Стальные тросы: применение, свойства, конструкции

Трос металлический – это основной элемент тросового такелажа. Несмотря на то, что конструкция троса напоминает обычный канат, само изделие считается сложным инженерным предметом. Все стальные тросы классифицируются по двум стандартам ГОСТ — 3066-80 и 3067-80. В них можно найти информацию о механических особенностях троса, его свойствах, составе и других важных моментах.

Свойства каната зависят от его размера, конструкции, качества, типа сердечника и отделки. Также канаты делятся по размеру диаметра. В данном обзоре мы рассмотрим основные группы классификации стальных канатов, определим плюсы, недостатки тросов и придем к выводу, когда лучше всего использовать стальные канаты.

Конструкции стальных тросов

Конструкция троса включает следующие компоненты: сердечник, прядь, проволока, центральная проволока. Чаще всего каждая отдельная проволока расположена вокруг центральной проволоки, образуя жилу проволоки.

Пряди формируются вокруг центрального сердечника, образуя трос. В зависимости от количества прядей определяют толщину тросов. Их достаточно много, но существует предельное количество нитей – 25. Размер и количество проволок в каждой пряди, а также размер и количество прядей в канате сильно влияют на характеристики каната.

Преимущественно большое количество проволоки и прядей небольшого размера образовывают гибкие тросы, обладающие с хорошим сопротивлением при сгибании. Такие варианты подходят для организации спусковых механизмов.

Меньшее количество более толстых проволок и прядей присущи менее гибкому канату с хорошей коррозийной стойкостью и долговечностью. Такой вариант подходит для применения в статических условиях. Конструкция каната также важна для оценки тросов на стойкость к коррозии, уровень износа.

Типы сердечников в стальных тросах

Тросы бывают с тремя типами сердечников:

1. Сердечник из проволоки, который имеет ту же конструкцию, что и внешние жилы.  
2. Волоконный сердечник чаще применяют для такелажа. Такие тросы обладают высокой прочностью на растяжение, а благодаря увеличенному диаметру проволоки более устойчивы к истиранию. Для изготовления таких тросов чаще всего используют сизаль (грубое волокно) или полипропилен. За счет этого удается обеспечить гибкое основание для прядей в структуре каната. Волокнистые сердечники используются для изготовления канатов, где требуется эластичность. Волоконные сердечники непригодны для применения на  открытом воздухе.
3. Независимый стальной сердечник троса. Этот тип подходит для изготовления тросов, которые используются на растяжении, подвергаются серьезным сжимающим нагрузкам, высоким рабочим температурам. Данный тип каната тяжелее и прочнее троса с волокнистым сердечником.

Свивка в стальных тросах

Свивка в металлических тросах определяет, как проволока в прядях формирует структуру каната. Простыми словами, пряди проволоки имеют алгоритм скручивания, обеспечивающий плотно сформированную структуру. Понятие «свивка» используют для описания направления скрученной проволоки по отношению прядей в готовом тросе. При правильной свивке пряди наматываются вокруг сердечника каната по часовой стрелке, при левосторонней или правосторонней — против часовой стрелки.

Обычный вид свивки означает, что проволока в пряди укладывается в направлении, противоположном направлению, в котором пряди уложены в конечном канате. Направление свивки тросового каната не влияет на разрывную силу троса. Однако сочетание свивки прядей и свивки каната сильно влияет на характеристики троса. Например, если речь идет о структуре каната, где вращение предотвращается при задействованных правосторонних и левосторонних прядей.

Классификация тросового изделия

Стальной трос широко распространен, на рынке представлен большой выбор изделий. Есть несколько классификаций металлических тросов:

• по назначению;
• по форме сечений;
• количество прядей в канате, что определяет его сферу применения;
• материал основного элемента — сердечника;
• свойства проволок;
• направление прядей в структуре – левостороннее, правостороннее;
• вид обработки проволоки;
• вид и род витья.

Чтобы определить номинальный диаметр троса, нужно сделать замеры в двух сечениях. Между ними должно быть расстояние в 1 м. В сечениях меряют диаметр два раза по линии максимального расстояния между предельными точками.

Качество и разновидности материала тросов

Качество используемой стали определяет силу прочности при растяжении троса. Современные технологи производства предлагают потребителям долговечные изделия с антикоррозийной стойкостью, устойчивостью к внешним факторам воздействия. Стальные канаты обычно представлены на рынке в диапазонах растяжения от 1570 до 2160 Н/мм квадратный.

Оцинкованные канаты изготавливаются из гальванизированного материала для защиты от коррозии. Для использования тяжелого оборудования (например, лебедки, шахтные машины) появляется спрос на изготовление канатов увеличенного диапазона натяжения канатной проволоки. С другой стороны, поскольку прочность – не единственный критерий при выборе троса, важно оценивать конкретные условия применения канатов.

Нержавеющая сталь – наиболее популярный материал для тросового производства. Поскольку изделия из нее можно использовать в суровых климатических условиях, это говорит о высокой защите от коррозии. Нержавеющая сталь обладает высокой прочностью на разрыв, считается пригодной практически для любой окружающей среды. Современные методы обработки стали означают, что нержавеющую сталь можно резать, сваривать, формировать и производить достаточно легко. Гибкость тросов из данного типа материала означает, что с помощью стали можно производить изделия любого размера и формы.

Существует множество различных марок нержавеющей стали в зависимости от содержания в них легирующих элементов, а также их механических свойств и коррозионной стойкости. Они обозначаются в маркировке по ГОСТу и другим международным стандартам.

При выборе марки нержавеющей стали в составе троса важно учитывать факторы окружающей среды. Существуют методы классификации факторов окружающей среды, которые позволяют выбрать марку для более точного применения.

Предназначение стальных тросов

Тросовые изделия предназначены для подъема, перемещения тяжелых конструкций. Подъемный стальной трос также способен выполнить следующие задачи:

• перемещения груза на башенных или контейнерных кранах;
• удержание крановых конструкций;
• монтаж и демонтаж кранов и другие.

Если нужно провести манипуляцию с неуправляемым грузом или поднять его на большую высоту, потребуются канаты, устойчивые к вращению. Только они обеспечивают стабильность груза, поэтому груз способен вращаться. Устойчивые к вращению канаты, прикрепленные к конструкции крана, не передают крутящий момент на точку крепления. За счет этого удается обеспечить безопасность работы. Такие типы канатов имеют требования при производстве, согласно стандартам ГОСТ. Различаются они по уровню сопротивления вращению в зависимости от типа конструкции.

Есть несколько условий, когда использование устойчивых к вращению канатов неуместно и неоправданно. Например, если канаты одной и той же конструкции используются в виде пары, состоящей из правосторонних и левых канатов. В этом случае обеспечивается стабильность вращения, поэтому нагрузка не производит вращение. Объясняется это равновесием крутящего момента.

Устойчивые к вращению канаты не так склонны к сгибанию. Поэтому, если в конкретной ситуации нужны эластичные составы, тогда не стоит останавливаться на данном типе тросов. Оцените условия использования канатов и риски применения разных типов изделий.

Для чего нужна тросовая смазка?

Чтобы увеличить срок эксплуатации стальных тросов, нужно правильно за ними ухаживать. Смака канатов – обязательная мера, главная задача которой заключается в защите от коррозии и механических повреждений. Специалисты советуют наносить смазки небольшим слоем около 0,2 м. Смазывающие вещества применяются при изготовлении тросов и их эксплуатации.

Регулярная смазка канатов обеспечивает долговечность и выполняет другие задачи:

1. Предотвращает деформацию за счет того, что обеспечивает максимальное проникновение отдельных прядей.
2. Защищает от коррозии, предотвращая преждевременный выход из строя металлического изделия.
3. Обеспечивает стойкость к смыванию, гарантируя защиту во влажных условиях и других факторов внешнего воздействия.
4. Снижает трение, уменьшая истирание и износ.

Смазка гарантирует устойчивость к воздействию воды, идеально подходит для распыления под высоким давлением — продукт с низкой вязкостью. Она демонстрирует высокотемпературную стабильность, обеспечивающая защиту при высоких температурах. Состав можно применять при низких температурах.

Деформации и износ канатов

Чаще всего проволочные соединения разрушаются из-за растяжения, коррозийного или механического воздействия. При обнаружении разрывов при нагрузках на важно обязательно проверить уровень безопасности, особенно, если канат используется для тяжелых й.

Коррозионные повреждения возникают в результате эксплуатации во влажных, соленых, кислотных условиях или при воздействии других химических элементов. В этом случае нужно приложить максимум усилий для устранения проблемы. Как вариант, можно использовать специальную смазку.

Механическое повреждение представляет собой надрезы или надколы. Это происходит из-за неаккуратного обращения с , удара. Также механический разрыв случается из-за резкого освобождения от большого веса.

Разрушение прочности прядей троса часто происходит в результате износа при изгибе. Причинами истирания прядей могут быть:

• перегиб и скручивание канатов из-за нагрузки;
• контактные напряжения между отдельными прядями;
• колебание ветра и другие динамические эффекты. Источник колебания называется «реклаймер».

При выборе троса для конкретных целей важно обратить внимание на качество материала и его свойства. Если намерены применять канат в суровых условиях окружающей среды, обязательно смазывайте изделие. Стальные тросы – это сложный инженерный объект, к выбору которого нужно подходить грамотно.

Трос, канат стальной цена | ТНМК

Производственные предприятия и обслуживающие компании часто используют в своей деятельности стальной канат или трос. Эти изделия используются, в основном, для поднятия тяжелых грузов. Примером применения служит всем известная кабина лифта, которая поднимается и опускается при помощи троса. Существует множество разновидностей этих изделий в зависимости от плетения, материала, метода изготовления и т.д. Но для начала попробуем найти различия между этими двумя понятиями.

Чем отличаются изделия?

Если сверяться со словарями, то канат стальной – это толстое витое или крученое изделие, представляющее собой веревку. Трос – это гибкий канат, который имеет схожее строение, но обладает отличительными особенностями:

• Высокой гибкостью;
• Электропроводностью;
• Устойчивостью к агрессивной среде (антикоррозионной стойкостью).

В государственных стандартах употребляется слово «канат», а в правилах по установке электроустановок (ПУЭ) используется словосочетание «грозозащитный трос». Разобравшись со значением терминов, переходим к описанию и разновидности канатов.

Виды гибких канатов (тросов)

Примером данного вида изделия является канат с одинарным плетением. Трос стальной (ТК 50, ТК 70) имеет одинарную (спиралевидную) форму, полученную путем скручивания, линейным (ГОСТ 3062-80) или точечным касанием проволок (ГОСТ 3063-80, ГОСТ 3064-80). Такая скрутка называется прядью. Для придания коррозионной стойкости проволоку покрывают слоем цинка, тем самым получая канат стальной оцинкованный.

Виды канатов с использованием нескольких прядей

К  популярным канатам двойной свивки, применяемым на подъемных установках в шахтах, а также на кранах,  относятся изделия,  которые изготавливают, например, по ГОСТ 2688-80 и по ГОСТ 3067-88. Номер стандарта обычно указывается в названии.

Также в марке каната обозначают:

• Толщину;
• Назначение;
• Способ свивки;
• Точности изготовления;
• Марку механических свойств;
• Направление плетения (левое или правое).

Стоит отметить такую популярную разновидность стальных канатов как талевые канаты, которые имеют в себе 6 прядей.

Каждая отдельно взятая прядь содержит в себе следующее:

• Сердечник;
• Два слоя внутри;
• Один слой наружный.

В изготовлении каждого слоя употребляется проволока из сплавов стали. Популярными материалами для производства сердечников являются такие, как сизаль и пеньковые волокна. Такие сердечники обязательно проходят обработку специально предназначенной для этого смазкой, что также регламентируется государственным стандартом качества.

Такие канаты преимущественно используют в установках предназначенных для бурения в нефте-газодобыче. С помощью этих канатов осуществляют бурение скважин.

Купить трос, канат стальной

У нас вы можете купить трос стальной, например, следующих марок: 8,4-Г-1-Л-Н-1770 ГОСТ 3067-88, 4-Г-В-Ж-Н-Т-1960 ГОСТ 3067-88, где последняя цифра будет обозначать момент силы, проще говоря, способность вращаться вокруг своей оси.

Мы поставляем канаты любой длины и толщины. Оперативная сборка заказа и приемлемая цена позволят убедиться в нашем профессионализме.

Производитель высокопроизводительного стального каната для кранов

Мировой успех кранового каната Usha Martin основан на бескомпромиссной приверженности качеству. Наши стальные канаты для кранов предназначены для обеспечения более длительного срока службы, меньшего времени простоя и превосходной устойчивости к усталости при изгибе для подъемных работ в неблагоприятных условиях работы. Система управления качеством компании сертифицирована в соответствии со стандартом ISO 9001: 2015, наряду с сертификатами оценки производства от ABS, DNV-GL и Lloyds. Крановые канаты, поставляемые Usha Martin и компаниями ее группы, поддерживаются обширной глобальной сетью, предлагающей экспертные консультации как производителям кранов, так и конечным пользователям.

Благодаря шестидесятилетнему опыту в производстве специальных стальных канатов для кранов, мы разработали крановые канаты следующего поколения для различных применений, чтобы удовлетворить специфические потребности клиентов. Они охватывают все типы стальных канатов для кранов, в том числе специально разработанные уплотненные канаты с пропитанными пластиком сердечниками и устойчивые к вращению канаты. Все стальные канаты проходят строгие процедуры проверки качества. Мы предлагаем широкий ассортимент подъемных канатов для удовлетворения потребностей различных промышленных применений.

Канат Usha Martin’s Crane находит применение в следующих областях:

• Причальные/причальные краны
• Козловой кран с резиновыми шинами
• Козловой кран на рельсовом ходу
• Мобильные портовые краны
• Морские краны
• Плавучие краны
• Башенные краны
• EOT/Мостовые краны
• Гусеничные краны
• Сваебойные установки
• Автокраны
• Краны-пикапы

Диапазон размеров:

от 8 мм до 127 мм (от 0,3149 дюйма до 5 дюймов).

Предлагаемые дополнительные услуги:

Обработка канатов для использования:

• Проволочные канаты для кранов измеряются и нарезаются по длине без нагрузки.
• Подготовка торцов и раструбы с использованием смоляного компаунда.
• Отрезки крановых канатов испытывают пробной нагрузкой.

Монтаж крановых канатов:

• Размещение рабочей силы и оборудования для монтажа.
• Надлежащие процедуры после установки.

Осмотр:

• Периодический осмотр для оценки состояния каната, смазки и соответствующих частей оборудования, таких как шкивы и барабаны.
• NDT по мере необходимости.
• Ведение записей об инспекциях и периодический обмен данными с соответствующим органом.
• Рекомендация по замене/ремонту.

Услуги после осмотра:

• Замена веревки.
• Фитинг с бывшими в употреблении концевыми фитингами после надлежащей очистки поверхности по мере необходимости.
• Смещение точки загрузки и разворот конца с повторной раструбовкой в ​​случае судовых разгрузчиков в портах.
• Новая смена каната для грейферов используется в портовых кранах/проверка выброшенного подъемного каната на предмет повторного использования/переустановки гнёзд.

Техническое обучение и вебинар:

• Проведение специализированных технических занятий и вебинаров по правильному обращению с подъемными и крановыми канатами для различных применений для многочисленных клиентов по всему миру.

Компания стремится сохранить наследие качества во всем мире. Он продолжает использовать свое глобальное присутствие, чтобы предоставлять лучшие продукты и решения для своих клиентов по всему миру.

Какой материал наиболее безопасен для кранового каната?

Когда дело доходит до веревки, продолжаются споры о том, что лучше, безопаснее и эффективнее – стальная проволока или веревка из синтетического волокна?

Jaso использует канаты Doublefit и Parafit на своем башенном кране J780PA (Фото: Casar)

Выступает за синтетический материал Джеймс Грегори, президент отдела копания и такелажа Samson Rope. Он говорит: «Проволочный канат думает сам по себе, когда вы с ним работаете. Все, что мы можем сделать, чтобы укрепить нашу сильную культуру безопасности и сделать работу проще и эффективнее для такелажников и бригад, ценно».

Samson’s K-100 представляет собой альтернативу подъемным стальным канатам и изготовлен из синтетического волокна. Компания заявляет, что она такая же прочная, но весит на 80% меньше, чем проволока. Легкий вес означает «более простое обращение без опасности получения травм из-за сломанных прядей и приводит к более быстрой операции запасовки, в то время как плетеная конструкция с нейтральным крутящим моментом снижает нагрузку и снижает количество кабелей. Перекручивание и защемление устранены, и, хотя и редко, ныряние на барабане легко устраняется без неблагоприятного воздействия на веревку». По словам компании, это также проще и быстрее проверять.

Компания объясняет, что К-100 не требует смазки, поэтому он более эффективен для окружающей среды, а осмотр каната упрощается и ускоряется. В начале 2021 года Sampson начала предлагать несколько своих продуктов, в том числе канаты AmSteel-Blue, AmSteel-X, Saturn-12, EverSteel-X и Turbo-RC с возможностью использования волокна из биологического сырья.

Соответствующее оборудование

Синтетическая веревка должна храниться и использоваться с соответствующим оборудованием. Компания Braden, расположенная в Оклахоме, США, добавила новую систему крепления для своих эвакуационных лебедок TR 20, которая, по словам компании, обеспечит надежную установку синтетического троса для лебедок.

Casar’s Parafit можно использовать в качестве подъемной веревки (Изображение: Casar)

Casar’s Doublefit можно использовать в качестве подъемного каната (Изображение: Casar)

«Популярность синтетических канатов продолжает расти в коммунальных, буксирно-восстановительных, строительных, военных и других целях», — говорит представитель Braden. «Замена традиционных стальных тросов может значительно снизить общий вес любого тягача или грузового автомобиля, особенно с несколькими лебедками. Устойчивый к истиранию и простой в осмотре синтетический канат не имеет крутящего момента, что означает, что он не скручивается и с ним намного проще обращаться».

Новейший продукт компании, синтетический канатный анкер (номер по каталогу 113316), работает с синтетическим канатом диаметром 12 мм и 16 мм и обеспечивает тяговое усилие, вес которого на 40 % меньше по сравнению со стальным тросом.

Установка разработана так, чтобы быть простой, говорит Брейден. Чтобы использовать якорь, к тросу необходимо присоединить проушину и вставить ее через меньшее отверстие клинового кармана на барабане. Установите анкер в проушину, затем потяните за веревку до тех пор, пока анкер полностью не сядет в карман и не зафиксирует веревку в барабане.

«Синтетический трос должен быть установлен на новый барабан лебедки с удалением всех заусенцев и острых кромок. Веревка должна быть намотана на барабан под натяжением», — продолжает пресс-секретарь. «Синтетический канат не следует устанавливать на барабаны, на которые ранее был установлен стальной канат».

Действие волокна

Промышленность экспериментирует с канатом из волокна и использует его преимущества. Новый судовой кран большой грузоподъемности типа HLC 150.000-3000 от Liebherr, который будет иметь грузоподъемность 3000 тонн, будет опираться на несколько волоконных канатов HyperTen от Teufelberger.

Компании группы «Уша Мартин» предоставили готовое решение для проекта по замене каната (Фото: Уша Мартин)

Компания Liebherr выбрала несколько канатов HyperTen диаметром 34 и 50 мм для судового крана большой грузоподъемности. Тойфельбергер говорит, что вес HyperTen настолько мал, что веревка даже плавает в воде.

Для крепления грузов на палубе Тойфельбергер говорит, что преимущества легкого волокнистого каната по сравнению со стальным канатом «очевидны», а именно разница в весе. 50-мм канат HyperTen весит всего 1,4 кг/м по сравнению с сопоставимым стальным тросом весом 11,5 кг/м. По словам компании, веревка также имеет длительный срок службы.

Бьорн Эрнст, руководитель отдела разработки волоконных канатов, описывает проблемы, с которыми пришлось столкнуться при разработке: «Помимо адаптации диаметра каната и соответствующих допусков на диаметр к геометрии лебедки, необходимо было разработать концевую муфту со стороны груза, которая можно использовать в сочетании со стандартными гнездами для пакетов из проволочного троса, имеющимися на рынке. Задача состояла в том, чтобы разработать муфту быстрого соединителя (FCS) для каната из высокопрочного волокна. FCS компании для волокнистых канатов имеет такой же внешний вид, что и для стальных канатов, и поэтому совместима с ними.

Потребность в проволоке

Стальные канаты продолжают доминировать. Производитель стальных канатов Usha Martin Group Companies говорит, что спрос на его продукцию высок. Компания имеет широкий спектр комбинированных возможностей от производства до установки, а также продукты на заказ и готовые решения. Недавно клиенту потребовалась замена основного подъемного каната для бортового крана с поворотной стрелой, и компания занималась этим проектом от начала до завершения.

Совместно Usha Martin Italia (глобальный проектный центр группы) и Brunton Shaw, производственное предприятие группы в Великобритании, спроектировали и изготовили 3300-метровый уплотненный невращающийся стальной канат OceanMax35 диаметром 56 мм.

После того, как канат был изготовлен, EMM Corp, центр группового обслуживания в Абердине, Шотландия, работал вместе с перевозчиками, чтобы координировать мобилизацию 51-тонного барабана с производственного предприятия на левый борт на северо-востоке Шотландия, где инженеры EMM Corp ожидали начала установки на судно клиента. Корпорация EMM поставила лебедку для намотки и выполнила все операции, связанные с краном. Общее управление осуществлялось компанией De Ruiter Staalkabel из Нидерландов.

Страховочный трос

«Независимо от того, является ли это огромным гусеничным краном с решетчатой ​​стрелой для установки ветряных турбин, краном для обработки контейнеров или крытым краном на бумажной фабрике, все они имеют одну общую черту: трос веревка, которая служит подъемным устройством для перемещения груза», — говорит представитель Casar, входящего в WireCo. «Канат всегда был важным компонентом крана, важность которого возросла в связи с развитием рынка кранов».

Брейден говорит, что установка проста (Фото: Брейден)

Компания считает, что конструкция веревки может обеспечить максимальную безопасность.

«Безопасность и надежность имеют первостепенное значение при работе с краном, поэтому канаты Casar спроектированы и рассчитаны таким образом, что они своевременно показывают свое состояние на поверхности каната, чтобы оператор знал, когда нужно заменить канат. ”

Компания Casar исследовала и испытала различные свойства канатов, включая прочность на разрыв, поведение на поворотах, эффективность, гибкость и уменьшение диаметра под нагрузкой. Это привело к разработке Doublefit, изготовленной из прессованных стальных прядей. Канат использовался в качестве подъемного каната на гусеничных кранах Manitowoc MLC 650 в течение последних нескольких лет.

«При сжатии прядей и ударах по веревке сердца и зажатой веревке получается очень круглая и гладкая поверхность», — объясняет представитель.

Веревка для подъема стрелы, используемая для изменения угла наклона стрелы, требует использования веревки другого типа. Для этого Casar предлагает свою веревку Parafit. Компания заявляет, что у него «отличное поведение при наматывании и устойчивость к барабанному дроблению». По словам представителей компании, гладкая поверхность с меньшими вмятинами означает меньшее истирание и меньше повреждений.

Испанский производитель кранов Jaso использовал Doublefit и Parafit на своем J780PA, большом башенном кране с поворотной стрелой. Боско Муджика, менеджер по исследованиям и разработкам Jaso Tower Cranes, комментирует: «Мы будем продолжать использовать Doublefit и Parafit на наших башенных кранах, поскольку обжатая поверхность обеспечивает оптимальное наматывание, высокое сопротивление вращению и долгий и безопасный срок службы. Прочность на разрыв впечатляет».

Безопасность находится в авангарде как синтетических, так и стальных канатов, и, взвешивая выбор, кажется, что отрасль предпочитает иметь несколько надежных вариантов.