Тросами называются изделия, свитые из стальных проволок или свитые из растительных и синтетических волокон.

На судах тросы применяются в качестве бегучего и стоячего такелажа, талей, швартовов и буксиров, стропов, сеток, бросательных концов и др. Из старых тросов изготовляются маты, кранцы, швабры и т. п. Каждое судно снабжается тросами в зависимости от своих размеров и назначения. В настоящее время растительные тросы практически вытеснены синтетическими.

Характеристиками троса, определяющими его эксплуатационные качества, являются прочность, гибкость, эластичность, масса и стойкость к воздействию внешних факторов – воды, температуры, солнечной радиации, химических веществ, микроорганизмов и т. д. Знание этих характеристик позволяет обеспечить надлежащий уход за тросами, их правильное хранение и использование на судне.

Прочность троса характеризует его способность выдерживать нагрузки на растяжение. Различают разрывную и рабочую прочность троса. Разрывная прочность троса определяется той наименьшей нагрузкой, при которой он начинает разрушаться. Эта нагрузка называется разрывным усилием. Рабочая прочность троса определяется той наибольшей нагрузкой, при которой он может работать в конкретных условиях длительное время без нарушения целости отдельных элементов и всего троса. Эта нагрузка называется допустимым усилием. Его величина устанавливается с определенным запасом прочности. Обычно принимают, что рабочая прочность троса в 3 раза меньше его разрывной прочности.

Толщина троса измеряется в миллиметрах: растительных и синтетических по длине окружности, а стальных – по длине диаметра. Чем меньше толщина троса, тем легче и удобнее работать с ним.

Гибкость троса характеризует его способность изгибаться без нарушения структуры и потери прочности. Большая гибкость троса обеспечивает удобство и безопасность работы с ним.

Эластичность (упругость) троса – способность его удлиняться под нагрузкой растяжения и принимать первоначальные размеры без остаточных деформаций после её снятия. Эластичность троса - качество относительное. Например, трос с высокими упругими качествами удобен при изготовлении буксирных тросов, но будет плохо фиксировать положение судна у причала, если из него изготовить швартовы, и непригоден для стоячего такелажа.

Масса троса определяет трудоемкость работы с ним. Чем он прочнее и легче, тем удобнее с ним работать.

Растительные тросы изготавливают из специально обработанных прочных длинных волокон некоторых растений (конопли, агавы, прядильного банана, хлопка и др.). По способу свивки они подразделяются на тросы тросовой и кабельной работы (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Растительные тросы:
а) - тросовой работы; б) - кабельной работы:
1 - нити, 2 - каболки, 3 - пряди, 4 - стренди

Изготовление любого растительного троса начинают с того, что из волокон свивают нити, называемые каболками. Из нескольких каболок свивается прядь, а несколько прядей, свитых вместе, образуют трос тросовой работы. В зависимости от количества прядей тросы бывают трёх-, четырёх- и многопрядные. Трос с меньшим количеством прядей всегда прочнее троса такой же толщины, свитого из большего количества прядей, но уступает ему в гибкости. Трос кабельной работы получается путем свивки между собой нескольких тросов тросовой работы, которые в структуре такого троса называют стреднями. Трос кабельной работы уступает в прочности тросу тросовой работы такой же толщины, но он более гибок и эластичен. Чтобы трос не раскручивался и сохранял свою форму, свивку каждого последующего элемента структуры троса делают в сторону, противоположную свивке предыдущего элемента.

На суднах морского флота наибольшее применение получили пеньковые, манильские и сизальские тросы.

Пеньковые тросы изготавливают из волокон конопли – пеньки. Существенными недостатками пеньковых тросов являются подверженность гниению и большая гигроскопичность. Для предохранения троса от гниения его пряди свивают из каболок, просмоленных древесной смолой. Такие тросы называются смолеными.

Манильские тросы изготавливают из волокон прядильного банана. Из всех растительных тросов они имеют наилучшие эксплуатационные характеристики. Тросы обладают большой прочностью, гибкостью и эластичностью: при нагрузке, равной половине разрывного усилия, они удлиняются на 15 – 17% без потери прочности. Тросы намокают медленно и поэтому длительное время не тонут в воде, под воздействием влаги не теряют эластичности и гибкости быстро высыхают, мало подвержены гниению. Тросы имеют цвет от светло-жёлтого до золотисто-коричневого.

Сизальские тросы изготавливают из волокон листьев агавы – тропического растения. Они обладают примерно такой же эластичностью, как манильские тросы, но уступают им в прочности, гибкости и влагостойкости. Мокрые сизальские тросы становятся хрупкими, имеют светло-жёлтый цвет.

В зависимости от способа изготовления и толщины растительные тросы имеют специальные названия: лини – тросы тросовой работы толщиной до 25 мм и тросы кабельной работы толщиной до 35 мм; перлини – тросы кабельной работы толщиной от 101 до 150 мм; канаты – тросы кабельной работы толщиной более 350 мм.

Лини большой прочности свивают из нескольких каболок высококачественной пеньки. Линь, свитый из низкосортной пеньки, называется шкимушгаром. Он идёт на изготовление матов, кранцев и других изделий. Лини, полученные путём плетения льняных нитей, называются шнурами. Плетёные шнуры гибки и эластичны. Они без больших наружных изменений и деформаций воспринимают крутящие усилия. Благодаря этим качествам шнуры используются для изготовления лаглиней и сигнальных фалов.

Стальные тросы изготовляют из оцинкованной стальной проволоки диаметром от 0,2 до 5 миллиметров. По конструкции стальные тросы делятся на три типа: одинарной, двойной и тройной свивки (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Стальные тросы:
1 – одинарной; 2 – двойной; 3 – тройной свивки

Тросы одинарной свивки, называемые спиральными, состоят из одной пряди, в которой проволоки свиты по спирали в один или несколько рядов, обладают большой гибкостью. Применяются в различных приборах и механизмах, для накладывания бензелей и при проведении различных такелажных работах.

Тросы двойной свивки получаются путем свивки нескольких прядей вокруг одного общего сердечника, который может быть растительным или металлическим. Тросы двойной свивки называют тросами тросовой работы.

Сердечник заполняет пустоту в центре троса и предохраняет пряди от проваливания к центру. В качестве сердечников применяются: стальная проволока, промасленные пеньковые и другие растительные тросы тросовой работы, синтетические и асбестовые материалы. Сердечник обеспечивает плотность троса и сохранение его формы на изгибах при большом напряжении. Органические промасленные сердечники предохраняют внутренние проволоки от ржавления и так же, как и синтетические сердечники, делают трос более мягким, гибким. Кроме центрального сердечника, многие тросы имеют органический сердечник внутри каждой пряди.

Для получения троса тройной свивки свивают между собой несколько тросов двойной свивки, которые в этом случае называют стрендями. Тросами тройной свивки называются тросы кабельной работы. Такие тросы изготавливаются из более тонкой проволоки, они значительно гибче, но в то же время слабее тросовых примерно на 25%. В основном используются в легких подъемных механизмах с на-вивкой троса на барабаны, для лопарей шлюпочных талей и т. п. Толстые тросы диаметром 40 – 65 мм идут на швартовы и буксиры.

Стальные тросы выпускаются любой длины, но не менее 200 метров. Толщина стального троса определяется по его диаметру. Стальные тросы выпускаются намотанными на деревянные или металлические катушки. Каждая бухта (катушка) троса должна быть снабжена биркой и актом-сертификатом с указанием наименования троса, его длины, толщины и разрывной прочности, чистой массы (массы 100 м) и массы в упаковке (с катушкой), даты изготовления. Кроме того, указываются конструкция троса, характеристики проволоки, из которой изготовлен трос. При приемке должен производиться тщательный осмотр с контрольным замером толщины в нескольких местах. Не должно быть сплющенных прядей, оборванных или сломанных проволок. Оцинковка проволок не должна иметь повреждений или трещин.

Во время эксплуатации тросы необходимо смазывать не реже одного раза в три месяца. Тросы, хранящиеся на судне, смазывают не реже одного раза в год.

При правильном уходе срок службы тросов стоячего такелажа практически не ограничен. Для тросов бегучего такелажа он равен 2 – 4 года.

Синтетические тросы изготавливают из полимерных материалов. В зависимости от марки полимера они подразделяются на полиамидные, полиэфирные и полипропиленовые. К полиамидным относятся тросы, изготовленные из волокон капрона, найлона (нейлона), перлона, силона, и других полимерных материалов.

Полиэфирные тросы изготавливаются из волокон лавсана, ланона, дакрона, долена, терилена, и других полимеров. Материалами для изготовления полипропиленовых тросов служат плёнки или моно нити полипропилена, типтолена, бустрона, ульстрона и др.

Рис. 5.3. Синтетические тросы

По физико-механическим свойствам синтетические тросы имеют большие преимущества перед растительными. Они легче последних, значительно превосходят их по прочности. Например, разрывная прочность обычного капронового троса толщиной 90 мм в 2,5 раза превышает разрывную прочность манильского троса такой же толщины и более чем в 3 раза – сизальского и пенькового смоленого.

Синтетические тросы гибки и эластичны, влагостойки и в большинстве своем не теряют прочности при намокании и при изменении температуры воздуха, что позволяет использовать их при работе судна в различных климатических условиях. Тросы стойки к растворителях (бензину, спирту, ацетону, скипидару), не подвержены гниению и плесени.

Синтетические тросы имеют недостатки и особенности, которые необходимо учитывать при их эксплуатации. Полиамидные тросы повреждаются при воздействии солнечной радиации, кислот, олифы, мазута и др. Полиэфирные тросы разрушаются от соприкосновения с концентрированными кислотами и щелочами. Разрывная прочность полипропиленовых тросов снижается при температурах свыше +200, а при отрицательных температурах понижается и гибкость. Все синтетические тросы при трении о поверхности деталей оборудования, а также в результате трения прядей и волокон между собой внутри троса способны накапливать заряд статического электричества, который при разряде вызывает искрообразование, что опасно в пожарном отношении. Наружные волокна недостаточно стойки к истиранию и могут оплавляться, особенно при трении о шероховатые поверхности. Синтетические тросы обладают большой эластичностью, что создаёт опасность для людей в случаи его обрыва.

Все синтетические тросы, как и растительные, теряют прочность под воздействием солнечных лучей, быстро «стареют», поэтому их длительное хранение надо осуществлять в помещениях или под чехлами, а просушивать в тени.

Загрязненные синтетические тросы необходимо промывать соленой морской водой. Также их необходимо периодически подвергать антистатической обработке - вымачиванию в течение суток в морской или просто соленой воде. Этим же целям будет способствовать и окатывание троса морской забортной водой.

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.

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

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

где k – коэффициент прочности (табл. 1);

C – окружность троса, мм.

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

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

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

Рис. 1. Структура растительных тросов:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

где d – диаметр круглого железа, мм.

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

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

Критерии выбора стальных канатов

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

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

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

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

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

Классификация канатов по параметрам свивки

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

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

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

• крестовая,
• односторонняя,
• комбинированная.

Виды канатов по типу сердечника

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

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

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

Типы канатов по степени уравновешенности и крутимости

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

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

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

Другие характеристики металлических канатов

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

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

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.