Растительные и синтетические тросы поступают от завода-изготовителя в бухтах. В зависимости от толщины троса в бухте может быть уложено до четырех-пяти отдельных кусков троса. Тросы толще 100 мм укладывают в бухту одним куском. На бирках, закрепленных на бухтах, и в сертификатах на трос должен быть штамп завода-изготовителя. Принимаемый на судно трос необходимо тщательно осмотреть. При осмотре проверяется равномерность и плотность свивки, целостность прядей. Растительные тросы не должны иметь следов и запаха плесени и гнили. Надо проверить толщину троса и его конструкцию и сверить с данными, указанными на бирке и в сертификате. Толщина замеряется по окружности не менее чем в десяти местах по всей длине троса. Для того чтобы убедиться в отсутствии внутренних дефектов, надо на небольшом участке слегка раскрутить пряди и осмотреть их. Особенно тщательно следует осматривать тросы, имеющие давние сроки изготовления. Для полного распускания бухты с целью осмотра троса или разделки его на куски нужной длины рекомендуется поставить ее на крестовину, подвешенную на тросе к вертлюгу, и распускать трос с наружного конца. Чтобы распустить бухту растительного троса и отмотать небольшой кусок, следует внутренний конец троса вывести наружу и распускать бухту изнутри. Бухта синтетического троса раскатывается по палубе и распускается с наружного конца. Распущенный из бухты трос растягивают по палубе и разрезают на куски нужной длины. Для предохранения троса от раскручивания по обе стороны от мест разреза на него предварительно накладывают марки из каболки, шкимушгара или парусной нитки. Свободные концы синтетического троса оплавляют паяльной лампой. Трос, предназначенный для швартовов, на обоих концах заделывают огонами (гашами) и наматывают на швартовные вьюшки или укладывают бухтами на решетчатые деревянные подставки - банкетки. Укладывать тросы в бухты надо взакрут, т. е. тросы прямого спуска - по часовой стрелке, а тросы обратного спуска - против часовой стрелки. Растительные тросы, хранящиеся на вьюшках или банкетках на палубе, в сырую погоду должны закрываться чехлами, а в сухую погоду - проветриваться. Синтетические тросы необходимо укрывать от солнечных лучей.
Тросы, не находящиеся в эксплуатации, должны храниться чистыми и сухими в хорошо вентилируемых помещениях. Синтетические тросы надо хранить в помещениях с температурой воздуха не свыше 30°С при относительной влажности не более 70%. Для уменьшения гигроскопичности растительных тросов, которая повышается за счет отложения на них солей, следует намокшие в морской воде тросы промывать пресной водой, а затем просушивать. Синтетические тросы не боятся влаги, поэтому просушка их не обязательна. Однако если трос будет храниться на вьюшке, то его следует просушить в тени во избежание ржавления вьюшки и троса. Стальные тросы поставляются на судно в небольших бухтах или кусками стандартной длины, намотанными на катушки. Каждая катушка троса снабжается биркой и сертификатом, в котором указываются основные характеристики троса и его размеры, а также дата изготовления и наименование завода-изготовителя. Для полного распускания троса с катушки пропускают ломик через нее середину и закрепляют его на вертикальных подставках. Для распускания небольшой бухты троса ее раскатывают по палубе, начиная с наружных шлагов. При внешнем осмотре троса необходимо сверить его конструктивные данные с указанными на бирке и в сертификате, проверить штангенциркулем диаметр троса. Трос не должен иметь вмятин, оборванных проволок, трещин и других повреждений оцинковки. Пряди троса должны плотно прилегать друг к другу. Перед тем как разрубить стальной трос, по обе стороны от места разруба на трос накладываются марки из мягкой проволоки или из каболок растительного троса для предохранения его от раскручивания. Стальные тросы, не находящиеся в эксплуатации, должны храниться в сухом помещении, смазанными и аккуратно уложенными в бухты. Швартовные тросы на вьюшках должны быть зачехлены, а в сухую погоду - открыты для проветривания.
Во всех устройствах должны применяться только исправные тросы. Растительный трос подлежит замене при наличии разрыва каболок, прелости, значительного истирания или деформации. Во избежание сплющивания и нарушения структуры тросы нельзя подвергать резким изгибам под нагрузкой. Поэтому все детали судовых устройств, через которые проходят тросы, должны иметь закругления. Растительные тросы при намокании укорачиваются до 10- 12%, а при высыхании удлиняются. Поэтому при влажной погоде сильно натянутые тросы необходимо ослаблять во избежание их обрыва.
Наружные волокна растительных и особенно синтетических тросов недостаточно стойки к истиранию. Поэтому в местах их трения по металлическим поверхностям надо подкладывать маты, парусину и т.д. Учитывая, что синтетические тросы подвержены оплавлению при трении. Особые требования предъявляются к деталям оборудования: на поверхности барабанов, кнехтов, киповых планок, роульсов не должно быть ребер, выступов и шероховатостей в виде острых краев, заусениц, раковин и т. п. При эксплуатации синтетических тросов нельзя допускать попадания песка и других твердых частиц между прядями, так как они вызывают разрушение троса. Надо оберегать трос от каменноугольного дегтя, олифы, смазки, лаков и красок, а также органических растворителей. Синтетические тросы, применяемые на танкерах, газовозах или судах, предназначенных для перевозки огнеопасных и химических грузов наливом, должны пройти обработку по снятию зарядов статического электричества, которая заключается в вымачивании троса в 2%-ном соленом растворе (20 кг поваренной соли на 1 м3 воды) в течение суток. Тросы, находящиеся в эксплуатации, следует не реже 1 раза в 2 месяца окатывать на палубе забортной водой. Стальной трос не должен иметь узлов и калышек, оборванных и торчащих проволок. Калышки должны быть заблаговременно разнесены, оборванные проволоки следует коротко обрезать, а трос в этих местах оклетнёвывать. Если по условиям работы стальной трос должен находиться в морской воде, то рекомендуется предварительно смазать его прокипяченной горячей смесью из равных частей древесной смолы и извести, а после работы промыть пресной водой, просушить и смазать. При работе с тросами необходимо соблюдать меры предосторожности. Следует помнить, что стальной трос не обладает большой эластичностью при нагрузке, близкой к разрывному усилию, он удлиняется всего лишь на 1-2%. Поэтому практически невозможно предвидеть момент его разрыва, и это обязывает людей, работающих с тросом, быть предельно осторожными. При рубке стальных тросов зубилом надо надевать защитные очки. Работы со стальными тросами должны выполняться в рукавицах. Большую опасность представляет работа с синтетическими тросами вследствие их большой эластичности. Необходимо иметь в виду, что критическим пределом, после которого возникает опасность разрыва, является удлинение полиамидных тросов на 40, полиэфирных и полипропиленовых - примерно на 30%. При разрыве синтетический трос сокращается с большой силой, его концы стремительно отлетают по направлению натяжения к месту крепления, чем создается опасность для находящихся поблизости людей.
Тросы в строительстве судов
Тросами (канатами) называют изделия, свитые из стальных проволок или скрученные из растительных и искусственных волокон. По материалу тросы делятся на растительные, стальные (проволочные), комбинированные и синтетические.
Растительные тросы делают из обработанного соответствующим образом растительного волокна. В зависимости от исходного материала растительные тросы бывают пеньковые, 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 эластичны, но сильно впитывают влагу, поэтому они тонут в воде, а в холодную и сырую погоду становятся тяжелыми и жесткими.
Манильские тросы, изготовляемые из волокон стеблей и листьев бананового дерева, очень удобны для использования на судах. Особенность этих тросов - низкая гигроскопичность, благодаря чему они не тонут в воде. Эти тросы - самые прочные из растительных и отличаются гибкостью и значительной эластичностью.
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 волокна свивают в каболки. Затем из нескольких каболок получают прядь. Три-четыре пряди, свитые вместе, образуют трос, который называют тросом тросовой работы (рис. 16, а). Несколько тросов (три-четыре) тросовой работы, свитые вместе, образуют трос кабельной работы (отворотный трос). Используемые при этом тросы тросовой работы получают название стрендей (рис. 16, б)
Для того чтобы трос не раскручивался 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 иду слева вверх направо, каболки в пряди - в обратную сторону, а пряди в трос - снова по часовой стрелке При таком направлении свивки получается трос прямого спуска (Z-об разный) (рис. 16, в). В отдельны случаях применяют обратное направление свивки. Такие тросы называют тросами обратного спуска (S-об разный) (рис. 16, 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 скручиваются, поэтому употребляются для сигнальных фалов и лаглиней забортных лагов.
Рис. 16. Растительные тросы: а-тросовой работы, б - кабельной работы, в-прямого спуска; г-обратного спуска, каболки; 2- пряди, 3- стренди
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 специального названия).
Стальные тросы изготавливают из стальной, обычно оцинкованной, проволоки диаметром 0,2-5 мм. В зависимости от числа повивов различаются тросы одинарной, двойной и тройной свивки (рис. 17). Наиболее просто сделать стальной трос одинарной свивки. В этом случае несколько проволок свивают непосредственно в трос. Такие однопрядные тросы называют спиральными. Но чаще и в большом ассортименте изготавливают 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.
Рис. 17. Стальные тросы различной свивки: а - одинарной; б - двойной; в - тройной
Многопрядные тросы свивают вокруг центрального сердечника (рис. 18), в качестве которого используют стальную проволоку или органические волокна. Сердечник, заполняя пустоту внутри троса, препятствует проваливанию прядей к центру, а органический сердечник, содержащий антикоррозионную смазку, кроме того, предохраняет проволоку троса от ржавления, чем увеличивается срок его службы. Кроме центрального сердечника, некоторые тросы могут иметь органический сердечник внутри каждой пряди.
Большое практическое значение имеет классификация тросов по их гибкости. Наиболее жесткими являются однопрядные спиральные тросы. К жестким относятся тросы, имеющие проволочный сердечник, а тросы с центральным органическим сердечником - к полужестким. Гибкие тросы 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 троса тройной свивки впереди добавляют еще один сомножитель, который указывает число стрендей в тросе. Количество органических сердечников в тросе указывает последняя цифра.
Например, 6X24 +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: 6X7X19+1.
Комбинированные тросы имеют пряди, состоящие из стальных оцинкованных проволок, покрытых пряжей растительного происхождения.
Синтетические тросы изготавливают из искусственных волокон, к числу которых относятся капрон, нейлон, куралон и наиболее распространенный сейчас полипропилен. Эти тросы по своей прочности, эластичности, гибкости и долговечности значительно превосходят самые лучшие растительные. Они не подвержены гниению и плесени, почти не поддаются действию нефти, масел, щелочей и кислот. Для судовых работ применяют чаще всего крученые трехпрядные синтетические тросы, а для швартовных концов разрешается применять плетеные восьмипрядные синтетические тросы.
Рис. 18. Стальные тросы с сердечником: а - проволочным, б - синтетическим, в - органическим
Применение тросов на судах требует знания их основных характеристик, из которых важнейшей является прочность. Прочность троса характеризуется его разрывным усилием, под которым понимают минимальную нагрузку, разрывающую трос. Разрывное усилие троса зависит от его диаметра и конструкции, вида свивки и материала, диаметра проволоки, качества стали и т. д. Величины разрывного усилия тросов приведены в государственных стандартах. Для практических целей часто достаточно знать приближенное значение разрывного усилия которое можно определить по различным эмпирическим форму лам. Снабжение судов тросами производится в соответствии с Правилами классификации и постройки морских судов Регистра СССР.
Прочность и долговечность тросов зависит не только от их конструкции и качества, но и от правильной эксплуатации, порядка хранения и ухода за ними. Хороший трос может быстро прийти в негодность, если не соблюдать элементарных правил технической эксплуатации и использовать его в неподходящих условиях.
Выявление доброкачественности троса зависит от правильной приемки. При получении троса следует тщательно осмотреть его и проверить основные конструктивные данные и наличие сертификата с биркой. При осмотре стальных тросов 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 значительной мере обеспечивается правильными приемами распускания бухт (рис. 19), не допускающими образования петель и заломов (колышек), так как заломы вызывают значительную местную деформацию тросов и разрыв отдельных проволок, а также затрудняют работу с тросами.
Бухту растительного троса при распускании ставят на ребро, снимают обвязку и, продев внутренний конец троса через внутреннюю полость бухты, распускают ее, придерживая наружные шлаги руками.
Для распускания бухты стального троса надо, придерживая бухту за крайние шлаги, раскатывать ее по палубе и одновременно тянуть за ходовой конец. Толстый стальной трос обычно получают на судно намотанным на барабан. В этом случае лучше всего трос сматывать с вращающегося барабана, установив его в горизонтальное положение на две опоры.
Рис. 19. Распускание бухты троса: а - растительного; б и в - стального
Распущенные из бухты тросы следует 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 хорошую погоду чехол необходимо снимать, чтобы просушить трос.
Растительные тросы обычно хранят в небольших, свободно уложенных бухтах.
Тросы укладывают в бухту взакрут, т. е. тросы тросовой работы прямого
спуска - по часовой стрелке, а тросы обратного спуска и кабельной работы
- против часовой стрелки. Для предохранения от действия влаги бухты
растительного троса подвешивают или укладывают на решетки (банкетки). Во
время 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 удобных 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 больших тросов можно
использовать заходы судна в устья рек, где трос можно промыть за бортом
в речной воде.
Синтетические тросы не боятся влаги, и просушка их необязательна, 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 тросы очень чувствительны к истиранию и оплавлению, поэтому поверхности барабанов должны быть гладкими.
При эксплуатации на поверхности синтетических тросов накапливается статическое электричество, что может явиться причиной образования искр, Поэтому на танкерах новые синтетические тросы можно применять 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 м3 воды). В процессе эксплуатации тросы необходимо периодически, не реже 1 раза в 2 месяца скатывать на палубе соленой забортной водой, о чем делают 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 оставшаяся в рубашке влага может вызвать интенсивную коррозию проволоки.
Стальные тросы следует систематически 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% битума, 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
|
Диаметр каната, мм |
Минимальное количество зажимов, шт |
Усилие затяжки, Нм |
И, наконец, еще один зажим троса - клиновой . Он состоит из двух деталей: обоймы и клина. Схема установки представлена на Рис. 4.
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).
Рис. 2 Стальные тросы различной свивки: а — одинарной; б — двойной; в — тройной 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.
Рис. 3 Стальные тросы с сердечником: а — проволочным, б — синтетическим, в — органическим 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.
Рис. 4 Распускание бухты троса: а — растительного; б и в — стального 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.
Стальной канат – конструкции канатов могут содержать одну или много прядей (таблица 5.1), (рис.5.1). Пряди состоят из проволок, которые делятся на одинаково нормальную структуру сечения (все проволоки с одинаковым сечением) и разного диаметра (комбинированная структура сечения). Величина разрывного усилия каната в основном зависит от его диаметра. При одинаковых диаметрах канат с большим числом проволок является более гибким.
Рис. 5.1 Стальной канат двойной свивки
1 - проволока; 2 - прядь; 3 - сердечник
| Название | Изображение |
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
| Закрытой конструкции с двумя слоями клиновидной проволоки, одним слоем Z-образной проволоки и сердечником типа ТК |  |
По конструкции различаются канаты
Одинарной свивки (спиральные) - состоящие из одного, двух или трех слоев проволоки, свитых в концентрические спирали (рис. 5.2)
Рис. 5.2 Одинарная свивка (спиральные)
Двойной свивки - состоящие из шести и более прядей, свитых в один концентрический слой (рис. 5.3).
Рис.5.3 Двойноая свивка
Тройной свивки - состоящие из стренг, свитых по спирали в один концентрический слой (рис. 5.4).
Рис. 5.4 Тройная свивка
По типу касания проволок между слоями различают канаты:
С точечным касанием (тип ТК) - свивки проволок имеют разные шаги по слоям пряди, а проволоки между слоями перекрещиваются. Такое расположение элементов увеличивает их износ при сдвигах в процессе эксплуатации, создает значительные контактные напряжения, способствующие развитию усталостных трещин в проволоках, и уменьшает коэффициент заполнения сечения каната металлом.
С линейным касанием (тип ЛК) - такие пряди изготавливают за один технологический прием, при этом постоянство шага свивки проволок во всех слоях пряди сохраняется. Для получения линейного касания диаметры проволоки и пряди выбирают в зависимости от конструкции последней. Так, в верхнем слое прядей каната типа ЛК-0 применяются проволоки одинакового диаметра по слоям, пряди типа ЛК-Р имеют в наружном слое проволоки различного диаметра, а в пряди типа /7/С-З используют проволоки, заполняющие пространство между проволоками различных диаметров. Существует тип каната с линейным касанием проволоки между слоями и имеющий в пряди слои с проволоками как разных, так и одинаковых диаметров-ЛК-РО. В трехслойных прядях линейного касания имеют место различные сочетания указанных выше типов прядей. Следует отметить, что работоспособность канатов с линейным касанием проволок в прядях при правильном выборе конструкции каната значительно выше, чем работоспособность канатов с точечным касанием проволок.
С точечно-линейным касанием (тип ТЛК) - пряди точечно-линейного касания получают при замене центральной проволоки в прядях линейного касания семипроволочной прядью: в этом случае на двухслойную прядь типа ЛК укладывается слой проволок одинакового диаметра с точечным касанием. Конструкции этих прядей обеспечивают возможность их изготовления на прядевьющих машинах со сравнительно небольшим числом шпуль. Кроме того, пряди ТЛК при соответствующем выборе параметров свивки обладают повышенными некрутящимися свойствами;
По материалу сердечника различают канаты:
С органическим сердечником (ОС) . В большинстве конструкций канатов для обеспечения требуемой гибкости и упругости в качестве сердечника в центре каната, а иногда и в центре прядей, используют пропитанные смазкой органические сердечники из пеньки, манилы, сизаля или хлопчатобумажной пряжи. Допускается также применение сердечников из асбестового шнура и искусственных материалов(полиэтилена, капрона, нейлона и др.).
С металлическим сердечником (МС) . Металлический сердечник целесообразно применять в тех случаях, когда требуется повысить структурную прочность каната при многослойной навивке его на барабан, уменьшить конструктивные удлинения каната при растяжении, а также при эксплуатации каната в условиях повышенной температуры. Одной из наиболее распространенных конструкций такого типа является канат двойной свивки из 6-7 проволочных прядей, расположенных вокруг центральной семипроволочной пряди. Металлический сердечник может быть изготовлен из обычной канатной или мягкой проволоки с временным сопротивлением разрыву не более 900 Н/мм2.
По сочетанию направлений свивки прядей и каната:
Канат односторонней свивки - с одинаковым направлением свивки проволок в прядях и прядей в канате (рис. 5.5).
Рис. 5.5 Канат односторонней свивки
Канат крестовой свивки - с противоположным направлением свивки прядей и каната (рис. 5.6).
Внешне канат крестовой свивки отличается тем, что проволоки на его поверхности располагаются параллельно оси каната. Проволоки каната односторонней свивки располагаются под углом к его оси.
Канаты односторонней свивки менее жесткие, но склонны к раскручиванию. В крановых механизмах, а также для изготовления стропов применяют ка
наты крестовой свивки, более жесткие, но не склонные к раскручиванию под нагрузкой. Нераскручивающиеся канаты, свитые из предварительно деформированных проволок описание которых пойдет ниже.
По способу свивки канаты делятся:
Раскручивающимися - проволоки не освобождены от внутренних напряжений, возникающих в процессе свивки проволок в пряди и прядей в канат. Стренги, пряди и проволоки в этом случае не сохраняют своего положения в канате после снятия перевязок с его концов;
Нераскручивающиеся (Н) - при свивке проволок в прядь и прядей в канат внутренние напряжения снимаются рихтовкой и предварительной деформацией таким образом, что после снятия перевязок с конца каната пряди и проволоки сохраняют заданное положение. Нераскручивающиеся канаты по сравнению с раскручивающимися имеют ряд преимуществ: несколько большую гибкость и более равномерное распределение растягивающих усилий на пряди и проволоке, повышенную сопротивляемость усталостным напряжениям, отсутствие стремления нарушить прямолинейность при раскладывании.
По степени крутимости канаты делятся:
Крутящиеся;
Малокрутящиеся (МК) . Эти канаты следует отличать от нераскручивающихся. В малокрутящихся канатах, благодаря подбору направлений свивки отдельных слоев проволок (в спиральных канатах) или прядей (в многослойных канатах двойной свивки), устраняется вращение каната вокруг своей оси при свободном подвешивании груза. Малокрутящийся канат может быть изготовлен как нераскручивающимся, так и раскручивающимся. Обязательным условием изготовления мало - крутящихся канатов является расположение прядей в двух или трех концентрических слоях с противоположным направлением свивки каждого концентрического ряда прядей. В этом случае моменты вращения всех прядей каната уравновешиваются, что предотвращает общее вращение каната вокруг своей оси.
