Рекомендации по выбору и эксплуатации канатной продукции

При выборе материала необходимо учитывать следующие характеристики: прочность (разрывная нагрузка) в сухом и мокром состоянии, износостойкость, эластичность, гибкость, равновесность, свето- и атмосферостойкость, гигроскопичность, биостойкость (устойчивость к гниению, поражению плесенью и микроорганизмами).

Синтетические крученые (плетеные) изделия выгодно отличаются от натуральных своей устойчивостью к действию воды и химических реагентов, биостойкостью. В то же время их неустранимыми недостатками, отсутствующими у изделий из натуральных волокон, являются высокое удлинение при действии растягивающей нагрузки, низкий коэффициент трения, способность оплавляться при трении под нагрузкой о направляющие блоки и барабаны лебедок, электризуемость и сильный нагрев при растяжении.

Запас прочности для канатов, веревок и шнуров из натуральных волокон должен быть - 4-кратный, из синтетических - 6-кратный. Другими словами, необходимо ограничивать рабочую нагрузку крученого (плетеного) изделия до 15-25% от разрывной. Предельно допустимая нагрузка должна составлять не более 2/3 от разрывной. Соблюдение этого требования резко снизит риск в вашей работе и значительно увеличит срок службы канатов, веревок и тросов. Кроме этого, необходимо помнить, что прочность крученых (плетеных) изделий в узлах на 50-70% ниже прочности целого каната.

Для повышения долговечности канатов, веревок и тросов из полимерных материалов радиус изгиба изделия должен быть не менее 4-х его диаметров. При применении синтетических канатов, веревок и тросов необходимо обеспечивать также гладкость рабочих поверхностей механизмов и приспособлений, поскольку острые кромки ускоряют износ крученых (плетеных) изделий.

Под влиянием солнечной радиации полипропиленовые и капроновые канаты, веревки и шнуры стареют и становятся хрупкими, поэтому желательно укрывать их чехлами при хранении.

При намокании разрывная нагрузка не изменяется только у полипропиленовых и полиэтиленовых крученых (плетеных) изделий. У сизалевых, манильских и хлопчатобумажных канатов, веревок и шнуров она незначительно увеличивается, у льняных, пеньковых, полиамидных и полиэфирных - уменьшается на 15-20%. Это уменьшение связано с понижением трения между мокрыми прядями изделия между собой.При намокании канаты, веревки и шнуры из натуральных волокон становятся тяжелыми и жесткими, и в них, при отсутствии просушивания, могут развиваться процессы гниения.

Низкие температуры до -70⁰С не оказывают заметного влияния на разрывную нагрузку синтетических и натуральных крученых (плетеных) изделий. Однако мокрые канаты, веревки, шнуры на морозе становятся жесткими и быстро ломаются, поэтому при отрицательных температурах желательно использовать их только в сухом виде.

Все синтетические и растительные канаты, веревки и шнуры чувствительны к высоким температурам. Под их воздействием изделия из натуральных волокон становятся твердыми и ломкими, а в синтетических изделиях заметно снижается разрывная нагрузка.

Плетеная конструкция канатов, веревок и шнуров более устойчива к истиранию, нежели крученая. Износостойкость плетеных канатов в 2-3 раза больше, чем крученых. При этом плетеные канаты сквозного плетения устойчивее крученых не только при постепенном истирании, но и в случае местных, локальных повреждений. Это обусловлено взаимным зажимом прядей из-за их переплетения.

При организации работ с использованием канатов, веревок и тросов необходимо учитывать, что их пряди и концы при обрыве раскручиваются и отскакивают с высокой скоростью, создавая опасную ситуацию для персонала.

КРАТКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗДЕЛИЙ

Крученое (плетеное) изделие представляет собой сложную конструкцию, механические и эксплуатационные характеристики которой зависят от свойств исходного материала (растительных или синтетических волокон и нитей), структуры изделия, параметров формирования элементов и изделия в целом, видов отделки.

Крученые (плетеные) изделия подразделяются на канатные, веревочные, шнуровые, шпагатные и ниточные. Если на заключительном этапе производства элементы, образующие изделия, не скручиваются, а переплетаются, то полученное изделие называют плетеным. Плетение может быть сквозным, когда переплетаются все элементы, участвующие в последнем этапе формирования изделия, или оплеточным, когда переплетаются только наружные элементы, а остальные образуют крученый, трощеный или плетеный сердечник.

Крученые (плетеные) изделия как разных групп, так и внутри групп различают:
- по материалу - из натуральных, искусственных, синтетических волокон и комбинированные, состоящие из двух и более видов различных материалов. Натуральными называют волокна, встречающиеся в природе в готовом для переработки виде. Они, в свою очередь, делятся на волокна растительного (хлопок, лен, пенька, джут, кенаф, канатник, рами, кендырь, манилла, сизаль, юкка, генекен, драцена, койр и другие), животного (шерсть и натуральный шелк) и минерального (асбест) происхождения. Искусственными называют волокна, получаемые из природных высокомолекулярных соединений (вискозные, медноаммиачные, ацетатные, белковые), а синтетическими - волокна, получаемые путем химического высокомолекулярного синтеза (полиамидные, полиолефиновые, полиэфирные);
- по конструкции, то есть по числу составляющих элементов (нитей, каболок, прядей), последовательности и направлению их скручивания или плетения, особенностям их взаимного пространственного расположения;
- по отделке - полированные, шлихтованные, пропитанные противогнилостными (консервированные) или другими составами, термически обработанные, окрашенные, с пленочным покрытием и прочие.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗДЕЛИЙ ПО ИСХОДНОМУ МАТЕРИАЛУ

КАПРОНОВЫЕ (ПОЛИАМИДНЫЕ)
Наиболее распространены среди синтетических канатов и веревок. Сырье для их производства выпускается под следующими торговыми названиями: капрон (Россия), нейлон (США, Великобритания), перлон (Германия), амилан (Япония). Максимальная рабочая температура от -80 до +140°С.

Преимущества:
Высокая прочность. Отличное сопротивление к истиранию и ударным нагрузкам. Устойчивость к действию щелочей и гниению.

Недостатки:
Повышенная электризуемость. Неустойчивость к действию концентрированных кислот и органических растворителей. Низкая устойчивость к тепловой и солнечной радиации.

Плотность волокна - 1,14 г/см3.
Прочность - 46-64 кгс/мм2.

ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫЕ
Широко распространены на флоте. Сырье для канатов выпускается под следующими торговыми названиями: полипропилен (Россия), геркулон (США), пайлен (Япония). По устойчивости к двойным изгибам превосходит капрон, но уступает ему по стойкости к истиранию.

Преимущества:
Хорошие эластичные и электроизоляционные свойства. Легкость. Положительная плавучесть. Негигроскопичность. Высокая стойкость к действию кислот, щелочей и органических растворителей.

Недостатки:
Текучесть под нагрузкой. Низкая устойчивость к солнечной радиации. Низкая теплостабильность. Узлы на полипропиленовых канатах склонны к расползанию, поэтому их необходимо делать двойными.

Плотность волокна - 0,90 г/см3.
Прочность - 30-65 кгс/мм2.

ПЕНЬКОВЫЕ И ЛЬНЯНЫЕ
Наиболее традиционные и дешевые.Пеньковолокно относится к грубоволокнистым лубяным волокнам (вырабатывается из стеблей конопли), льняное волокно - к тонковолокнистым (вырабатывается из стеблей льна-долгунца). Пеньковое волокно значительно грубее льняного волокна, но длиннее и мягче волокна джута и кенафа.

Преимущества:
Высокий коэффициент трения. Устойчивость к солнечной и тепловой радиации. Низкая электризуемость. Экологическая безопасность.

Недостатки:
Высокая гигроскопичность. Пониженная разрывная нагрузка при намокании. Склонность к гниению.

Температура разложения на воздухе - 150⁰С.
Плотность волокна - 1,50 г/см3.
Прочность - 50-60 кгс/мм2.