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.

Тросы – это изделия скрученные или сплетенные из растительных и синтетических волокон или свитые из стальных проволок.В зависимости от материала, из которого изготовлены тросы, их разделяют на растительные, синтетические, стальные и комбинированные.

Растительные тросы изготовляют из растений (волокон листьев и стеблей).

Из волокон растений слева вверх направо сливают нить, называемые каболками.

Из нескольких каболок вьет справка вверх на лево пряди.

Пряди свивают слева вверх направо получаем трое тросовой работы прямого спуска.

Обратная свивка дает трое тросовой работы обратного спуска.

Канаты кабельтовый работы изготовляют из канатов тросовой работы путем обратной их свивки.

Пеньковые канаты изготовляют из высококачественной пеньки (обработанных волокном конопли). Выпускаются промышленностью бельными и смоляные.

Пеньковые бельные канаты имеют светло-серый, а смольные – светло-коричневый цвет.

Эластичность без нарушения крености составляет 8-10%.

Смоленные канаты бывают практически в работе при низких температурах, меньше подвержены к гниению, но прочность их на 10% меньше белых, а масса – на 16-18% больше.

Пеньковые канаты применяются для оснастки такелажа, швартов, проводников, стропов.

Мокрые пеньковые канаты указывается на 8-12% и теряют в прочности до 20% по сравнению с сухими.

Сизальские канаты изготовляют из волокон листьев тропиче ского растения – АЧАВЫ.

Выпускается промышленностью не смолеными трехрядными с размером по окружности от 20 до 350 мм трех групп: Специальные, повышенные и нормальные.

В канаты специальной группы вводятся две, а повышенной - одна цветная каболка. Сизальские канаты имеют светло-желтый цвет, по крепости они примерно равны пеньковым бельным, но несколько легче их и меньше подвержены гниению. Удлиняются без потери прочности на 15-20%.

Маленькие канаты изготовляют из волокон дико растущего тропического банана – АБАКА.

Имеют золотисто-коричневый цвет, самые прочные и эластичные из всех растительных канатов. Не тонут в воде, мало подвижны гниению, удлиняются без потери прочности на 20-25%.

Синтетические канаты изготовляют из искусственных волокон химических веществ, образующих пластмассы – капрона, нейлона, полиэтилена, полипропилена.

Капроновый канат имеет шелковиста-белый цвет. При равной прочности они легче пеньковых в 5 раз, а стелькам в 2 раза.

Удлиненность не теряя прочность до 40%.

Нейлоновые канаты по внешнему виду напоминают шелк, хорошо окрашивается, в зависимости от окрашенных имеют разные оттенки. По прочности и эластичности равноценны капроновым.

Полипропиленовые канаты по прочности равнозначны лавсановым, но значительно легче их, не тонут и не намокают в воде.

Синтетические канаты имеют ряд существенных эксплутационных недостатков:

1) При длительном воздействии солнечных лучей теряют прочность до 30%, а от долгого пребывания в воде – до 15%.

2) Портятся при соприкосновением с оливой, мазутом, сомрой и минеральными веществами.

3) При работе с большим трением оплавляется, сильно электролезуется и могут вызывать искрообразование.

Наибольшее применение синтетические канаты имеют в качестве швартовов, буксиров, дм сигнальных фалов и шнуров.

Стальные канаты изготовляют из высококачественной стальной проволоки покрытой алюминием или оцинковкой.

По конструкции стальные канаты подразделяются:

Одинарной свивки (спиральные) свитые из отдельных проволок в несколько слоев.

Двойной свивки – состоящие из прядей, пряди из каболок.

Тройной свивки – Состоящие из свитых канатов двойной свивки (стрендей)

Стальные тросы могут иметь правое Z или левое S направление свивки.

Наибольшее распространение получили шестипрядные стальные тросы двойной свивки с ограничением сердечником (растительные волокна, пропитанные анти корзинной смазкой.

Стальные тросы в 6 раз прочнее пеньковых и 2,5 раза синтетических такой же толщины.

Растительные и синтетические тросы измеряют по их окружности.

Стальные тросы измеряют по их диаметру.

Комбинированные тросы (Геркулес) – стальные четырех-шестипрядные канаты с ограничением сердечником.

Его пряди оплетении капроновой, сизальсной или пеньковой пряди.

Крепость канат характеризуется разрывной нагрузкой (минимальная масса груза, при котором данный канат разрывается).

– максимальная масса груза, при которой трое работает положительный срок без потери прочности.

Разрывные усиления Rк=K*d - дм стальных канатов

Rn=K*C - дм раст. И синтетических

Где К – коэффициент прочности

d - диаметр каната

С - окружность каната

Где n – коэффициент запаса прочности

При ращетах значения коэффициента прочности берут:

1) Для растительных тросов n=6

при работе с людьми n=12

2) Для стальных тросов n=5,0

для работы с людьми n=12,0

3) Для синтетических n=6 – 9

Такелажные цепи используют из стальных сварных овальных звеньев без контрфорсов толщиной 6-16мм.

Применяют на судах для оснастки бортовых лееров, штуртросовых цепей, механических талей, цепных стопоров и т.д. .

Новая такелажная цепь в течении некоторого времени за счет притирания звеньев удлинения на 3-4%.

Цепь звеньев которой стерлись на 10% по сравнению с первоначальным диаметром, считается негодной.

К предметам такелажного оборудования корабля в морской практике относят: гаки, скобы, талрепа, блоки, коуши, обухи, рымы, утки, нагели.

Гаки – новые или штампованные стальные крюки, применяемые в грузоподъемных устройствах для крепления блоков талей, подъема грузов.

По назначению гаки бывают:

1) Простой

2) Повернутый

4) Глаголь-гонс

5) Пентер-гак

6) Вертлюжный

7) Грузовой

Если маркировки на гаки нет, то допустимую нагрузку с кг ращитывают по формуле

где d = толщина спинки гака

Запрещаются использовать в работе гаки с трещинама, деформированием, сработынными более чем на 10%.

Скобы служат для соединения отрезков цепей и тросов, а также для их соединения с различными устройствами и корпусами судна.

По значению бывают: Якорные, соединительные, грузовые, такелажные.

Допустимое усиление для скоб можно определить по формуле:

Талрепы применяются для обтягивания и крепления тросов, такелажа, лееров и др.

Допустимую нагрузку в кг-силах рассчитывает:

Обух – металлическое полукольцо на соответствующей половине, приваренной к палубе или надстройки судна.

К обухам крепятся снасти стоящего также, стопоры, топрены и др.

Допустимую нагрузку на обух рассчитывают по формуле:

Рым – стальное круглое или овальное кольцо, продетое через продушены обуха.

Допустимую нагрузку на рым ращитывают по формуле:

Где d-толщина кольца

Коуши – это металлические оцинкованные. Применяют для заделки очагов стальных и растительных канатов.

Блоки - это приспособления состоящих из одного или нескольких вращающих на оси шкивов с желобами шкивы смонтированы в одном корпусе, имеющим подвеску в виде гака, скобы или обуха.

По количеству шкивов подразделяются на одно-, двух-, трех-, четырех-, и т.д.

По материалу изготовления:

Металлические, деревянные, пластиковые.

Во избежании преждевременного износа и порчи установлено минимально соотношения диаметра шкива Д к диаметру каната d.

Для металлических блоков:

для деревянных и пластиковых блоков с растительными и капроновыми канатами:

Для металлических блоков с такелажными цепями.

Гордень - простейшее устройство, применяемое на судах для подъема грузов.

Состоит гордень из троса продетого в одношкивный блок, который закреплен передвижно.

Конец троса, к которому крепится гак или другое приспособление для подъема груза, называется коренным концом .

Конец троса, к которому прилагается усилие для подема груза, называется ходовым концом.

Тали – грузоподъемное устройство, состоящее из двух блоков, неподвижного и подвижного и основного в шкивах троса.

Конец троса прикрепленный к блоку называется коренным концом.

Конец троса идущий на лебедку или обтягиваемый в ручную,- ходовым.

Тали дают выигрыш в силе за вычетом потерь на трение клифов и изгибы троса за счет проигрыша в пройденном пути.

Тали бывают простые и механические.

При подъеме при помощи талей масса груза распределяется поровну на все ветви лопаря.

Для подъема груза к ходовому концу достаточно приложить силу, в n раз меньшую массе поднимаемого груза, т.е.

где n – число нагрузочных ветвей лопаря.

Иногда применяют оснастку, при которой ходовой конец лопаря сходит с подвижного блока,

в этом случае ходовой конец необходимо учитывать наравне с другими ветвями лопаря, поэтому выигрыш будет равен общему числу шкивов + единица т.е. …………….

Небольшие тали, основанные между блоками с одинаковым членом шкивов и заведение какую либо снасть для ее обтягивания, называется гинцами .

При числе шкивов более трех в каждом блоке такие тали называется чинями.

Гини применяются для подъемов тяжелых грузов.

Основание талей т.е. заводка торса в систему блоков, производится обычно при разложении на щеку блоков, гаки или скобы при этом располагают наружу.

Применение на судах механические тали называют дифференцируемыми.

Дифференцируемые тали представляют собой устройство состоящее из двух шлифов разного диаметра, жестко соединенных между собой и помещенных в обойме неподвижного двух шкивного блока и одного подвижного одношкивного блока.

Бесконечная рабочая цепь охватывает последовательно малый шкив неподвижного блока и большой шкив неподвижного блока.

При обычном соотношении диаметров шкивов неподвижного блока, равным 7:8 получается 16-и кратный выигрыш в силе.

Если соотношение равно 11:12 то выигрыш в силе получается 24-кратным.


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.

Рис. 1: а – ТК (6х19 + с.); б – ЛК-О (6х19 + 7х7); в – ЛК-Р (6х19 + с.); г – ЛК-РО (6х36 + с.); д – ЛК-З (6х25 + 7х7); е – ТЛК-О (6х37 + с.)

В зависимости от материала сердечника бывают канаты с органическим сердечником из лубяных (пенька) или из синтетических (нейлон, капрон) волокон, а при работе в условиях повышенных температур или химически агрессивной среды - из асбестовых волокон и канаты с металлическим сердечником, в качестве которого используют также проволочный канат двойной свивки (рис. 65, б, д). Канаты с металлическим сердечником применяют при многослойной навивке на барабан, поскольку этот канат не теряет формы под действием нагрузки от вышележащих витков, а также при резко меняющейся нагрузке и при работе в условиях высоких температур, исключающих применение канатов с органическим сердечником. Канат с металлическим сердечником, хотя и имеет более высокий коэффициент заполнения поперечного сечения металлом, из-за различных условий работы прядей сердечника и прядей каната практически не становится более прочным. Канаты с органическим сердечником более гибки, чем канаты с металлическим сердечником, и лучше удерживают смазку, так как смазка к проволокам поступает не только снаружи (в процессе работы канаты регулярно смазываются), но и из сердечника, пропитанного смазкой.

Классификация канатов по роду свивки

По роду свивки проволок в прядях различают:

    канаты типа ТК (рис. 1, а) с точечным контактом отдельных проволок между слоями прядей;

    канаты типа ЛК с линейным касанием проволок в пряди. Канаты типа ЛК имеют несколько разновидностей:

    • ЛК-О (рис. 1, б), где проволоки отдельных слоев пряди имеют одинаковый диаметр;

      ЛК-Р (рис. 1, в), у которых проволоки в верхнем слое пряди имеют разные диаметры;

      ЛК-РО (рис. 1, г) - в прядях имеются слои, составленные из проволок одинакового диаметра и из проволок разного диаметра;

      ЛК-З (рис. 1, д) - между двумя слоями проволок размещаются заполняющие проволоки меньшего диаметра.

    канаты типа ТЛК-О и ТЛК-Р с комбинированным точечно-линейным контактом между проволоками в пряди (рис. 65, е).

Канаты типа ТК с точечным касанием проволок применяются только для ненапряженных режимов работы, когда длительность срока службы определяется в основном не качеством каната, а условиями его использования. Канаты с линейным касанием имеют лучшее заполнение сечения, они более гибки и износостойки. Их срок службы на 30–100% выше, чем срок службы канатов типа ТК. Вследствие лучшего заполнения сечения они при той же разрывной нагрузке имеют несколько меньший диаметр.

Классификация канатов по типу свивки

По типу свивки канаты подразделяют на:

    обыкновенные или раскручивающиеся канаты (в этих канатах проволоки и пряди после снятия перевязок концов стремятся выпрямится);

    нераскручивающиеся канаты , свиваемые из заранее деформированных проволок и прядей: их форма соответствует положению в канате. Проволоки нераскручивающихся канатов в ненагруженном состоянии не испытывают внутренних напряжений. Эти канаты имеют значительно более долгий срок службы. Растягивающая нагрузка в них более равномерно распределяется между прядями и между проволоками в прядях. Они обладают большей сопротивляемостью переменным изгибам. Оборванные проволоки в них сохраняют свое прежнее положение и не выходят из каната - это облегчает его обслуживание и уменьшает износ поверхности барабана и блока лопнувшими проволоками.

    некрутящиеся канаты - это многослойные канаты, которые имеют противоположное направление свивки прядей по отдельным слоям. Однако отдельные слои при огибании блока легко сдвигаются друг относительно друга, что приводит иногда к выпучиванию прядей и преждевременному выходу каната из строя.

    Закрепление канатов к конструкциям.

    Блоки о полиспасты

ростые грузоподъемные механизмы, основные детали которых - колесо с окружным желобом (шкив) и веревка или трос; используются для подъема тяжестей с приложением небольших усилий (либо с приложением усилий в удобной позиции работающего) как в качестве рабочих органов подъемных машин (лебедок, талей, подъемных кранов), так и независимо от них. Обычно блоком называют устройство, состоящее из одного шкива в оправе с подвесом и одного троса; полиспастом - комбинацию шкивов и тросов. Принципы действия этих механизмов поясняются на рисунках. На рис.1,а груз весом W1 поднимают с помощью одиночного блока усилием P1, равным весу. На рис.1,б груз W2 поднимают простейшим кратным полиспастом, состоящим из двух блоков, усилием P2, равным только половине веса W2. Воздействие этого веса делится поровну между ветвями троса, на которых шкив B2 подвешен к шкиву A2 с помощью крюка C2. Следовательно, для того чтобы поднять груз W2, к ветви троса, проходящей через желоб шкива A2, достаточно приложить силу P2, равную половине веса W2; таким образом, простейший полиспаст дает двойной выигрыш в силе. Рис.1,в поясняет работу полиспаста с двумя шкивами, каждый из которых имеет два желоба. Здесь усилие P3, необходимое для поднятия груза W3, составляет лишь четверть его веса. Это достигается благодаря распределению всего веса W3 между четырьмя тросами подвеса блока B3. Отметим, что кратность выигрыша в силе при подъеме тяжестей всегда равна числу тросов, на которых висит подвижный блок B3. Полиспаст по своему принципу действия подобен рычагу: выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии при теоретическом равенстве совершаемых работ. Тросом блоков и полиспастов в прошлом обычно служил гибкий и прочный пеньковый канат. Его сплетали косой из трех прядей (каждая прядь, в свою очередь, сплеталась из множества мелких прядок). Полиспасты с пеньковыми канатами широко использовались на кораблях, сельскохозяйственных фермах и вообще там, где требуется эпизодическое или периодическое приложение силы для подъема груза. Самые сложные из таких полиспастов (рис. 2) применялись, по-видимому, на парусных судах, где в них всегда была насущная потребность при работе с парусами, деталями рангоута и другой перемещаемой оснастки. Позже для частых перемещений больших грузов начали использовать стальные тросы, а также тросы из синтетических или минеральных волокон, так как они более износоустойчивы. Полиспасты со стальными тросами и многожелобковыми шкивами являются неотъемлемыми узлами главных подъемных механизмов всех современных подъемно-транспортных машин и кранов. Шкивы блоков обычно вращаются на роликовых подшипниках, а все их движущиеся поверхности принудительно смазываются.

Рис. 1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БЛОКА И ПОЛИСПАСТА. а - одиночный блок (с одним тросом, протянутым по желобу единственного шкива); б - комбинация из двух одиночных блоков с единым тросом, охватывающим оба шкива; в - пара двужелобковых блоков, по четырем спаренным желобам которых проходит единый трос.

Рис. 2. ПОЛИСПАСТЫ с различными комбинациями блоков трех типов: слева - пара двойных блоков; в центре - тройной блок с двойным; справа - пара тройных блоков. В тройном блоке конец троса, к которому прилагается тяговое усилие, проходит через центральный желоб; при этом нижний - подвижный - блок крепится коушем так, что его ось перпендикулярна оси верхнего - неподвижного - блока.

    Классификация строительных машин. Общие требования к машинам

По производственному (технологическому) признаку все строительные машины и механизмы могут быть разделены на следующие основные группы: -

1) грузоподъемные;

2) транспортирующие;

3) погрузочно-разгрузочные;

4) для подготовительных и вспомогательных работ;

5) для земляных работ;

6) бурильные;

7) сваебойные;

8) дробильно-сортировочные;

9) смесительные;

« 10) машины для транспортирования бетонных смесей и растворов; " 11) машины для укладки и уплотнения бетонной смеси;

12) дорожные; - 13) отделочные; 14) механизированный инструмент.

Дорожные и другие строительные машины, не приведенные в перечне, в учебнике не рассматриваются, поскольку изучение их программой курса «Строительные машины и их эксплуатация» не предусмотрено.

Каждая из названных групп машин в свою очередь может быть разделена по способу выполнения работ и виду рабочего органа на несколько подгрупп, например машины для производства земляных работ могут быть разделены на следующие подгруппы:

а) землеройно-транспортные машины: бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдер-элеваторы и др.;

б) одноковшовые и многоковшовые экскаваторы; землеройно-фрезерные машины, планировщики с телескопической стрелой и др.;

в) оборудование для гидромеханического способа разработки грунтов: гидромониторы, землесосные и землечерпательные снаряды и др.

г) грунтоуплотнительные машины: катки, виброуплотнительные машины, трамбовки и др.

Условия эксплуатации строительных машин отличаются определенной сложностью. Строительные машины должны обеспечивать необходимую производительность под открытым небом, в любую погоду, в любое время года; перемещаться по грунтовым дорогам и по бездорожью, в стесненных условиях строительной площадки. Поэтому исходя из конкретных условий эксплуатации к той или иной машине предъявляется ряд требований, и чем полнее отвечает машина всем требованиям эксплуатации, тем более пригодна она для использования в строительном производстве.

Каждая машина должна быть надежна в работе, долговечна и приспособлена к изменению условий работы; должна быть удобной в управлении, простой в обслуживании, ремонте, монтаже, демонтаже и транспортировании, экономична в эксплуатации, т. е. расходовать минимальное количество электроэнергии или топлива на единицу вырабатываемой продукции. Машина должна обеспечивать безопасность труда и удобство работы обслуживающего персонала, достигаемое соответствующим размещением приборов, управления, хорошим обзором фронта работ, автоматической очисткой смотровых стекол кабины, системой пневмо- или гидроуправления, помогающими уменьшить усилия на рычагах управления, изоляцией кабины от воздействия шума, вибрации и пыли. Машина должна иметь красивые внешние формы, хорошую отделку и стойкую окраску.

Машины, работающие в условиях низких или, наоборот, повышенных температур, должны быть приспособлены для работы в заданных условиях.

Часто перебазируемые несамоходные строительные машины должны иметь минимальный вес, удобства для монтажа, демонтажа и транспортирования.

К самоходным машинам, часто меняющим место работы, в числе предъявляемых требований обязательными являются маневренность, проходимость машины и устойчивость.

Маневренность (подвижность) машины - это способность передвигаться и разворачиваться в стесненных условиях, а также перемещаться по строительному участку и вне его с достаточной по производственным условиям скоростью.

Проходимость машины - это способность преодолевать"неровности местности и неглубокие водные преграды, проходить по влажным и рыхлым грунтам, снежному покрову и т. д. Проходимость определяется в основном удельным давлением на грунт, величиной дорожного просвета (клиренса)-с продольным Ri и поперечным Яг радиусами проходимости колесных машин (1), минимальным радиусом поворота.

Устойчивость машины - это способность противостоять действию сил, стремящихся ее опрокинуть. Чем ниже центр тяжести машины и чем больше ее опорная база, тем устойчивей машина.

Производительность машины - это количество продукции (выраженное в весе, объеме, или штуках), вырабатываемой в единицу времени - час, смену, год. Различают производительность: теоретическую (расчетную, конструктивную), техническую и эксплуатационную.

    Устройство машин. Требования к рабочему органу и приводу машины

    Трансмисии

Трансми́ссия (силовая передача ) - в машиностроении совокупность сборочных единиц и механизмов, соединяющих двигатель (мотор) с ведущими колёсами транспортного средства (автомобиля) или рабочим органом станка, а также системы, обеспечивающие работу трансмиссии. В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения. Трансмиссия входит в состав силового агрегата

В состав трансмиссии автомобиля входят:

    Сцепление;

    Коробка передач;

    Промежуточный карданный вал;

    Раздаточная коробка;

    карданные валы к ведущим мостам;

    Главная передача;

    Дифференциал;

  • Шарниры равных угловых скоростей;

    Коробка отбора мощности.

В состав трансмиссии гусеничных машин (например, танка) в общем случае входят:

    Главный фрикцион (сцепление);

    Входной редуктор («гитара»);

    Коробка передач;

    Механизм поворота;

    Бортовой редуктор.

Канат морской – это очень общее обозначение для всяческого рода «веревочной продукции», используемой в судоходстве. Общие их качества – увеличенная разрывная нагрузка, повышенная износоустойчивость, малая гигроскопичность, устойчивость к воздействию окружающей среды. В зависимости от толщины, способа изготовлении (крученые, плетеные, с сердечником или без), а также от назначения корабельные канаты называют тросами, леерами, шнурами, «концами» (это уже морской жаргон). Во времена парусного флота канаты широко применяли в такелаже, без них вообще невозможно было создать парусную оснастку. Ныне на парусных яхтах также необходим такелаж. Впрочем, и на современных судах канаты используются довольно широко, к примеру, швартовочные и буксировочные канаты.

Во времена парусников канат морской делали из натуральных материалов, сезаля, манилы, пеньки. Особо ценились манильские канаты. Они прочнее пеньковых (изготовленных из конопли), не гниют, более гибки и эластичны. Пеньковые же канаты больше подвержены гниению и хорошо впитывают воду. Но в большинстве случаев растительные канаты просмаливали (тогда они назывались смолеными, непросмоленные – бельными). Делалось это дабы защитить волокна от воздействия соленой морской воды, но в результате просмаливания они становились менее прочными и куда более тяжелыми. Посему для натягивания каната применялись лебедки и другие подъемные механизмы.

Ныне канат морской, это, преимущественно продукт химической промышленности, их изготавливают из синтетических волокон.

Основные виды полимерных волокон для изготовления канатов – это полиамид (капрон, перлон, нейлон, силон) и полипропилен (типтолен, бустрон, ульстрон). Синтетитческие канаты имеют множество преимуществ перед растительными. Они прочнее, эластичнее, легче по весу, влагостойки, не гниют, и не теряют своих качеств под воздействием морской воды. Они также стойки к воздействиям различных растворителей (бензина, спирта, ацетона, скипидара). Полиамидные волокна и вовсе можно разрушить разве что концентрированной серной кислотой. Кроме того, что немаловажно, они сохраняют свои свойства в довольно широком диапазоне температур. Примерно от -40 до + 60. А ведь судах приходится ходить в самых различных климатических условиях, и в тропических морях и в северных льдах.

Когда судно подходит к причалу, его необходимо как-то закрепить. Канат, которым привязывается морское судно называется швартовым. А причаливание к пирсу моряки называют швартовкой. При швартовке швартовый канат закрепляется вокруг кнехта. Часто встречающееся в романах о море выражение: «отдать швартовы» обозначает, что швартовый канат снимается с кнехта.

Естественно, чтобы удержать тяжелое судно, канат должен быть очень прочный. Аналогичные швартовому буксирный и якорный канаты. Это самые мощные канаты на корабле. Во времена парусных судов канаты в морском деле использовались очень широко, ныне их применение значительно ограничено, большие корабли используют и другие буксирно – швартовочные устройства. Но для маломерных судов применение канатов и сегодня весьма актуально. Каким же должен быть канат, которым привязывается морское судно, или швартовый канат для маломерных судов? Длина такого каната обычно составляет 20-30 метров, а толщина зависит от водоизмещения судна. Если перевести этот термин в сухопутные понятия, то от веса судна.

Швартовочные канаты производят из натуральных или синтетических волокон. Синтетические канаты по определению прочнее. Так вот, для судна водоизмещением 200-300 кг достаточно синтетического каната диаметром в 4-5 мм. Если же канат из растительных волокон, то его толщина должна быть в 2-3 раза больше.

Естественно, при возрастании водоизмещения увеличивается и толщина швартовочного каната. Кроме прочности морской канат, с том числе и швартовочный канат должен обладать еще некоторыми качествами. К примеру, он не должен размокать и изменять свои свойства в соленой морской воде. Раньше, когда канаты изготавливали исключительно из растительного волокна (к примеру. манильские, сезалевые, пеньковые канаты) их качественно смолили. Это несколько снижало их прочностные свойства, но защищало от воздействия воды. Ныне существуют и другие способы защиты канатов, кроме того, канаты из синтетических волокон воды не боятся. Тем не менее, из какого бы материала не были изготовлены канаты, они требуются ухода. После того, как швартовочный канат извлечен из воды, его следует хорошо просушить. А если канат сильно загрязнен, то его следует предварительно вымыть. В качественной просушке нуждаются и канаты из синтетических волокон.