Стальные тросы

Разница между динамической и статической веревкой

Эксплуатационные отличия между двумя типами рассматриваемых веревок основываются на особенностях конструкции волокон. Динамическая структура более мягкая, чувствительная к нагрузкам и энергопоглощающая. Благодаря высокому коэффициенту растяжения с демпферным эффектом такое снаряжение активно применяется в страховке (нижней) первого участника на маршруте. Но чем отличается динамическая веревка от статической, если сравнивать универсальное применение для поддержки? В данном случае разница обуславливается жестким плетением с плотным затягиванием нитей у статических моделей. Именно эти качества позволяют применять такие изделия в спасательных работах и при организации альпинистских перил. И напротив, динамическая растягивающаяся конструкция не допускается к устройству переправ, траверс и тех же ограждений.

Основные характеристики канатов

Стальные канаты – основные грузонесущие элементы большинства грузоподъемных, транспортных, дорожно-строительных, землеройных машин и механизмов – являются одним из наиболее распространенных видов метизов и находят широкое применение в самых различных отраслях народного хозяйства: угольной, горнорудной, нефтеперерабатывающей; транспортном и сельскохозяйственном машиностроении, строительной индустрии; морском и речном транспорте и т. д.

Стальные канаты являются сложным и ответственным видом проволочных изделий. Они имеют большое число типов и конструкций и различаются по форме поперечного сечения как самого каната, так и его элементов, а также по физико-механическим характеристикам проволок и сердечников.

Правильный набор типа, конструкции и свойств составляющих элементов каната, исходя из назначения и конкретных условий эксплуатации каната, во многом определяет не только долговечность самого каната, но и нормальную работу грузоподъемных и грузонесущих машин и механизмов.

Изготавливаемые заводом канаты классифицируются по следующим признакам:

По форме поперечного сечения каната: круглые.
По форме поперечного сечения составляющих канат элементов: круглопрядные, трехграннопрядные, закрытой конструкции.

круглопрядный канат канат закрытой конструкции трехграннопрядный канат
По механическим свойствам проволоки: канаты общего назначения: марки ВК – высокого качества, марки В – повышенного качества, марки 1 – нормального качества; остальные канаты: марки В – высокого качества, марки 1 – нормального качества.
По прочностным характеристикам: с маркировочными группами временного сопротивления разрыву – 1370 (140), 1470(150), 1570(160), 1670(170), 1770(180), 1860(190), 1960(200), 2060(210), 2160(220). Канаты маркировочных групп 1370(140)-1770(180) изготавливаются серийно, остальные по согласованию.

По виду покрытия поверхности проволоки: без покрытия; с цинковым покрытием – для особо жестких агрессивных условий работы (ОЖ), для жестких агрессивных условий работы (Ж), для средних агрессивных условий работы (С).

По назначению каната: грузолюдские (ГЛ) – для подъема и транспортирования людей и грузов; грузовые (Г) – для транспортирования грузов.
По материалу сердечника: с органическим сердечником (о. с.) из натуральных или синтетических материалов; с металлическим сердечником (м. с.).
По направлению свивки элементов каната: правой свивки; левой свивки (Л).

По сочетанию направлений свивки каната и его элементов: крестовой свивки – направление свивки прядей в канате противоположно направлению свивки проволок в прядях; односторонней свивки (0) – направление свивки прядей в канате и проволок в прядях одинаковое.

По степени крутимости: крутящиеся – с одинаковым направлением свивки всех прядей по слоям каната (шести- и восьмипрядные канаты с органическим и металлическим сердечниками); малокрутящиеся (МК) – с противоположным направлением свивки элементов каната по слоям в канатах многослойных, многопрядных и в канатах одинарной свивки.

левая крестовая свивка

правая крестовая свивка

левая односторонняя свивка

правая односторонняя свивка

По способу изготовления: нераскручивающиеся (Н) – элементы каната сохраняют свое положение после снятия вязок с концов каната и удаления заварки торца; раскручивающиеся; рихтованные (Р).

По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки: с точечным касанием проволок между слоями (ТК); с линейным касанием проволок между слоями (ЛК); с комбинированным точечно-линейным касанием проволок между слоями (ТЛК).

По точности изготовления: нормальной точности; повышенной точности (Т), с ужесточенными предельными отклонениями по диаметру каната.

Основные технические требования к канатам, методы испытаний, требования по физико-механическим и конструктивным характеристикам стальных канатов оговорены в ГОСТ 3241-80 “Канаты стальные. Технические условия”.

Динамические веревки

Основное и, по сути, единственное назначение динамических веревок — страховка. Верхняя, нижняя — любая. Исключение составляет страховка на спасработах, где от динамических веревок по возможности лучше отказаться. Появление динамических веревок привело к исчезновению такого технического приема как «протравливание веревки». Когда все веревки были статическими, протравливание было необходимо для того, чтобы максимально снизить нагрузку на верхнюю точку и на сорвавшегося путем плавного приложения нагрузки, т. е. растягивания нагрузки во времени. В каждом альплагере был страховочный стенд, где данный прием тщательно отрабатывался. Это было жизненно необходимо.

Свойством динамической веревки является поглощение энергии рывка за счет удлинения веревки. Фактически, это тоже самое протравливание только автоматическое. Дополнительное протравливание в этом случае не только не требуется, но и опасно: при срыве с выходом выше нижней точки человек пролетает 2 расстояния превышения над точкой плюс динамическое удлинение веревки (около 35 %). Т.е. глубина падения ниже верхней точки составляет около трех длин превышения над точкой. Веревка способна снизить нагрузку на верхнюю точку и на сорвавшегося до относительно безопасных значений, но опасность ударов о рельеф остается. Если дополнительно протравить веревку, то это только увеличит глубину падения и, следовательно, увеличит риск ударов о рельеф.

В одном из альплагерей я регулярно наблюдаю отделения новичков, которых разные инструкторы приводят на старый, но еще живой страховочный стенд и демонстрируют им «силу рывка». Все это происходит с использованием старой статической веревки в качестве страховочной. Новичок жестко зажимает веревку в страховочном устройстве и при рывке взлетает вверх на длину своей самостраховки. Инструктор говорит: «Вот, видите какой рывок!». При этом, он даже не понимает, что грубо нарушает технику безопасности, используя статическую веревку в качестве страховочной. Фактор рывка при таких испытаниях однозначно выше 1. Подобная демонстрация не только не безопасна, но и бессмысленна, так как рывок подобной силы никогда не возникнет, если будет использована динамическая веревка. А именно она и должна быть использована, и инструктор альпинизма не может об этом не знать.

Все сказанное про протравливание не означает, что оно всегда опасно. Например, при работе на снегу оно может оказаться спасительным. Видимо, можно придумать ситуацию и на скалах. Но! Итальянский альпклуб провел исследование времени возникновения пиковой нагрузки. Оказалось, что если при срыве с нижней страховкой максимальное усилие на сорвавшегося возникнет через 0,2 секундны после срыва, то на страхующего только через 0,8 секунд. Т.е. когда второй почувствовал рывок, лидер уже все «получил»…

Общая информация о стальных канатах: конструктивные особенности, назначение, применение

Для достижения идеального баланса прочности и гибкости стальные тросы изготавливают именно прутка, состоящего из тонкой проволоки. За счет этого готовое изделие объединяет в себе преимущества обоих материалов, которые в сочетании нивелируют недостатки друг друга. То есть, канаты из стали сочетают прочность арматуры и гибкость проволочных элементов.

Вторая характеристика во многом зависит от количества проволок. Менее гибкие изделия состоят из 42, более пластичные – из 72. Свивки повышенной гибкости представлены набором из 144 проволок, разделенных поровну на 6 прядей, расположенных вокруг сердечника.

В любом канате присутствует сердечник. Он выполняет функцию амортизатора, помогающего удерживать пряди в нужном положении. Если же говорить инженерной терминологией, то сердечник эффективно противостоит радикальным нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации, и тем самым препятствует появлению деформаций.

Сердечник может изготавливаться из пеньки, джута, стали, синтетических материалов. Больше всего распространены металлические элементы, но применяются и другие, имеющие свои преимущества. Например, пеньковый сердечник, который всегда пропитывается противогнилостной и антикоррозионной смазкой, способствует повышению гибкости троса, смягчает действие на него рывков (ударных нагрузок), а также снижает трение и предохраняет проволоку от коррозии в течение всего периода эксплуатации.

Тип сердечника, способ свивки, материал изготовления, наличие оцинковки и ряд других параметров – все это во многом определяет сферу эксплуатации стальных тросов. Да, чаще всего они применяются в строительстве и промышленном производстве с целью подъема и переноски тяжелых грузов. Но также при помощи стальных канатов перекрывают стадионы, спортплощадки, их активно используют при креплении мостов, фасадных подъемников, монтаже пассажирских лифтов.

Виды и маркировка изделий

При выборе стального троса для решения определенных задач следует учитывать массу факторов: его устройство, длину и диаметр, а также основные параметры – гибкость и предельную нагрузку, которую он способен выдержать

Нужно обязательно уделить внимание конструкции такого изделия, которая во многом и определяет его основные характеристики. К тому или иному типу конструкции тросы причисляют в зависимости от того, из какого количества свивок они выполнены

Так, стальной трос одинарной свивки состоит из сердечника, на который по спирали накручена проволока. Такие элементы часто используются в качестве отдельных прядей для изготовления более сложных изделий – стальных тросов двойной свивки.

Конструкция таких изделий включает в себя сердечник, на который с соблюдением определенной последовательности и накручивают пряди

Пряди используются для изготовления как однослойных, так и многослойных тросов, которые способны выдерживать значительные нагрузки и могут обладать способностью не закручиваться в процессе работы, что очень важно во многих ситуациях. Самыми сложными по своему устройству являются тросы тройной свивки, для изготовления которых используют так называемые стренги

Стренг – это, по сути, стальной трос двойной свивки, специально изготовленный для того, чтобы в дальнейшем формировать из него более сложные изделия.

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

Для формирования слоев пряди может быть использована проволока разного диаметра, в таких случаях она обозначается ЛК-Р. Существуют и смешанные типы прядей, одни слои которых изготовлены из проволоки одного диаметра, а другие – из проволоки разного. Такие пряди обозначаются ЛК-РО

Способ изготовления прядей очень важно учитывать при выборе тросов различного назначения, так как именно он в большей степени определяет те свойства, которыми обладает готовое изделие

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

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

Особенности специальной веревки

Третья разновидность альпинистских веревок, к отличительным чертам которой можно отнести и конструкционное устройство, и эксплуатационные свойства. Что касается структуры, то ее особенность заключается в наличии внутреннего слоя металлической сетки и арамидной оплетки снаружи. По сравнению с чувствительной к температуре и влаге динамической веревкой специальные модификации характеризуются повышенной устойчивостью к внешним воздействиям. Если же говорить о статико-силовых качествах, то коэффициент удлинения минимальный. Техническая защищенность и прочность – основные функциональные качества таких моделей.

Назначение статической веревки

Данная разновидность сочетает в себе повышенную прочность и низкий коэффициент статического удлинения порядка 5 %. Такие качества полезны при организации горных перил, в спасательных работах и промышленном альпинизме, а также в разных экстремальных видах спорта наподобие арбористики и каньонинга. И если структура динамической веревки разрабатывается с учетом страховочной функции, то статические модели не рекомендуются к применению в случаях с высоким риском падения (фактор рывка не выше 1). Практически все конфигурации нижней защиты запрещаются, а верхняя используется в зависимости от обстоятельств.

Что такое трос?

Понятие тесьма в современном обиходе используется для изделий различных видов, в основном текстильного происхождения. Зачастую к тесьме относят и различные ленты, в зависимости от цели их применения. Тесьма может быть отделочная, подшивочная, сумочная, окантовочноя, узорная, декоративная, подбортная, брючная, шторная, корсажная

(по назначению). Различаюттесьму и по материалу, из которого она изготовлена —тесьма бывает —атласная, нейлоновая, репсовая, шелковая, батистовая, бархатная. Названиетесьма имеет свои корни в татарском языке.Тесьмой называют изделие плетеное или тканное в виде ленты, различной ширины, применяемое в основном для скрепления элементов изделий, связывания их, а также для украшения и дизайнерского оформления.

Учитывая основное назначение тесьмы

, главными характеристиками ее являются прежде всего прочность, плотность и устойчивость к деформации. Подробнее.

Характеристики статической веревки

В оценке возможностей применения статических моделей веревки следует отталкиваться от следующих параметров:

Относительное удлинение структуры. Коэффициент растягтвания под нагрузкой порядка 150 кг. Максимальное значение не должно превышать 5 %, а в среднем оно составляет 3 %.
Сдвиг оплетки. Данная характеристика важна при организации спусков. Для страховочной динамической веревки это не первостепенный критерий выбора, но для статической очень значимый, так как при большом сдвиге потеря связи с сердечником может остановить тот же процесс спуска, в частности. Максимально допустимое смещение оплетки составляет 2 см на 2 м сердечника.
Усадка. Изготовленная на заводе веревка имеет свойство усадки, то есть она укорачивается и в целом уменьшается в размерах примерно на 10-15 %. Крупные зарубежные производители страховочного снаряжения уже на этапе изготовления веревки применяют процедуру термофиксации, после чего структура волокон не меняет размеры. Однако большинство отечественных изделий усаживаются только в ходе эксплуатации, поэтому будет не лишним делать при закупке запас на те же 15 %.

Также следует учесть, что существует два типа веревки, предполагающей минимальное удлинение под нагрузкой. Это модели групп А и В. Принципиально они отличаются в показателе прочности – у первых она составляет 22 kN, а у вторых – 18 kN.

Преимущества металлического троса

Металлический трос очень популярен в строительной сфере, поскольку обладает рядом преимуществ над другими креплениями, а именно:

очень прочный;
не тянется и не растягивается при прикреплении к строительной конструкции;
прост в использовании;
цена его достаточно низкая;
срок службы троса очень большой, поэтому есть возможность его продажи даже б/у;
очень удобен в использовании там, где есть вероятность перепада больших температур, так как не чувствителен к их воздействию и не поддается деформации при высоких или наоборот низких температурах;
не подвергается опасности при смотке по земле;
сплетение проволок торса настолько крепкое, что он никогда не рвется при эксплуатации.

Купить металлический трос в любом объеме Вы можете на сайте . Наш товар соответствует всем ГОСТам, DINам и имеет сертификаты качества, поэтому мы гарантируем, что Вы приобретете самый прочный и надежный трос для строительных работ, который прослужит Вам очень долгое время.

Поддерживающие тросы при прокладке воздушных кабельных линий

Электрические сети часто прокладывают в виде надземных воздушных линий. Кабель фиксируется к железобетонным, деревянным или металлическим опорам. Для того, чтобы предотвратить обрыв силовых линий при попадании посторонних предметов или образовании наледи в зимний период, используют страховку в виде стальных тросов. Они поддерживают основной провод от провисания под собственной тяжестью, страхуют от повреждения.

Для подвешивания обычных (не самонесущих) силовых кабелей применяется оцинкованный трос DIN 3055 оц диаметром от 3,0 мм до 5,0 мм. Если требуется больший диаметр каната, то используют изделия в защитной полимерной оболочке DIN 3055 PR.

Оплётка и пропитка динамических страховочных тросов

Верхний слой оснастки испытывает самую большую нагрузку. Он подвергается усиленному трению. Усиленная оплётка продлевает срок использования тросов

Выбирая элементы с одинаковыми техническими показателями, обратите внимание на рисунок оплётки. Чем он мельче и плотнее, тем дольше прослужит такая верёвочная оснастка

Плетение оплетки верёвки

Для защиты от влаги используются гидрофобные составы на основе тефлона. Существует три вида пропитки динамических верёвок:

Стандартная (пропитаны только нити, из которых сплетён трос).
Частичная (пропитывается только оплётка страховочного элемента);
Полная (обработке подвергается вся верёвка: и сердечник и оплётка).

Для использования в условиях спортивного зала или оборудованной трассы подойдут первые два варианта. В экстремальных условиях спасательных операций или восхождений под дождём и снегом должны использоваться тросы с полной пропиткой.

2 Устройство тросов

Несмотря на однообразный вид продукции, изделия имеют довольно сложную внутреннюю конструкцию и технологию изготовления. Канат состоит из большого количества стальных проволочек, сплетенных в пряди. Пряди свиваются вокруг сердечника, изготовленного из органических или синтетических материалов. Во многих изделиях используется металлический сердечник, покрытый для защиты от коррозии алюминием или цинком. Нагрузка на трос не передается на сердечник. Он предназначен для амортизации возникающего давления во внутренней части при усилии на разрыв.

Органические сердечники изготавливают из пеньки, хлопчатобумажной ткани, манилы, сизаля. Для предохранения органики используется специальная смазка с дополнительными компонентами защиты от грибка. Смазочный материал снижает трение между нитями, способствует их перемещению при возрастании нагрузок на разрыв и возвращении в нормальное положение. При использовании органических материалов изделиям проще придать сечение круглой формы. Использование этой технологии позволяет значительно увеличить срок эксплуатации изделия.

Для изготовления синтетических сердечников используют нити из полиамида. Сердечник изготавливается двухслойный, витки разных слоев не воздействуют друг на друга. Такая технология позволяет изготавливать легкие и прочные тросы, пользующиеся популярностью у любителей экстремальных видов спорта.

Для изготовления металлических сердечников используются ленточные и проволочные спирали, а также изолированные между собой пластины.

Изделия выпускаются различной степени гибкости. Самыми жесткими считаются тросы на сердечнике из пеньки, состоящие из 42 стальных нитей.

Изделия средней жесткости изготавливаются из 72 проволочек, свитых в 6 прядей. Самые гибкие изделия состоят из 144 проволок, распределенных на 6 прядей и обвитых вокруг сердечника из пеньки.

Материалы изготовления

Асбестовый шнур

Материал волокон, из которых создаются веревки, может быть натуральным или синтетическим. Используемое сырье влияет на свойства готового изделия.

Из натуральных волокон

Такие изделия имеют привлекательный внешний вид, но для требовательных работ подходит лишь небольшой их процент. Сырье для изготовления таких веревок может быть разным:

Растительные волокна – джутовые, льняные, пеньковые и другие. Это самый древний тип веревок. При намокании они могут начать гнить, поэтому продукцию обрабатывают водоотталкивающими пропитками.
Сырье животного происхождения – шерсть и шелк. Во втором случае изделия будут дорогостоящими, но тонкими, легкими и очень прочными. Из-за высокой цены их редко можно встретить в хозяйстве.
Минеральное сырье (к примеру, асбест). Такие материалы стали применяться для производства веревочной продукции лишь недавно. Изделия получаются не особенно устойчивыми к разрыву. Обладают огнестойкостью. Вследствие этого, основное применение веревок данного типа – обустройство ответственных узлов в пожароопасных зонах. Также ими подвязываются дымоходные трубы из стали и другие нагретые или раскаленные конструкции.

Джут
Шелк
Шерсть

Синтетические

Синтетические и искусственные веревки – это две разные категории. В первую попадает продукция, создаваемая из волокон, полученных методом химического синтеза. Сюда относятся изделия из полипропилена, полиамида и подобных материалов.

Искусственные веревки выполнены из природных высокомолекулярных волокон. Это продукция из ацетата и вискозы.

Комбинированные

Они сплетаются из волокон нескольких типов, имеющих разное происхождение. Поэтому такие веревки сочетают характеристики используемых видов сырья. Часто они получаются толстыми из-за использования растительных волокон. При этом устойчивость к разрыву у них выше, чем у чисто натуральных, за счет введения современных технологичных материалов.

Современный трос

Рекомендации по применению различных конструкций канатов