Как делают стальные тросы и хлопковые канаты

Канат — это специальная верёвка, скрученная из большого количества маленьких нитей. Из-за огромного количества сплетений, изделие обладает большой прочность. Сырьём для изготовления являются натуральные волокна: пенька, сизаль и лён, синтетические волокна или металлическая проволока.

Производство стальных канатов (тросов)

Стальные канаты или тросы предназначены для поднятия и перемещения грузов, использования в блочно-передаточных устройствах или для землеройных механизмов. Оцинкованные материалы применяются для защиты от влаги и коррозии. Существует классификация металлических канатов.

По типу свивки волокон:

  • Спиральные — состоят из одной пряди, в которой несколько нитей из проволоки.
  • Двойные — скручиваются из нескольких прядей, в основном, до шести.
  • Тройные — являются наиболее прочными, так как изготавливаются из нескольких двойных канатов.

По способу расположения и направления свивки:

  • Комбинированные;
  • Точечные;
  • Полосовые;
  • Линейные.

Изготовление тросов начинается со стальной проволоки диаметром от 0,6 до 8 миллиметров. Первым этапом происходит завивка несколько нитей между собой, чтобы в итоге получилась прядь. Все тросы имеют разное предназначение и характеристики упругости, растяжения и прочности, поэтому количество нитей варьируется.

Проволока наматывается на колесо и затем направляется в скруточный аппарат. Прядь может содержать до 60-ти проволок, но по стандарту скручивают от 19 до 30.

Далее нити поступают в протяжное кольцо, которое задаёт диаметр пряди и отвечает за равномерное наматывание. На данном этапе используется много смазки. Она необходима для скручивания и подвижности проволоки внутри пучка — это позволяет увеличить эластичность и эксплуатационный срок троса. После скручивания, смазка снимается резиновым шпателем круглой формы.

Следующий этап — прокатка между большими роликами. Это позволяет убрать внутреннее напряжение, выровнять трос по горизонтали и избежать раскручивание пучка. После всех работ готовое изделие наматывается на круглую болванку. Чтобы получить очень прочный трос, например, для строительной техники нужно скрутить несколько прядей между собой. Для этого используют канатовьющую машину. Она задаёт пучкам форму спирали и направляет в гнездо, где они накручиваются на точно такой же пучок — жилу, которые добавляет прочности. Для избежания погрешности в диаметре трос калибруется на горизонтальных и вертикальных роликах. После этого трос наматывают на катушку из стали и он готов к отправке.

Чтобы гарантировать качество лаборатория проводит выборочное тестирование. При помощи машины трос растягивают до разрыва и измеряют его разрывное усилие и максимальную нагрузку. Для горных работ необходимы тросы, защищенные от коррозии. Для этого их покрывают пластиком в два слоя, нагревая в экструдере пластик и выдавливая на трос через протягивающее устройство, а после охлаждают в воде. Такое покрытие дополнительно позволяет избежать трения проволоки друг о друга, и продлить срок эксплуатации в 1.5 раза.

Как делают канат для пожарных

Это канат является скорее верёвкой. Она сплетена из арамидных волокон. По прочности он ни в чём не уступает стали, и самое главное — не горит. Такие шнуры выдерживают температуру в 400 градусов. Для сравнения: полипропилен плавится при 170, а хлопок начинает тлеть уже при 100 градусах. Запас прочности у данного вида каната очень большая. Диаметр всего в 7 миллиметров позволяет выдержать нагрузку в 1.5 тонны, что равно усилию примерно 20 человек.

Как делают спортивные канаты (хлопковые)

Диаметр такого каната равен 40 миллиметрам. Именно он служит для лазанья в школе и перетягивания на соревнованиях. Он изготавливается из чистого хлопка, чтобы он не скользил и спортсмены не повредили руки. Изделие имеет нагрузку до 5 тонн, но очень сильно растягивается.

Чтобы разобраться как делают канаты, рассмотрим технологический процесс производства на заводе. Чтобы сплести изделие диаметром 4 сантиметра, необходимо 10800 нитей. Нити собирают в пучки и сматывают в бобины, которые вращаются со скоростью 250 метров в минуту. Из пучков делают кручёные нити, а уже их них пряди. Сначала нити закручивают против часовой стрелки, а потом в сам канат — против часовой. Если крутить только в одну сторону, то канат будет извиваться и запутываться.

Прочность такого каната зависит от числа нитей и количества кручений — чем больше скруток, тем прочнее и эластичнее сам канат, и тем ровнее распределяется нагрузка.

Как делают корабельные канаты

Для швартовочного каната важна не только прочность. Он должен быть мягким и плавучим. Если такой канат кинуть в воду, то он не утонет. Всё дело в белых гранулах из которых изготавливают исходное сырьё — это полипропилен. Его растворяют в экструдере при температуре 250 градусов, а затем мягкую массу вытягивают в плёнку. Застывшее полотно нарезают на тонкие ленты. Удельный вес полипропилена меньше удельного веса воды всего на 0.09 грамма, но даже такой разницы достаточно, чтобы канат не пошёл ко дну.

Технология производства не отличается от хлопкового каната. В начале вьют пучки, которые затем пропускают через несколько дисков с 250 отверстиями для выравнивания. В конце таких дисков находится «Калибр» — отверстие необходимого диаметра, в котором пучки закручиваются в прядь. Далее пучки сплетают между собой в косы на большой машине. Из-за особого переплетения, общих завитков получается больше, чем в кручёном канате, что обеспечивает нагрузку до 40 тонн.

Как делают пеньковые канаты

Пеньковая верёвка отличается особой прочностью и легко выдерживает груз даже в тысячу килограммов, но самое главное — она не боится влаги и морской соли. Пеньку изготавливают из волокон конопли. Для начала, срезанные стебли высушивают целый месяц на солнце, а затем собирают. Кстати, конопляная, льняная и джутовая солома называется треста.

Следующим этапом солому направляют в сушильный аппарат, а после раскладывают на конвейере. Сырьё направляется под огромные валуны, где она мнётся и измельчается. Это необходимо для того, чтобы удалить костру — обедневший стебель растения из которого она состоит на 70%. Чтобы окончательно удалить костру, волокна треплют при помощи железных зубьев. В итоге, получается пенька, состоящая из чистой целлюлозы.

Технология сплетения пенькового канат ничем не отличается от рассмотренных выше. По прочности они сравнимы с корабельными канатами.