Виды названия веревок. Веревка. Виды и устройство. Материал изготовления и применение. Виды динамических веревок

Условно веревки можно разделить на три группы: динамические, статические и специальные. Последние мы разбирать не будем совсем, так как их использование лежит вне нашей обычной деятельности в горах. Приведу лишь два примера: веревки с арамидной (кевларовой) оплеткой и веревки с металлической сеткой внутри. Веревка с арамидной оплеткой обладает повышенной устойчивостью к высокой температуре и относительно низким статическим удлинением; металлическая сетка между оплеткой и сердечником придает веревке антивандальные свойства. Конструктивно все веревки состоят из двух компонентов: сердечника, который несет основную нагрузку и состоит из нитей и оплетки, основная функция которой — защита сердечника и придание веревке привычного круглого вида. В зависимости от количества нитей в оплетке она может быть 48-ми, 32-х и 40-прядной. Наиболее распространенные версии — 48 и 32. 32-прядная оплетка более износоустойчивая за счет большей толщины оплетки, но при этом более грубая на ощупь и чуть более жесткая по сравнению с 48-прядной. Как правило, оплетка и сердечник никак не связаны друг с другом, поэтому возникает эффект сдвига оплетки. Особенно наглядно это проявляется в случае, если веревка часто используется для спусков. Также это проявляется при перерезании оплетки нагруженной веревки острой кромкой или перекусывании ее жумаром — оплетка сползает. Существуют технологии «приклеивания» оплетки к сердечнику. Это повышает безопасность веревки: даже если по оплетке полоснуть ножом, она не сползает. Безусловно, цена таких веревок намного выше.

Статические веревки

Статические веревки обладают высокой прочностью и относительно низким статическим удлинением — 3-5 %. Такие веревки используются для организации перил в горах, для спасработ, промышленного альпинизма, спелеологии, каньонинга, арбористики и пр., но они не предназначены для страховки. Точнее они не должны использоваться тогда, когда потенциально возможно возникновение падения с фактором рывка равным 1 и более. Любые варианты нижней страховки исключаются, верхней — под вопросом. Большинство производителей указывают в инструкции недопустимость использования статической веревки в качестве страховочной. Исключением является проведение спасательных работ.

Часто можно увидеть «усы» самостраховки, выполненные из статической веревки. При неправильной работе на самостраховке вероятность падения с фактором рывка более 1 весьма высока, так что лучше не пользоваться самостраховками, выполненными из статической веревки.

Характеристики статических веревок

Тип веревки (А или В). Основным отличием является минимальная статическая прочность. Веревки типа А по стандарту должны иметь минимальную статическую прочность 22 kN, типа В — 18 kN. Обычно к типу В относятся веревки диаметром 9 мм.

Относительное удлинение (Elongation). Степень удлинения веревки под нагрузкой. Тест проводится под нагрузкой 150 кг. Значение не должно превышать 5 %. Обычно это около 3 %.

Сдвиг оплетки (Sheath slippage). Этот параметр очень важен, если веревка используется для спусков. При большом сдвиге оплетки возможна ситуация, когда в конце спуска оплетка еще есть, а сердечник давно кончился. Тест на сдвиг оплетки довольно сложно поддается описанию. Идеальным значением является 0 мм, максимальным — 20 мм на 2 метра веревки (1 %). Чаще это значение составляет 0-5 мм.

Усадка (Shrinkage). Характеристика, на которой стоит остановиться подробнее. Подавляющее большинство веревок, производимых в мире, проходит процесс термофиксации: после плетения веревка
смачивается специальным составом и помещается в шкаф с температурой около 150 градусов. В результате этого действия веревка усаживается еще на заводе. Хорошим значением усадки является 1,5-2 %. Т.е. веревка длиной 50 метров через некоторое время «сядет» примерно на метр. Но! Все это не относится к веревкам, произведенным у нас в стране, а также к веревкам белорусского и украинского производства. Они не проходят процесс термофиксации и их усадка составляет до 15 %. Для того, чтобы иметь веревку длиной 50 метров, необходимо купить 55, а лучше 60 метров. Следует отметить, что данный параметр не регламентируется ни отечественным стандартом ГОСТ-Р ЕН1891-2012 (введен в действие с 1 января 2013 г.), ни европейским стандартом EN1891по причине того, что напрямую этот параметр не влияет на эксплуатационные свойства веревки. Так что упрекнуть отдельных производителей в отсутствии термофиксации формально нельзя, но иногда очень хочется.

Статическая прочность (Static strength). Минимум 22 kN для типа А и 18 kN для типа В. Для веревок диаметром 10 и более миллиметров она близка к 30 kN (три тонны). Есть также параметр — «Прочность с узлами» (Strength with knots). Это примерно 70 % от статической прочности, хотя все зависит от узла. Некоторые производители указывают, что реальная рабочая нагрузка на веревку не должна превышать 10 % от статической прочности. Т.е. если веревка имеет статическую прочность, например, 32 kN, то это означает, что рабочая нагрузка не должна превышать 3,2 kN (320 кг).

Коэффициент узловязания (Knotability). Данный параметр характеризует мягкость веревки. На веревке завязывают простой узел и подвешивают груз 10 кг на одну минуту. Потом нагрузку уменьшают до 1 кг и проводят измерение. Отношение внутреннего диаметра узла к диаметру веревки и есть коэффициент узловязания. Внутренний диаметр узла измеряют мерным конусом. Значение 0,6-0,7 говорит о тактильной мягкости веревки, 1,0 и выше — о большой жесткости веревки. Попадаются образцы отечественной веревки со значением 2 и даже более. Данную характеристику статической веревки не всегда указывают производители. Количество рывков (Number of falls): статические веревки проходят динамические испытания, которые определяют данный показатель. Груз массой 100 кг для веревок типа А или 80 кг для веревок типа B сбрасывается с фактором рывка, равным 1. Веревка должна выдержать не менее пяти рывков. Обычно это значение в несколько раз выше.

Динамические веревки

Основное и, по сути, единственное назначение динамических веревок — страховка. Верхняя, нижняя — любая. Исключение составляет страховка на спасработах, где от динамических веревок по возможности лучше отказаться. Появление динамических веревок привело к исчезновению такого технического приема как «протравливание веревки». Когда все веревки были статическими, протравливание было необходимо для того, чтобы максимально снизить нагрузку на верхнюю точку и на сорвавшегося путем плавного приложения нагрузки, т. е. растягивания нагрузки во времени. В каждом альплагере был страховочный стенд, где данный прием тщательно отрабатывался. Это было жизненно необходимо.

Свойством динамической веревки является поглощение энергии рывка за счет удлинения веревки. Фактически, это тоже самое протравливание только автоматическое. Дополнительное протравливание в этом случае не только не требуется, но и опасно: при срыве с выходом выше нижней точки человек пролетает 2 расстояния превышения над точкой плюс динамическое удлинение веревки (около 35 %). Т.е. глубина падения ниже верхней точки составляет около трех длин превышения над точкой. Веревка способна снизить нагрузку на верхнюю точку и на сорвавшегося до относительно безопасных значений, но опасность ударов о рельеф остается. Если дополнительно протравить веревку, то это только увеличит глубину падения и, следовательно, увеличит риск ударов о рельеф.

В одном из альплагерей я регулярно наблюдаю отделения новичков, которых разные инструкторы приводят на старый, но еще живой страховочный стенд и демонстрируют им «силу рывка». Все это происходит с использованием старой статической веревки в качестве страховочной. Новичок жестко зажимает веревку в страховочном устройстве и при рывке взлетает вверх на длину своей самостраховки. Инструктор говорит: «Вот, видите какой рывок!». При этом, он даже не понимает, что грубо нарушает технику безопасности, используя статическую веревку в качестве страховочной. Фактор рывка при таких испытаниях однозначно выше 1. Подобная демонстрация не только не безопасна, но и бессмысленна, так как рывок подобной силы никогда не возникнет, если будет использована динамическая веревка. А именно она и должна быть использована, и инструктор альпинизма не может об этом не знать.

Все сказанное про протравливание не означает, что оно всегда опасно. Например, при работе на снегу оно может оказаться спасительным. Видимо, можно придумать ситуацию и на скалах. Но! Итальянский альпклуб провел исследование времени возникновения пиковой нагрузки. Оказалось, что если при срыве с нижней страховкой максимальное усилие на сорвавшегося возникнет через 0,2 секундны после срыва, то на страхующего только через 0,8 секунд. Т.е. когда второй почувствовал рывок, лидер уже все «получил»…

Виды динамических веревок

В зависимости от цели использования существует три типа веревок:
Одинарная (single)— обычная веревка, которая может использоваться для страховки. Маркируется такая веревка цифрой 1 в круге. Диаметр одинарной веревки от 8,7 мм.
Двойная (half) — веревка с диаметром от 7,5 мм, которая используется в паре с другой аналогичной веревкой, причем они поочередно встегиваются в разные промежуточные точки страховки. Такие веревки маркируются значком 1/2.
Сдвоенная (twin) — веревка так же имеет диаметр от 7,5 мм. Использование сдвоенных веревок предполагает их использование как одну, т.е. обе веревки вместе встегиваются во все промежуточные точки страховки. Такие веревки маркируются значком, состоящим из двух пересекающихся колец. Надо отметить, что подавляющее большинство веревок диаметром 7,5-8,5 мм удовлетворят как стандарту для double так и для twin. Недопустимо использовать веревки half и twin в качестве одинарных.

Водоотталкивающая пропитка динамических веревок

Пока веревка новая и сухая, то не имеет значения пропитана она или нет. Веревки, которые используются в закрытых помещениях в пропитке не нуждаются. Но как только возникает контакт с водой, ситуация меняется. Существуют три основные проблемы:

• Прочность мокрой веревки более чем в два раза меньше, чем сухой. При тестах на количество рывков мокрая веревка выдерживает один-два, максимум, три рывка. После высыхания свойства восстанавливаются.
• Ледниковая вода часто несет с собой взвесь, которая проникает с водой в веревку и потом там и остается. При высушивании она превращается в абразив, который приводит к быстрому износу веревки.
• Самое очевидное: мокрая веревка весит гораздо больше, чем сухая. Ее тяжело нести, с ней неудобно и неприятно работать. Всем знакома ситуация, когда при спуске по мокрой веревке на руки льется поток воды, выдавливаемый тормозным устройством. А если температура падает ниже нуля, то мокрая веревка превращается в проволоку.

Вывод: с водой надо бороться.

Качественная, а главное долговечная водоотталкивающая пропитка — головная боль производителей. На рынке можно встретить три варианта веревки: без пропитки, с пропиткой оплетки, с полной пропиткой (оплетка и сердечник). Цена веревки с пропиткой, безусловно выше, чем без.

На заседании комиссии по безопасности UIAA в 2012 году было представлено интересное исследование, из которого следует, что пропитка только оплетки крайне недолговечна и очень быстро свойства такой веревки становятся аналогичны свойствам веревки без пропитки. Поэтому выбирая веревку с пропиткой не надо экономить, покупая «полупропитанное» изделие. Вы просто переплачиваете или рассчитываете на очень короткий срок службы этой веревки.

Но надо понимать, что срок жизни пропитки в любом случае короче, чем срок жизни веревки. Что выбрать? Для использования на скалодроме, скалолазания, лазания на сухих скалах или в заведомый мороз веревка с пропиткой не нужна. Хотя надо отметить, что наличие пропитки придает веревке большую износостойкость даже в сухих условиях эксплуатации. Если же речь идет о «всепогодности», «обычных» горных условиях, то веревки с пропиткой предпочтительней.

Основные характеристики динамических веревок

Сразу хочу отметить, что для динамических веревок понятие «статическая прочность» практически не используется. Она почти такая же как у статических веревок аналогичного диаметра, но этот параметр не так важен для динамической веревки.

Усилие первого рывка (Impact force). Наиболее важная характеристика для динамической веревки. Это максимальное усилие, которое возникает в страховочной цепи при срыве с фактором рывка равным примерно 1,77 груза массой 80 кг (55 кг для веревок типа half и 80 кг для двух веревок типа twin). Согласно стандарту, это усилие не должно превышать 12 kN (1200 кг). Реальные значения составляют 7,5-10 kN. Во многом это зависит от производителя. Кто-то производит веревки с низким усилием первого рывка, но это приводит к большему относительному удлинению. Другие, наоборот, стараются изготовить веревки с относительно «жестким» рывком, но при этом уменьшается относительное удлинение.

Количество рывков UIAA (Number of falls UIAA). Кусок веревки жестко закрепляется одним концом. На другом конце закрепляется груз весом 80 кг (55 кг для типа half) и сбрасывается вниз с фактором 1,77. При этом веревка ударяется о карабин (пруток с R=5 мм). Тест повторяется с интервалом в 5 минут (за это время веревка «отдыхает») до первого повреждения веревки. По стандарту таких рывков должно быть не менее 5. Обычно это значение 7-10 и выше. Надо отметить, что тест проводится с использованием карабина (прутка) с радиусом 5 мм, а современные карабины, используемые в оттяжках имеют, как правило, меньший радиус. Очевидно, что и количество рывков будет меньше.

Статическое удлинение (Static elongation). Этот параметр становится важным, если веревка используется в качестве перил. Часто можно услышать фразу: «жумарить по динамической веревке?! Да вы что!». Как правило, это произносят те, кто пользуется продукцией одного из двух заводов, производящих динамическую веревку в нашей стране. Эти веревки производятся по сильно устаревшим технологиям и они действительно представляют из себя «резинку». По стандарту же этот параметр не должен превышать 10 %, а обычно он составляет 7-8 %, что, конечно, не очень хорошо для перильной веревки, но если разобраться, то всего в два раза превышает показатели статических веревок. Безусловно, для перил лучше использовать «статику», но использование современной «динамики» не так неудобно, как это было 10-15 лет назад.

Динамическое удлинение (dynamic elongation).
Это собственно то, что и гасит рывок — «протравливание». По стандарту максимально значение — 40%. Реально 30-35 %. Обычно, чем ниже усилие первого рывка, тем больше удлинение — и наоборот.
Сдвиг оплетки и коэффициент узловязания мы рассматривали, говоря о статических веревках (по стандарту EN892 он не определен, но его обычно рассчитывают).

Заканчивая разговор о динамических веревках, хочу отметить, что некоторые российские производители по непонятным причинам вводят покупателей в заблуждение, называя заведомо статические веревки динамическими. В ложности этого утверждения можно легко убедиться открыв паспорт, приложенный к веревке с требованиями стандартов. Если же по какой-то причине к веревке не прилагается ничего (что часто бывает), то стоит ли вообще покупать эту веревку.

Общая классификация

Канаты – это наиболее ответственный вид крученых и плетеных изделий большого диаметра с увеличенной разрывной нагрузкой, повышенной устойчивостью к износу и воздействию окружающей среды, с ярко выраженной структурой. Они предназначены для эксплуатации в экстремальных условиях и выпускаются для многоразового использования.

Веревки – крученые изделия многоразового использования, сходные с канатами, но используемые в тех случаях, когда снижены требования к их прочности, износостойкости и надежности. Веревки, по сравнению с канатами, – изделия более гибкие, они хорошо соединяются узлом. Конструктивно веревки отличаются от канатов меньшим количеством каболок в прядях, меньшим числом кручений прядей и меньшим числом витков на одном погонном метре изделия. Наиболее распространены веревки окружностью 16- 60 мм.

Шнуры – тонкие крученые и плетеные изделия многократного применения. В отличие от веревок и шпагатов, предназначены для более ответственных целей, имеют повышенные эксплуатационные характеристики и улучшенный внешний вид. Крученые шнуры выпускаются диаметром 1,5- 6 мм, плетеные – 6- 16 мм.

Шпагаты – тонкие крученые изделия разового применения. Вырабатываются в основном из смеси коротких пеньковых, льняных и других лубяных волокон, вискозных и полиолефиновых (полипропиленовых, полиэтиленовых) нитей, а также бумаги. Шпагаты выпускаются диаметром 1-4,8мм.

По исходному сырью:

Натуральные – вырабатываются из натуральных волокон, встречающихся в природе в готовом для переработки виде.

Растительные – пенька, хлопок, лен, джут, манила, сизаль;

Животные – шерсть, шелк;

Минеральные – асбест.

Искусственные – вырабатываются из искусственных волокон, получаемых из природных высокомолекулярных соединений (вискозные, медноаммиачные, ацетатные, белковые ).

Синтетические – вырабатываются из синтетических волокон, получаемых путем химического высокомолекулярного синтеза (полиамидные, полипропиленовые, полиэтиленовые, полиэфирные ).

Комбинированные .

По конструкции:

Крученые –если на заключительном этапе производства элементы, образующие изделия (пряди), скручиваются между собой:

- тросовой свивки – канаты, состоящие из 3-х или 4-х прядей правой крутки;

- кабельтовой свивки – канаты, состоящие из 3-х или 4-х стрендов (канатов тросовой свивки) левой крутки.

Плетеные – если на заключительном этапе производства элементы, образующие изделия (пряди), переплетают между собой.

- сквозн ое плетение , когда переплетаются все элементы, участвующие в последнем этапе формирования изделия: спиральное плетение, репсовое плетение и т.д.;

- оплеточное плетение , когда переплетаются только наружные элементы, а остальные образуют крученый, трощеный или плетеный сердечник: 8-, 12-, 16-, 24-, 48- и более прядное плетение.

Основная отличительная черта, определяющая вид верёвки, это её динамические качества - способность удлиняться под нагрузкой. Ещё при конструировании верёвки в зависимости от желаемых эксплуатационных свойств задается способность к удлинению как в процессе нормального применения, так и при поглощении динамического удара. В соответствии со степенью удлинения под нагрузкой, а также целями, для которых она производится, верёвка подразделяется на несколько видов:

Диаметр динамических и статических верёвок чаще всего лежит в пределах от 9 до 11 мм. Веревки диаметром ниже 8 мм, называются репшнурами и используются как вспомогательные. В практической работе толщина верёвки имеет отношение только к общему весу, гибкости, удобству обращения и не является показателем надежности веревки.
  Конструктивно все веревки состоят из двух компонентов: сердечника, который несет основную нагрузку и состоит из нитей и оплетки, основная функция которой - защита сердечника и придание веревке привычного круглого вида. В зависимости от количества нитей в оплетке она может быть 48-ми, 32-х и 40-прядной. Наиболее распространенные версии - 48 и 32. 32-прядная оплетка более износоустойчивая за счет большей толщины оплетки, но при этом более грубая на ощупь и чуть более жесткая по сравнению с 48-прядной.
  Как правило, оплетка и сердечник никак не связаны друг с другом, поэтому возникает эффект сдвига оплетки. Особенно наглядно это проявляется в случае, если веревка часто используется для спусков. Также это проявляется при перерезании оплетки нагруженной веревки острой кромкой или перекусывании ее жумаром - оплетка сползает. Существуют технологии «приклеивания» оплетки к сердечнику. Это повышает безопасность веревки: даже если по оплетке полоснуть ножом, она не сползает. Безусловно, цена таких веревок намного выше.

Статическая веревка

Веревки с низким растяжением обычно обозначаются как веревки статические. Служат для работ на высоте, для спасработ, в спелеологии и пр. Важно, чтобы статическая веревка имела минимальное растяжение и максимальную прочность. После того как верёвка стала основным средством не только страховки, но и подъема, её большая эластичность, полезная для страховки, сразу превратилась в её основной недостаток. Все это потребовало создания верёвки с малой степенью удлинения, которая получила наименование статической.
  Как подсказывает само название, статическая верёвка имеет ограниченную эластичность и не предназначена для амортизации больших динамических нагрузок. Статическая веревка может выдержать падение с фактором рывка меньше 1. Это означает, что каждому, кто работает на статической веревке, категорически запрещается выход над точкой закрепления веревки!   Статические веревки имеют тип, А или В. Основным отличием является минимальная статическая прочность. Веревки типа А по стандарту должны иметь минимальную статическую прочность 22 kN. Типа В 18 kN, обычно верёвка меньшего диаметра и рассчитана на меньшую нагрузку.

Основные характеристики:

• тип веревки А или В;
• диаметр 9-11 мм.;
• количество прядей 32, 40, 48;
• статическая прочность.

Достоинства:

• На статических верёвках хорошо держат жумары;
• Можно использовать для постоянных статических нагрузкок.

Недостатки:

• Может выдержать падение с фактором рывка только меньше 1;
• Имеет ограниченную эластичность.

Динамическая веревка

Веревка динамическая – предназначена для страховки при срывах. Ее задача – обеспечить минимальную нагрузку на человека даже при глубоком срыве за счет удлинения. Основное свойство динамических верёвок - это способность амортизировать динамический удар, возникающий при срыве с фактором падения больше 1. При каждом срыве веревка портится. Динамически верёвки бывают следующих типов:
Одинарная динамическая верёвка или основная верёвка - тип динамической веревки, который по своей конструкции предназначен для использования для страховки при свободном лазании и обладает необходимыми качествами для надежного задержания падения с максимальным фактором 2. Толщина основной верёвки чаще всего от 10,5 до 11,5 мм. Одинарная верёвка наиболее долговечная в использовании, более простая в работе. Она легче, чем две полуверёвки (но тяжелее сдвоенной верёвки).
Полуверёвка - динамическая верёвка, которая обязательно должна быть сдвоена при страховке. У одиночной полуверёвки нет необходимых качеств для того, чтобы выдержать падение с фактором 2. Полуверёвки имеют толщину 8.5-10 мм. При использовании системы из двух полуверёвок они поочерёдно встегиваются в разные карабины и разные точки страховки, образуя две параллельные дорожки. Полуверёвка менее долговечная.
Сдвоенная (двойная или цвилинговая) верёвка - используют как одинарную, прощелкивают одновременно обе верёвки в каждый карабин. Диаметр сдвоенной верёвки 7.8-9 мм. Её удобно использовать при дюльфере. Легче, чем одинарная и двойная верёвка. Она более тонкая и легче повреждается. Её нельзя использовать для перил.

Основные характеристики:

• тип веревки;
• диаметр 9-11 мм.;
• количество прядей 32, 40, 48;
• вес - чем больше диаметр тем больше вес;
• количество рывков;
• максимальная сила рывка (например 8кН=800кг это то что воздействует на человека, все что свыше веревка будет поглощать).

Достоинства:

• Выдерживает падение с фактором 2;
• Удобно использовать при дюльфере;

Недостатки:

• на мягких верёвках плохо держат жумары, начале подъема на жумарах необходимо топтаться на месте, пока не выбирется до 5-6 метров;
• динамические верёвки нельзя использовать под постоянными статическими нагрузками.

Репшнур

Шнуры применяют только для вспомогательных целей (петли-пруссики и пр). Репшнур не должен использоваться в качестве веревки для спуска или страховки.

Основные характеристики:

• диаметр 4-8 мм.;
• вес - чем больше диаметр тем больше вес;
• прочность на разрыв (разрывная нагрузка, кгс);

Прочность верёвок.

Производители указывают весьма внушительную величину прочности на разрыв.
Однако многие факторы снижают прочность верёвок:

•   Влияние воды и влажности - Поглощение воды полиамидными волокнами, из которых состоит веревка, значительно. Испытания с узлами показали, что влажная верёвка на 4-7 % слабее сухой. При замерзании мокрой верёвки её прочность уменьшается ещё больше, до 18-22 %. Влажные кевларовые верёвки слабее на величину до 40 %.
•   Старение - под влиянием фотохимических и термических процессов, как и вследствие окислительного воздействия воздуха полимеры подвержены непрерывному прогрессирующему необратимому процессу - деполимеризации или старению. Деполимеризация особенно быстро идет в первые месяцы после производства, потом процесс замедляется. Процессы старения протекают независимо от того, эксплуатируется верёвка или нет. Процесс особенно интенсивно идет под влиянием тепла и света.
•   Износ при использовании - в результате механических воздействий, которым верёвка подвергается в процессе эксплуатации, одновременно со старением изнашивается и физически. Особенно большой вклад в уменьшение прочности дает абразивное действие вследствие трения. Особенно неблагоприятное воздействие, которое способствует интенсивному износу верёвки, оказывает спусковое устройство, замусоренное глиной, грязью и т. п. Даже при слабом загрязнении глиной в течение короткого времени прочность уменьшается примерно на 10 %.
•   Любой узел ослабляет верёвку. Перегибание в узлах - в зависимости от узла, ослабевает прочность верёвки на 30-60 %. Силы, действующие на нагруженную верёвку без узлов, распределяются равномерно по всему её поперечному сечению. Если верёвка перегибается, силы при нагружении распределяются неравномерно. Часть нитей, находящихся на внешней стороне дуги, натягивается довольно сильно. В зоне перегиба возникают и поперечные усилия, которые суммируются с продольными и дополнительно нагружают нити верёвки. Чем сильнее она изогнута, тем в большей степени уменьшается её прочность.

  Все вышеизложенные факты приводят к тому, что практическая прочность у верёвки, бывшей в употреблении, может быть значительно меньше заявленных значений. Например, если веревка имеет объявленную прочность 2500 кгс., то после 5 лет эксплуатации её практическая прочность составит менее 700 кгс.

[ ] .

Стальные тросы в начале XX века называли «проволочный канат».

В 1939 году был получен патент на изобретение - трос дистанционного управления .

Материалы тросов

Изготовление троса

Растительные тросы

• Манильские тросы - сырьём для манильских тросов служат сосудистые волокна черенковой части листьев бананов вида Musa textilis (другое название - абака), произрастающих на Филиппинских островах . Манильский трос легко узнать по пятнистой поверхности, которая образуется при изготовлении от сочетания коричневых и золотистых волокон.
• Сизальские тросы - изготовляются из волокон мясистых листьев различных видов агав, в частности вида лат. Agave var. sisalana (сизаль или агава). Эти растения произрастают на сухих каменистых возвышенных плато в Центральной Америке .
• Кокосовые тросы - изготовляются из волокон, образующихся на внешней поверхности скорлупы кокосового ореха .
• Пеньковые тросы - изготовляют из обработанных мочалистых волокон конопли . Пеньковые тросы тоньше и мягче манильских. Они без труда пропитываются смолой . Мокрые бельные пеньковые тросы плохо сохнут и легко загнивают, так как тонкие волокна активно поглощают влагу. Поэтому пеньковые тросы, предназначенные для использования на судах, предварительно смолят. Смола уменьшает прочность троса на 15-20 %, но вместе с тем и продлевает срок его службы, так как предохраняет от гниения. Несмолёные тросы из высококачественной пеньки прочнее тросов из других материалов, за исключением нейлоновых . Однако манильские тросы высокого качества прочнее смолёных пеньковых, хотя пенька и долговечнее волокон маниллы.
• Хлопок - прочность хлопковых тросов вдвое меньше прочности манильских. Такие тросы очень мягкие и гибкие. Их легко травить, они хорошо работают в блоках, но хлопковые тросы сильно растягиваются и, кроме того, очень чувствительны к плесени .
• Джут - джут производят из мочалистых волокон высокого кустарника, произрастающего в Индии , родственного липе . После срезки стебли кладут в воду, чтобы они стали мягче, затем слущивают лыко , промывают его и сушат. После этого сырьё превращается в готовую товарную продукцию. По прочности джут значительно уступает пеньке и волокнам из абаки.
• Лён - лён используют для изготовления линей (тонких тросов) и различных ниток, а также брезента и парусины .
• Бомбейская пенька - получается при переработке волокнистого растения, произрастающего в Южной Индии . Она дешёвая в изготовлении, но менее прочная, чем обычная конопляная пенька . Используется для изготовления тросов, подвергающихся небольшой нагрузке, а также для свивки с волокнами манильской пеньки более низкого качества.
• Новозеландский лён - это светло-жёлтое жёстковолокнистое растение с длинными волокнами, напоминающими волокна агавы.

Синтетические тросы

• Полиамид - РА, амидпласт (нейлон -66, перлон, энкалон, бринайлон, антрон, селон, рилсан). По прочности нейлоновые тросы приблизительно в 3 раза превосходят манильские тросы высшего качества и примерно в 10 раз тросы из кокоса, несмотря на то, что вес их меньше. Нейлоновые тросы не впитывают воду. Нейлон не гниёт и не преет. С него легко смывается грязь, нет необходимости его протирать перед упаковкой. Температура плавления нейлона-66 равна 265 °C, а нейлона-6 - 215 °C, но повреждения бывают и при более низких температурах. Выпускают также эластичные нейлоновые снасти, которые растягиваются до 30 % длины и возвращаются к первоначальным размерам после снятия нагрузки. Тросы из нейлонового шёлка очень скользкие, поэтому узлы должны выполняться с особой тщательностью. Труднее всего обращаться с тонкими рыболовными лесками , представляющими собой непрерывную вытянутую нить.
• Полиэстер (аббревиатура англ. PETP - Polyethylene Terephthalate Polyester - линейный этиленгликольтере-фталатпласт. Термопласт , температура плавления 260 °C. Торговые названия: терилен (Англия , Италия , Финляндия), диолен/тревар (Германия), полиэстер (Нидерланды), теторон (Япония), дакрон (США и Турция), тергаль (Франция и Испания), тезил (Чехия). Как и нейлон, полиэстер выпускают как в виде коротковолнистой многонитевой пряжи с мягкой поверхностью, так и тонкого непрерывного полиэстерового волокна. Полиэстер уступает нейлону в эластичности, но сравнительно мало изнашивается. Полиэстеровые снасти в настоящее время являются самыми распространёнными в парусном спорте.
• Полиэтен - HDPE, этенпласт, HD, полиэтилен . Термопласт, температура плавления около 180 °C. Волокно выпускают только мононитевым. Они долговечные, разрывное усилие этих тросов в 1,5 раза больше, чем манильских.
• Полипропен - РР, пропенпласт, полипропилен , мераклон. Температура плавления полипропена около 165 °C. Многопрядный трос из непрерывного волокна, по прочности почти вдвое превышает манильский трос. Трёхпрядные или сплетённые косицей тросы отличаются низкой стоимостью и используются повсеместно. Широко применяются также тросы из плёночного полипропена с плоскими волокнами из тонкой плёнки. Разрывное усилие у таких материалов более высокое. Плёночный полипропен не тонет. Мокрый трос сохраняет свою прочность и гибкость. Однако плёночный полипропен быстро изнашивается, поэтому рекомендуется предварительно осматривать утки , кнехты , лебёдки и устранять на них острые рёбра и выступы.
• Кевлар - арамид . Преимущества: по прочности превосходит стальные тросы, лёгкость, низкий коэффициент растяжения, гибкость, плавучесть, безопасность для рук (высучивая вручную трос из других синтетических материалов, имеющих высокую жёсткость, можно получить механический ожог). Основные недостатки: высокая цена, низкая устойчивость к влаге (влажный трос имеет намного более низкую прочность, чем сухой) и действию ультрафиолета (при достаточно частом использовании его на солнце он теряет прочность), малый срок службы (до 5 лет, некоторые производители дают гарантию на 10 лет). В последнее время появились тросы из кевлара, в которых последние недостатки частично устранены.

Стальные тросы

Стальные тросы изготавливают из стальной проволоки разного качества, свитой по спирали. Стальная проволока изготавливается из углеродистой стали, оцинковывается (со временем покрытие стирается), также, тросы имеют пеньковый сердечник, пропитанный смазкой. Тросы последнего типа состоят из шести прядей, свитых вокруг пенькового, манильского или джутового сердечника. Сердечник заполняет пустоту в центре троса, образованную между прядями, предохраняет пряди от смещения к центру и защищает внутренние слои проволок троса от коррозии, так как пропитан антикоррозионной смазкой, которая проникает в межпроволочное пространство прядей при изгибе троса.

В зависимости от количества проволок в тросе, тросы бывают разной гибкости - менее гибкие из 42 проволок, гибкие тросы из 72 проволок, по 12 в каждой пряди вокруг пенькового сердечника, тросы повышенной гибкости свитые из 144 тонких проволок (по 24 в каждой пряди) вокруг пенькового сердечника.

Типы тросов

Тросовые и кабельные тросы

Тросы тросовой работы

При изготовлении тросов тросовой работы (классическая свивка) составляющие их волокна свивают три раза. Сначала волокна свивают в каболки (пряжу), затем каболки свивают в пряди, а пряди - в трос. Тросы бывают крутой и пологой свивки в зависимости от назначения. Тросы пологой свивки выдерживают большие усилия, но крутосвитые тросы меньше изнашиваются, они более долговечны.

Тросы кабельной работы

Тросы кабельной работы отличаются тем, что волокна сплетают четыре раза. Тросы кабельной работы более плотные и поэтому меньше изнашиваются и меньше задерживают влагу по сравнению с тросами тросовой работы. Тросы кабельной работы более дорогие и более слабые по сравнению с тросами тросовой работы того же диаметра.

В литературе тросами кабельного типа также называют тросы с плетённой оплёткой (например, альпинистские верёвки).

Число прядей в тросе

Тросы бывают трёхпрядные, четырёхпрядные, многопрядные (8 или 16 прядей). Как исключение встречаются пятипрядные грубые тросы кабельной работы. Стальные тросы обычно шестипрядные с сердечником.

Трёхпрядные тросы встречаются более часто, но распространены также и четырёхпрядные тросы. В середине такого четырёхпрядного троса, если его толщина 50 мм и более, имеется пятая более тонкая прядь (сердечник), которая заполняет пустое пространство, остающееся между четырьмя прядями. Трёхпрядные тросы намного прочнее четырёхпрядных такой же толщины при размерах до 125 мм. При размерах, превышающих 150 мм, четырёхпрядные тросы оказываются прочнее соответствующих трёхпрядных. Быстрее изнашиваются трёхпрядные тросы, пряди в которых толще, чем в четырёхпрядных соответствующих размеров.

Среди тросов средних размеров четырёхпрядные мягче трёхпрядных. Четырёхпрядные тросы имеют также то преимущество, что в поперечном сечении они более круглые, чем трёхпрядные.

Тросы из синтетических материалов либо изготовляют по тому же принципу, что и из растительных волокон (но число прядей обычно больше: 8 или 16), либо состоят из плетённой оплётки и из сердечника с прямыми волокнами. В таких тросах сердцевина занимает 2/3 от толщины троса.

Тросы правой и левой свивки

В зависимости от направления свивки, тросы бывают правой (прямой спуск) и левой свивки (обратный спуск). Практически все растительные тросы - тросовой работы правой свивки и, чаще всего, трёхпрядные. Бывают также тросы обратного спуска (левой свивки). При изготовлении тросов правой свивки скручивание прядей производится по солнцу (по часовой стрелке), эти тросы имеют то же направление спирали , что и винт с правой резьбой.

Квадратные тросы

В 1950-х годах появились так называемые «квадратные тросы» - трос плетут из восьми прядей, чередуя их попарно, причём одна пара в тросе идёт по часовой стрелке, а другая - против (см. иллюстрацию). Такие тросы получаются мягкими, без скрутин. Они сохраняют эти свойства даже после намокания.

Типы синтетических тросов

Если синтетическое сырьё вытягивается в тонкие гладкие нити, длина которых равна длине всего троса, то такие тросы называют «мононитевые» («монофильные» ). Они более прочные, но скользкие и плохо держат узел. Мононитевые тросы плетут из вытянутых непрерывных нитей диаметром более 0,1 мм - более жёсткие с твёрдой и блестящей поверхностью.

Если трос свивается из относительно коротких нитей, то такие тросы называются «многонитевые» («филаментные» ). [ ] Поверхность такого троса немного ворсистая. Этот материал имеет меньшую прочность, но такие тросы мягкие и гибкие, и на таких тросах удобно вязать узлы. Многонитевые тросы плетут из пряжи, состоящей из тонких нитей, диаметр которых не превышает 0,1 мм. В торговле нейлоновый филаментный материал встречается под названием «шерстеподобный нейлон » .

Существуют также Многоплёночные тросы , их сплетают из тонких плёночных нитей-полос.

Тросы дистанционного управления

Состоят из прочного стального плетёного троса (сердечника), покрытого смазкой и помещённого в гибкий кожух с полиуретановой оболочкой. На концах троса закреплена арматура (наконечники), фиксирующая положение внешнего кожуха, но допускающая независимые перемещения сердечника внутри него.

Разное

Размеры тросов

Размер тросов определяют двумя способами: либо по длине окружности в английских дюймах , либо по диаметру в миллиметрах . В настоящее время более распространён последний способ.

Как подручными средствами отличить синтетические тросы

Синтетические волокна легко различаются по следующим признакам:

• Если образец не тонет в воде, значит он изготовлен из полиэтилена , если тонет, то это либо полиамид , либо полиэфир .
• Образцы подвергают воздействию открытого огня. Если при сгорании идёт тёмный дым и образец плавится, то это полиэфир , если он плавится без изменения окраски, то это полиамид , полипропен или полиэтилен .
• Если образец смочить 90%-м фенолом или 85%-й муравьиной кислотой (несколько капель на стёклышке) и волокно растворится, то это полиамид , если образец не растворится - полиэфир ; если не растворится и сохранит гибкость - полипропен или полиэтилен .
• Неокрашенный нейлоновый трос имеет между прядями светлую окраску, трос из полиэфирного шёлка отличается большим металлическим блеском.

Разрывная прочность троса (РПТ)

R = f ∗ c 2 {\displaystyle R=f*c^{2}} , где:

f - коэффициент запаса прочности для данного троса (из справочника),
c - радиус окружности троса.

Веревка – это сплетенное или крученое крепежное изделие, сделанное из натуральных или искусственных волокон. Ее прочность зависит от количества применяемых прядей при изготовлении, их материала и способа переплетения. Веревки широко применяются для выполнения различных видов работ в строительстве, закреплении груза при его транспортировке и т.д. В отличие от тросов, они имеют более высокую гибкость, и могут связываться в надежные узлы, а также отличаются легкостью. Несмотря на эти преимущества, веревки не настолько прочные как плетения из стальной проволоки, а кроме того срок их службы зависит от условий эксплуатации, в частности влажности.

Классификация веревок по толщине

Диаметр веревки является первым критерием, который влияет на прочность. Чем толще плетение, тем большую нагрузку оно может выдержать.

Все веревки принято классифицировать на 4 категории:

1. Шпагаты.
2. Шнуры.
3. Веревки.
4. Канаты.

Шпагат – это крученые изделия из волокон, которые предназначены для разового применения. Их обычно делают из натурального сырья, такого как лен или пенька. Также встречается шпагат из синтетических материалов и даже бумаги. Его диаметр составляет от 1 до 4,8 мм. Основное предназначение шпагата заключается в вязании при упаковке.

Шнуры имеют малый диаметр, при этом отличаются высокой устойчивостью к разрыву, что обусловлено применением особых волокон для их плетения. Они могут изготовляться и из простых материалов, которые не отличаются прочностью, что и не требуется, поскольку подобные изделия применяются только для вязки. Шнуры из современных синтетических волокон имеют высокую надежность и грузоподъемность, поэтому их используют в альпинизме. Они легкие и не занимают много места. Шнуры обычно имеют защитное плетение, которое как чехол защищает спрятанный внутри силовой сердечник от перетирания. Они могут использоваться многократно. Шнуры бывают крученые и плетеные. Для крученых характерный диаметр от 1,5 до 6 мм, а для плетеных от 6 до 16 мм.

Классическая веревка, как и шнур, является изделием многоразового использования, хотя обладает меньшей износостойкостью и надежностью чем он. Она не имеет защиты от перетирания. Благодаря большой толщине она выдерживает большие нагрузки. Для веревок характерно хорошее увязывание в узлах, и неплохая гибкость. При их производстве применяется среднее количество витков на 1 погонный метр изделия. Обычно в продаже встречаются веревки с диаметром от 16 до 60 мм.

Канат представляет собой толстую веревку, которая выдерживает высокие разрывные нагрузки. Он имеет волокна устойчивые к воздействию окружающей среды. При плетении волокна затягиваются плотно и не имеют торчащих нитей. Они сделаны для многоразового использования. Канаты плохо завязываются в узлы, поскольку обладают малой гибкостью по причине множества плетений, не позволяющих их сгибать с малым радиусом.

Из чего делается веревка

Кроме толщины, на устойчивость веревок к разрыву влияет материал, из которого они изготовлены. Данные изделия по исходному сырью классифицируются на следующие виды:

• Натуральные.
• Искусственные.
• Синтетические.
• Комбинированные.

Натуральные волокна

Такие веревки могут быть изготовлены из растительного, животного или минерального сырья. Веревки из растительных волокон делают из хлопка, льна, пеньки, джута и так далее. Главный недостаток таких изделий заключается в их склонности к гниению при намокании. Для защиты от порчи их вымачивают в различных водоотталкивающих растворах. Такие веревки начали изготовлять много тысячелетий назад, поэтому они имеют большую историю. Их производство довольно трудозатратное. Изделия из растительных волокон практически самые дорогие.

Веревки могут изготовлять из материала животного происхождения. Это может быть шерсть или шелк. Шелковое плетение получается очень тонким, но при этом невероятно прочным. Изделия из шелка легкие и дорогие. Сравнительно недавно кроме применения растительных волокон, началось производство с использованием минерального сырья, в частности асбеста. Хотя такие веревки и не отличаются высокой устойчивостью к разрыву, но их безусловным преимуществом является устойчивость к горению. Их используют для обвязки и создания ответственных узлов в зонах с высоким риском возгорания. Также такими веревками можно подвязывать горячие или раскаленные предметы, к примеру, стальные дымоходные трубы.

Веревки из натуральных волокон выглядят очень красиво и традиционно, но уступают прочим материалам, в связи с этим их обычно применяют не для выполнения сложной работы, а в декорировании. Такие изделия приятны на ощупь и не бывают скользкими, поэтому при проведении различных спортивных мероприятий, к примеру, перетягивании каната или поднятии по веревке вверх, применяются изделия из растительных волокон.

Искусственная и синтетическая веревка

На первый взгляд может показаться, что искусственный и синтетический это синонимы, поэтому и такие веревки это одно и то же. На самом деле искусственные плетения делаются из получаемых природных высокомолекулярных соединений. К ним относятся вискозные, медноаммиачные, ацетатные и белковые волокна. Синтетические веревки изготовляют из синтезированных волокон, которые были получены в результате химического синтеза. К таким изделиям относятся полиамидные, полипропиленовые, полиэтиленовые и полиэфирные изделия.

Комбинированные

Такая веревка представляет собой смесь из волокон различного происхождения. По своим характеристикам она является чем-то средним между предыдущими видами. Подобные изделия имеют увеличенную толщину по сравнению с искусственными и синтетическими, поскольку у них присутствуют толстые растительные волокна. При этом они устойчивы к разрыву, ведь имеют вплетенные современные материалы.

Конструкция веревок

Третьим критерием, который влияет на устойчивость веревки к разрыву и перетиранию, является конструкция плетения или скручивания волокон. Данный показатель не менее важен, чем применяемый материал и толщина конечного изделия.

Главными технологиями, которые применяются на современных производствах, являются:

• Кручение.
• Плетение.

Крученые веревки

Это простая технология производства, которая обычно предусматривает использование 3 прядей. Они сначала по отдельности закручиваются в одну сторону, а потом уже все вместе общим пучком вращаются в противоположном направлении. Жесткость веревки зависит от числа кручений.

Мягкая веревка имеет наименьшее число скруток, благодаря чему обладает наибольшей прочностью на разрыв. Так же у нее минимальная растяжимость, но и малая устойчивость к истиранию. Ее пряди зачастую вырываются при зацепах. В жестких веревках наибольшее число скруток. Они сильно растягиваются под нагрузкой, но не настолько крепкие на разрыв. Жесткие веревки отлично переносят трение. Что касается изделий средней жесткости, то они находятся в средине по всем трем параметрам.

Технология скручивания применяется при изготовлении веревок из натуральных волокон. Она иногда используется и при производстве изделий из мультифиламентных и монофиламентных нитей. Неоспоримое преимущество данного способа обработки заключается в его дешевизне производства. Кроме этого сплетенные веревки можно при необходимости сращивать, не связывая между собой узлами, а вплетать их концы, благодаря чему длинное изделие будет выглядеть как монолитное.

Не лишена такая технология производства и недостатков. В первую очередь такие изделия склонны к раскручиванию. В связи с этим концы нужно подвязывать в узелки, не позволяя прядям распускаться.

Плетеные веревки

Технология плетения намного более сложная, поэтому и стоимость таких изделий зачастую выше. Для производства применяются сложные станки, которые работают с десятками прядей, вплетая их в одно готовое изделие. Веревка полученная плетением может быть с сердечником или без него.

Отличить их визуально даже не рассматривая концы вполне легко. Дело в том, что у изделий без сердечника внутри находится пустота. В связи с этим если их натянуть, приложив хорошую нагрузку, то из круглого состояния веревка превратится в плоское. Фактически она представляет собой чулок. Внутренняя пустая полость малозаметна у тоненьких веревок, но в сложных толстых сплетениях она может быть очень крупной. Для изделий без сердечника применяются различные технологии плетения: диагональная, сплошная и пр.

При плетении с применением сердечника работа с прядями начинается поверх пучка нитей или меньшей веревки. Обычно такая технология применяется при создании шнуров. Изделие состоит из внутреннего сердечника и его внешней обмотки. Благодаря плотной структуре она защищает внутреннюю силовую часть, и берет на себя значительную долю нагрузки. Обычно обмотку делают из износостойкого материала, а сердечник из устойчивого к разрыву, но склонного к перетиранию. Такая технология производства применяется при работе с синтетическими материалами.

Плетеные веревки могут распускаться на концах. Поскольку они сделаны из синтетических или искусственных волокон, то данная проблема может решаться не только созданием узла, но и обычным обжигом. Достаточно прижечь конец веревки зажигалкой или спичкой. Волокна оплавятся и спаяются между собой, поэтому больше не будут распускаться. Это нужно делать аккуратно, поскольку отдельные виды волокон очень горючие, поэтому вся веревка может вспыхнуть.