Виды стальных канатов и тонкости при выборе

Стальные канаты нашли применение во многих сферах человеческой деятельности, благодаря необычайной прочности и долговечности. Благодаря большому количеству видов и сочетанию различных эксплуатационных качеств они могут использоваться даже в тяжелых условиях. Но их разнообразие создает определенные трудности при выборе, так как приходится учитывать задачи, ставящиеся перед изделием, и условия его эксплуатации.

Назначение стальных тросов и их конструкция

Канатные изделия из стали должны иметь сертификат об испытании и рабочей нагрузке. Они рассчитаны на использование в транспортной, сельскохозяйственной, морской, строительной и нефтяной индустрии. Это главная грузонесущая деталь грузоподъёмных, транспортных, дорожных или промышленных механизмов, в особенности:

• буровых и нефтедобывающих установок;
• мостовых кранов;
• подъёмных механизмов шахт и лифтов;
• растяжек;
• судовой системы подъёмного транспорта.

Арматурные изделия используют для укрепления железобетонных конструкций, а канатные стропы – для работ по погрузке и разгрузке. Буксировочными приспособлениями оснащают автомобили.

Стальной трос – это гибкое изделие, состоящее из пучков (прядей) проволоки, обвивающих друг друга. Изделие может быть покрыто тонким слоем цинка или алюминия, защищающем сердцевину от коррозии. Внутреннюю поддержку проволочных элементов обеспечивает сердечник.

Канаты могут иметь одинарную, двойную или тройную свивку. По направлению плетения они бывают:

• крестовой свивки – пучки свиты в противоположном направлении, чем само изделие;
• односторонней – и проволоки, и пряди перевиваются в одном направлении;
• комбинированной.

Гибкость изделия зависит от толщины проволок и их количества в прядях.

Условия хранения и монтажа

Металлические канаты поставляются на специальных барабанах. Но также допускается поставка изделий в бухтах, в случае когда вес не превышает 400 кг, наружным и внутренним диаметром — не более 1200 мм и не менее 15 номинальных диаметров каната соответственно. Чтобы сохранить заводскую форму,  структуру, уберечь стальной трос от механического повреждения следует строго придерживаться некоторых правил:

• ось барабана должна быть расположена строго параллельно полу. При этом недопустимо контактирование с землей, бухты и барабаны укладывают на специальные настилы;
• при поступлении продукции на склад, все оголенные места троса необходимо смазать смазкой;
• во время испытания изделия необходимо осуществить плотную обвязку конца троса, как указано в п. 2.10 ГОСТ 3241-80. Отрезка образца осуществляется дисковой пилой или электросваркой (актуально для изделий с металлическим сердечником и закрытой конструкцией);
• при длительном хранении нужно раз в полгода проводить осмотр наружного слоя и покрывать его канатной смазкой;
• чтобы предотвратить раскручивание во время монтажных работ, используют специальное размоточное устройство. Это обеспечит достаточное натяжение, что убережет от заломов, образования петель;
• во время перемотки необходимо следить, чтобы трос перематывался строго с верхней на верхнюю или с нижней на нижнюю часть барабана.

Обеспечение надежности, долговечности изделия возможно только при соблюдении всех условий эксплуатации. Очень важно чтобы во время транспортировки к поверхности каната не налипала грязь, пыль. А регулярная смазка является отличной защитой от коррозии, способствует менее интенсивному изнашиванию и значительно продлевает срок службы. Для этих целей используют торсиол-55 (ГОСТ 20458-74), БОС-1.

Как правильно подобрать стальной канат (трос)

Чтобы правильно выбрать  стальной трос (канат), следует знать некоторые особенности его строения, а также области его применения. Давайте кратко рассмотрим основные особенности строения или устройство стального каната.

Схематично устройство стального каната можно представить так: 

Рассматривая рисунок, видим, что стальной канат состоит из сердечника, прядей, образующих несколько слоев, которые могут быть закручены в одну или другую сторону и, конечно же, стальной проволоки, которая и является исходным строительным "кирпичиком" для всех составляющих его структуры.

Также следует помнить, что стальные канаты различают между собой по типу конструкции, которая может предусматривать различное количество прядей (косичек) и разный тип внутреннего сердечника. Непосредственно сама конструкция стального каната может предусматривать 3 (три) типа свивки: одинарная свивка, двойная свивка и бывает даже тройная свивка.

Суть одинарной свивки состоит в том, что вокруг центральной проволоки или сердечника каната свиваются по спирали в несколько слоев непосредственно сами проволоки. При этом, если один слой навивается в одну сторону, то последующий - уже в противоположную сторону, и количество самих проволок в слое, а также количество самих слоев может варьироваться. Канат с таким типом свивки имеет более высокую жесткость, чем, например, канат тройной свивки, но в то же время он и менее долговечен по причине быстрого выхода из строя из-за перетирания тонких проволок в слоях. 

Двойная свивка предполагает в самом начале свитые в пряди проволоки, а затем уже эти пряди свиваются в канат.

Тройная свивка предполагает свитые между собой пряди канатов двойной свивки между которыми находится сердечник.

Сердечники бывают органическими (например, полипропиленовый) и металлическими. Органические сердечники производятся из синтетических либо натуральных волокон и имеют обозначение "о.с.". Металлические сердечники соответственно обозначаются как "м.с.". Органические сердечники могут иметь специальную смазочную пропитку, которая продлевает "жизнь" стального каната в целом, т.к. благодаря выделению из сердечника смазочного материала уменьшается трение между проволоками и прядями в данном стальном канате.

По назначению стальные канаты различают на:

• грузолюдские (ГЛ);
• грузовые (Г).

По точности изготовления:

- нормальной;

- повышенной (Т).

По виду покрытия поверхностей проволок:

• из проволоки без покрытия;
• из оцинкованной проволоки в зависимости от поверхностной плотности цинка предназначенных для работы в средних агрессивных условиях (С) или жестких (Ж).

По форме сечения канаты стальные бывают круглые и плоские. 
По форме сечения прядей каната различают на круглопрядные, элипсные, Z-образные.

По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки различают канаты с:

• 1)точечным касанием проволок между слоями (ТК); 
• 2)линейным касанием проволок между слоями (ЛК); 
• 3)линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди (ЛК-О); 
• 4)линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди (ЛК-Р); 
• 5)линейным касанием проволок между слоями и содержащих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с одинаковым диаметром(ЛК-РО); 
•  6)комбинированным точечно-линейным касанием проволок (ТЛК).

По способу свивки стальные канаты различают на нераскручивающиеся (Н) и раскручивающиеся. 
Нераскручивающиеся стальные канаты не крутятся(в меньшей степени подвержены кручению) под нагрузкой, дольше служат и следовательно, более удобны в эксплуатации.

По направлению свивки различают стальные канаты правой и левой свивки. Канаты левой свивки обозначают "Л". Канаты правой свивки не имеют условного обозначения (так принято).

В канатах одинарной свивки определяется направление свивки наружных проволок, в канатах двойной свивки - направление прядей, тройной - направление прядей канатов двойной свивки (или стренг).

По сочетанию НАПРАВЛЕНИЙ СВИВКИ элементов существуют:

• крестовой;
• односторонней (О);
• комбинированной (К);

По степени уравновешенности:

• рихтованные (Р);
• нерихтованные;

Предположим, Вы хотите произвести замену отслужившего свое старого стального каната. Обратившись к паспорту на оборудование/механизм, узнаете тип каната, который предусмотрен производителем. Допустим там написано: Канат 32-ГЛ-В-Л-О-Н-Т-1770 ГОСТ2688-80. Обратившись к указанному ГОСТ(у) или ТУ, используя вышеприведенную информацию с этого сайта, Вы с легкостью расшифруете эту "загадочную последовательность": канат диаметром 32мм, грузо-людского назначения(ГЛ), из проволоки марки В (без покрытия), левой односторонней свивки (Л-О), нераскручивающийся (Н), повышенной точности (Т), значение временного сопротивления разрыву(1770Н).

Как заплести стальной трос: описание процесса

В случае разрыва изделие можно заплести. Для этого понадобятся тиски, хомуты, кусачки или ножницы по металлу и монтировка или отвёртка. При плетении нужно пользоваться защитными перчатками.

Нюансы плетения стального изделия

Перед выполнением работы нужно ровно обрубить концы в месте разрыва. Если обнаружены загибы, следует расплести каждую прядь и кусачками или ножницами обрезать все дефекты.

В процессе плетения витки нужно укладывать симметрично, с одинаковым шагом, а на пряди создавать равномерную нагрузку. Такое соединение будет прочным. Можно периодически обжимать места переплетения.

Формирование петли на канате из стали

Сформировать петлю можно таким образом:

1. Отступить от края на 60-80 см, зафиксировать основную часть с использованием тисков или зажима, а короткий конец расплести на пряди.
2. На расстоянии 30 см от фиксатора загнуть две пряди на 180 градусов. Оплести их друг другом в противоположном направлении.
3. Получится петля с торчащими концами. Оставшиеся пряди также оплести вокруг неё.
4. Закрепить концы вокруг основания на 1-2 витка.
5. Монтировку вставить в целостную часть изделия между прядями, в образовавшуюся щель ввести торчащие концы, прокручивающими движениями вплести их между витками целостной части.

Для надёжности основание следует зафиксировать хомутами.

Как сформировать огон

Огон изготавливается на стальных стропах, буксирных и швартовных канатах. В начале работы изделие нужно скрепить маркой в 50 см от конца, который расплетают на пряди. Их концы также следует скрепить марками. Край нерасплетённой части складывают в виде петли нужного размера и проводят пробивку у ее основания: расплетённые концы (ходовые пряди) вводят в тело под 1-3 основные пряди. Пробивку выполняют несколько раз, концы обрубают, а основание клетнюют лужёной проволокой.

Рекомендации по использованию стальных канатов в работе