Справочник по такелажным работам
Шрифт:
Прочность тросов в большой степени зависит от качества стали и типа свивки. Так, например, стальной цельнометаллический трос, пряди которого состоят только из стальных проволок, намного прочнее троса с пеньковым сердечником. Ниже приведены данные о разрывной прочности тросов в зависимости от качества стали для тросов толщиной 76,2 мм (данные крупнейшей английской фабрики по производству тросов, г.Кардифф-Буливан):
Рис. 16.
Нагрузка на двойные стропы зависит от величины угла, образующегося между стропами при подъеме груза. Для обычных нагрузок величина угла не должна превышать 45°. Нагрузка возрастает пропорционально величине угла (рис. 16). Это общее правило относится к стропам из стальных тросов и цепей, а также к случаю подъема груза двумя лебедками.
Стальные тросы для судового такелажа начали выпускать в Великобритании более 100 лет назад. Фирма по производству тросов Ньюол в г.Ньюкаслэн-Тайн запатентовала усовершенствованный стальной трос. В 50-х гг. XIX в. большинство новых судов флота Англии оснащалось стальным такелажем, который стал отличительной особенностью английских судов.
В Швеции стальной такелаж начали применять позднее. Первым судном с полным стальным такелажем был "Франс Шартан", построенный в 1864 г. в Евле, Швеция. В 70-х гг. XIX в. на шведских одномачтовых судах ванты были пеньковыми, а штаги – стальными. На шведских пароходах в это же время стоячий такелаж изготовляли только из стального троса. Для бегучего такелажа стальные тросы было сложнее приспособить. И только через 60 лет на многих шведских судах появились цепные топенанты грузовых стрел. В те времена суда долго подготавливались к отплытию. Когда-то пенька помогла освоению мирового океана, теперь стальные тросы привели к индустриализации морских плаваний.
В настоящее время нержавеющие стальные тросы помогли сделать новый шаг в освоении морских просторов. Материал, из которого изготовляют тросы: нержавеющая, легированная, хромоникельмолибденовая сталь, стандарт SIS 2343. Для уменьшения напряженности троса проволоку обычно полируют и придают ей нужную форму.
Данные о надежности и прочности различных тросов даются в таблицах, прилагаемых изготовителями тросов.
Для расчета максимальной рабочей прочности троса следует исходить из квадрата диаметра, который нужно умножить на 18 – для стальных тросов без растительных волокон, или на 14 – для стальных тросов с растительными волокнами, оплетающими сердечник; на 12 – для стальных тросов с растительным сердечником; на 8 – для стальных тросов с растительными волокнами, вплетенными в пряди.
Пример 1. Трос диаметром 9 мм с растительными волокнами вокруг сердечника:
9^2-14 = 1134 кг.
Пример 2. Трос диаметром 12 мм с растительным сердечником:
12^2 – 12= 1728 кг.
Такие расчеты гарантируют пятикратный запас прочности. Вышеупомянутые волокна – растительные. Для стальных тросов с синтетическими волокнами запас прочности должен быть увеличен.
Для оплетенных стальных тросов, например штур-тросов с 5-миллиметровой оплеткой из поливинилхлорида, рабочая прочность рассчитывается по цельнометаллическому тросу диаметром 2,5 мм: 2,5^2-18 – = 6,25-18= 112,5 кг.
Цепи
Звенья, из которых состоят цепи, различаются по калибру. Они бывают короткими, длинными и с распорками (контрфорсами) (рис. 17). На судах цепи с короткими звеньями в настоящее время не имеют широкого применения. Однако на малых судах их используют в рулевом механизме, для крепления грузов на палубе, при разгрузке тяжелых штучных товаров и в качестве якорных цепей. В такелаже сейчас цепи используют реже, чем раньше, так как вместо них применяют стальные тросы.
Рис. 17. Цепи
Цепи с длинными звеньями на судах также встречаются не очень часто. Все же иногда их используют в качестве опорных концов стальных топенантов, чтобы на палубе было легко закреплять на нужной высоте грузовые стрелы. Их используют также для крепления грузов на палубе. Если цепи используют в такелаже или для палубных работ, их необходимо как следует смазывать, так как ржавые звенья сильно трутся друг о друга. Цепи с короткими и длинными звеньями изготовляют из кованого железа. Цепи бывают ручной ковки, машинной ковки или электросварными.
Кованые цепи с короткими звеньями испытывают под пробной нагрузкой. Они должны выдерживать груз 25 кг на 1 мм поперечного сечения звена. Если цепь сварная, то общая нагрузка должна быть на 25% меньше. Считается, что цепи с длинными звеньями на 30% слабее цепей с короткими звеньями. Цепи, используемые при погрузочно-разгрузочных работах, должны быть снабжены сертификатом, если их толщина 16 мм и более. Если такие цепи из незакаленной стали используют на судах водоизмещением 300 т и выше, то по мере пользования их следует прокаливать через промежутки времени, предписанные Управлением морских перевозок.
Толщина цепей измеряется в английских дюймах по диаметру поперечного сечения металла звена. В шведских справочниках она дается соответственно в миллиметрах. Для кованых цепей с короткими звеньями действует зависимость А = D^2 и В = 5 D^2, где А – рабочая нагрузка, т; В – разрывная нагрузка, т; D – диаметр поперечного сечения металла звена, см.
Следует обратить внимание на то, что в этих формулах диаметр поперечного сечения звена взят в сантиметрах, а не в дюймах. Нагрузка, рассчитанная по этим формулам, дает пятикратный запас прочности цепи.
Хорошие цепи без дефектов можно использовать под нагрузками:
Такая нагрузка, выраженная в тоннах, соответствует квадрату диаметра поперечного сечения металла звена в сантиметрах и гарантирует пятикратный запас прочности, как и по приведенным выше формулам для расчета разрывной нагрузки.
Цепи с контрфорсами используют исключительно как якорные и швартовные. Их куют вручную из железа, а также из литой стали. Распорки не увеличивают прочности цепей, но предотвращают их спутывание.