Рекомендации по выбору канатов и веревок

В РЕДАКЦИИ

Подбор канатов

В зависимости от назначения к канату будут предъявляться определенные требования.

Обычно подбор каната ведется по 3-4 вышеперечисленным свойствам. А теперь подробнее:

Стоимость

Зависит от многих факторов. Наиболее очевидный - стоимость сырья. Дополнительные операции в виде подготовки нитей, сложная структура веревки (наличие сердечников), финальная обработка - усложняет производство и сказывается на цене. Производство продукции в потоковом режиме (т.е. в больших объемах) позволяет снизить стоимость за счет уменьшения отходов и отсутствия потерь времени на настройку оборудования.

Разрывная нагрузка

Измеряется в кгс - килограмм-сила (равна весу тела массой 1кг) или ньютонах; 1 кгс= 9.8Н. Указывают ту нагрузку, при которой происходит разрушение. Ее значение позволяет определить годность веревки для тех или иных целей. Необходимо понимать, что испытания проводятся изготовителем в идеальных условиях - новая веревка, плавное приложение нагрузки, нормальные условия (температура, давление, влажность) и т.д. Рекомендованная эксплуатационная нагрузка - до 40% от разрывной.

Диаметр

Важен в ряде случаев:
-Например, 400м веревки диаметром 8мм занимает такой же объем, что и 256м d10мм. (На практике, при намотке на катушку, соотношение несколько иное, но смысл тот же).
-Веревка работает в системах роликов. Диаметр ролика и размер канавок должен сочетаться с диаметром каната. Иначе не заработает.
-Работа руками. Для комфортной работы (перемещение грузов) диаметр каната должен быть не менее 14мм.
-Веревка проходит через отверстия определенного диаметра.

Линейная плотность

Масса единицы длинны каната. Измеряется в г/м. Иногда используют понятие текс, денье. Хотя это больше для волокон и нитей. Текс - вес 1км нити в граммах. (г/км). Ден - вес 9км нити в граммах.
Линейная плотность определяет на сколько легкая Ваша веревка. Актуально, если есть ограничение по массе - путешествия, особенно пешие, полеты в космос и т.д.
Зависит от материала, типа каната. По мере утяжеления: полипропилен<полиэтилен<полиамид<полифир<арамид . Обычно, канаты с сердечником более тяжелые, чем без.

Растяжимость под нагрузкой

При приложении нагрузки материалы тянуться и веревки не являются исключением. Как правило, указывается на сколько удлинилась веревка при нагрузках, близких к разрывным. Измеряется в процентах. Возможно измерение растяжимости при определенной нагрузке (например, это актуально для страховочных веревок). График зависимости нагрузка/растяжимость не линейный. Новые веревки тянуться лучше, чем поработавшие.
Зависит от материала и типа каната. По растяжимости в сторону убывания полиамид>полипропилен>полиэтилен>полиэфир>высокомолекулярный полиэтилен>арамид.
Высокая растяжимость позволяет "гасить" резкие нагрузки (рывок) - хорошо при буксировке, швартовке и т.д..
Низкая растяжимость - при использовании канатов для лебедок, подъемных механизмах. Для систем руления (тяги) в некоторых транспортных средствах, как правило водных. Управляющие лини в парапланах и тому подобное.

Устойчивость к ультрафиолету

Все синтетические канаты "стареют" (деградация) под воздействием ультрафиолетового излучения, но с разной скоростью. Это время определяется материалом, диаметром каната. Поглощение УФ приводит к разрушению связей в молекулах полимера. Как результат - потеря эластичности, прочности. Устойчивость по убыванию: полиэфир>высокомолекулярный полиэтилен>полиамид>полипропилен>арамид.
Защита: минимизация УФ воздействия, специальные добавки в исходный полимер, защитные пропитки для готовых канатов.
Земной шар можно поделить на зоны интенсивности ультрафиолетового излучения (см. карта интенсивности солнечного излучения в мире). Если канат предполагается использовать в уличных условиях, можно определить его срок службы. Многие импортные производители указывают наличие светостабилизаторов. Например, полипропиленовый канат со стабилизацией 120kLy (килолэнгли) - при при воздействии в течении года солнечного излучения интенсивностью 120kLy должен терять в прочности не более чем 50%.

Устойчивость к механическим воздействиям

Внешнее трение - в точках соприкосновения каната с рабочими поверхностями. Способы защиты - предельно гладкие поверхности, круглой формы.
Способ измерения: эталонная абразивная поверхность, по которой перемещают веревки под определенной нагрузкой. Измеряется в количествах циклов, относительная величина. Устойчивость зависит от материала. В порядке ухудшения стойкости к абразивным воздействиям: полиэфир>высокомолекулярный полиэтилен>полиамид>арамид>полипропилен.
Конструктивно: на устойчивость к истиранию влияет предварительная крутка нитей, прядность каната. Чем выше прядность (более мелкое плетение) - тем лучше.
Внутреннее трение - возникает в канате, между волокнами. Чем более гладкие нити, тем меньше трение между ними. Ситуацию улучшают специальные антифрикционные добавки, пропитки. Устойчивость к внутреннему трению ухудшается в ряду: высокомолекулярный полиэтилен, полиэфир>полиамид>арамиды, полипропилен

Устойчивость к химическим веществам

Тут все просто. Канаты используются в реальных условиях. Это могут быть воздействия кислот, щелочей, растворителей и др. Зная, где будет использоваться канат можно выбрать материал, который прослужит дольше.

Диапазон допустимых температур

Определяется допустимыми температурами эксплуатации и зависит от материала каната. В нормальных ситуациях нагрев может происходить в следствии следующих причин (одной из, или сразу всех):
-Внешние источники тепла (высокая температура окружающего воздуха, различные тепловые излучения).
-Разогрев в результате сил трения. Чем больше нагрузка, тем больше силы трения, тем больше нагревание. Если нет нормального охлаждения, то вплоть до оплавления.
По теплостойкости в сторону уменьшения: арамид>полиэфир>полиамид>высокомолекулярный полиэтилен>полипропилен
Следует помнить, что температура окружающей среды, в которой используется канат должна быть меньше предельно допустимых значений для данного материала, т.к. в процессе эксплуатации будет происходить дополнительный разогрев (силы трения).

Возможность заделки концов

Огоны (сплесни) - это специальным образом сделанная на конце веревки петля. Чаще всего, для работы канат требуется крепить к различным приспособлениям. Для бытового назначения подойдут узлы - что-то привязать, подвесить, ручной подъем грузов. Для специальных назначений на конце(ах) каната требуется наличие, например, коушей. Это обеспечивает удобство работы с канатом - легкое крепление в карабинах, без необходимости завязывания/развязывания узлов. Кроме того, правильная заделка концов обеспечивает большую прочность. Огоны ослабляют канат на 10%, а узлы на 40-90%, в зависимости от материала, типа каната, вида узла.
Наиболее распространенные способы получения огонов:
-Заплетание. Для этого подходят крученые и некоторые виды плетеных канатов (как с сердечником, так и без). Наиболее просто заплетаются крученые трехпрядные канаты и плетеные без сердечника. Для плетеных канатов есть несколько способов заплетания. Все они требуют специальные вспомогательные приспособления и определенный навык работы. О возможности заплетания лучше интересоваться у изготовителя.
-Обжим. Используются металлические втулки, процесс сходен с запрессовкой металлических канатов.
-Прошивка. Огоны получаются методом прошивания на специальных машинках, напоминающих швейные.

Плавучесть

Редко имеет критическое значение. Этот параметр может быть важен при работе на воде. Например, опуская на дно водоема якорь, можно не бояться "упустить" другой конец веревки, т.к. в этом случае она будет плавать на поверхности воды. Понятно, что вместо якоря может фигурировать какое-либо оборудование (например видео/звукозапись или иные измерительные приборы). Зачастую, имеет смысл продумать этот момент и использовать плавающую веревку.

Интенсивность эксплуатации

Цвет

Тип плетения

Лебедки (кабестаны)
Ключевое - плотность намотки. Поверхность барабана.

Шкивы, ролики
Перегибы веревки под нагрузкой вызывают неравномерное нагружение волокон. Работает лишь часть волокон - поэтому реальные нагрузки, которые веревка сможет выдержать будут всегда меньше лабораторных испытаний. Кроме того, работа в таких условиях вызывает повышенные внутренние трения, что снижает срок эксплуатации. Для большинства задач диаметр шкива (ролика) должен быть 8-10 диаметров каната (не менее 6 диаметров). Для некоторых материалов (например арамиды), диаметр роликов должен быть не менее 20 диаметров каната.
Ролики должны свободно вращаться. Профиль паза должен быть в форме полукольца, диаметром на 10% больше диаметра веревки. V-образный паз будет сжимать веревку, вызывая повышенное трение. Это сокращает срок службы веревки.

Русский