выбранных зон измеряется толщина в двух областях, расположенных перпендикулярно друг к другу. Диаметром каната признают среднеарифметическое значение четырёх полученных величин с учётом допусков для номинального диаметра модели.
Физические свойства стальных тросов, разновидности материалов
Основная характеристика стального каната — гибкость. Она зависит от толщины проволок, входящих в плетение. Наименее гибкие канаты состоят из 42 проволок, а более гибкие — из 72, расположенных по 12 штук в каждой пряди. Канаты повышенной гибкости выпускаются из 144 проволок, расположенных вокруг сердечника по 24 штуки в одной пряди.
По гибкости различают канаты:
- с низкой степенью (42 проволоки + пеньковый сердечник)
- со средней степенью (72 проволоки, свитые в пряди)
- с высокой степенью (144 проволоки, свитые в 6 прядей + пеньковый сердечник)
В случае, если канат предполагается использовать в условиях повышенных температур, подойдут изделия со стальным сердечником. Ещё один вариант применения подобного каната — навитие на барабан многочисленными слоями. Стальные сердечники устойчивы к деформации и сохранят целостность и форму изделия даже при экстремальной эксплуатации.
Силу прочности при растяжении определяет сталь, из которой выполнен трос. Сегодня на рынке представлены стальные канаты в диапазоне растяжения от 1570 до 2160 Н/мм2. Канаты изготавливают из гальванизированного материала — это защищает их от коррозии. Чаще всего в качестве основы выступает нержавеющая сталь. Она обладает повышенной прочностью на разрыв, хорошо переносит и низкие, и высокие температуры и пригодна для любой природной среды.
В зависимости от добавленных легирующих элементов, сталь может немного отличаться по своим механическим и антикоррозийным свойствам:
- для перемещения груза, монтажа и демонтажа кранов используют оцинкованные тросы, выполненные по стандартам DIN, — это так называемый коммерческий такелаж.
- удержание грузов и их подъём осуществляют чёрные тросы — они дополнительно обработаны специальным составом, а потому более прочные на разрыв, нежели оцинкованные.
Нередко канаты обрабатывают антикоррозийными составами, но это всегда снижает срок их службы. Куда практичнее выглядит напыление цинка. В зависимости от степени обработки различают следующие типы:
- с маркировкой С — канаты, пригодные для работы в средней агрессивной среде
- с маркировкой Ж — тросы для эксплуатации в жёсткой агрессивной среде
- с маркировкой ОЖ — подходят для сверхжёсткой среды
Если же тросы обработаны полимерами, на продукции можно увидеть знак «П».
Для выбора конкретной марки лучше всего обратиться к специалистам магазинов Лемана ПРО.
В зависимости от задачи, необходимо выбирать соответствующее изделие. К примеру, если требуется поднять неуправляемый груз на большую высоту, правильно будет остановиться на канатах, устойчивых к вращению, — они обеспечат стабильность и безопасность перемещения. Если же требуется сгибание изделия в процессе эксплуатации, лучше выбрать тросы с эластичными сердечниками.
Уход за тросами
Для длительного срока службы стального каната его необходимо регулярно смазывать. Это обязательная мера, позволяющая защитить изделие от коррозии и механических повреждений, снижающая трение и износ, а также помогающая работе во влажных условиях. Правильно наносить пропитку небольшим слоем в 0,2 мм.
Выбирая трос, необходимо серьёзно подойти к качеству материала изготовления изделия и тех физических свойств, которыми оно обладает. При использовании стальных канатов обязательно проверяйте их целостность, особенно в местах скручиваний и перегибов, и регулярно смазывайте.
Помните, что тросы — сложный инженерный механизм. Если у вас есть сомнения относительно подходящего изделия, обратитесь за консультацией к специалистам Лемана ПРО.
