Стальные тросы (Wire ropes)

Все размеры и характеристики материалов, рассмотренные здесь, даны, при условии, должного снабжения судна производителем этих материалов необходимыми данными. К сожалению, существуют небольшие отличия в национальных требованиях, но он незначительны и рассмотрены не будут.

Для эффективного крепления стальные тросы должны быть круглой формы, гибкие и небольшого диаметра, для удобства их использования. Наиболее используемые тросы диаметром 16 мм, состоящие из 6х12 гальванизированных прядей с органическим сердечником, имеющие сертификаты с разрывным усилием 7,75 т. Это также называется «номинальная разрывная нагрузка», т.е. расчетная сила, которую необходимо приложить, чтобы разорвать трос, основываясь на теоретическом знании материала, его конструкции и размера. «Действительное разрывное усилие» может быть найдено практически при тестировании троса на разрыв. Для новых тросов величина действительного разрывного усилия практически всегда будет больше, чем значение номинальной разрывной нагрузки. Хотя общепринято использовать значения разрывной нагрузки в тоннах веса, однако более корректно было бы использование размерности «тонна сила».

Сравнительно недорогой стальной трос, диаметром 16 мм будет легко поворачиваться вокруг рымов и точек крепления, также может быть разделен или скреплен скобами без трудностей и затрачивания особых усилий. Другие тросы различных конструкций, размеров или усилий могут, однако, быть необходимы в особых случаях крепления.

Руководство ИМО по креплению груза требует действительное разрывное усилие для стальных тросов в размере 80% от номинального разрывного усилия при использовании троса один раз. И оно должно быть не менее 30% от номинального разрывного усилия при использовании многократно.  

Натяжение или растягивание стальных тросов под нагрузкой состоит из постоянной конструктивной нагрузки, которая включает в себя сжатие стальных прядей и органического сердечника. Растяжение не восстановимо, оно остается неизменным, и зачастую происходит в начальный срок использования тросов.

Для новых стальных тросов, постоянная конструктивная нагрузка в пределах допустимых значений, выражается в процентном соотношении от длины троса под нагрузкой и составляет для шести-прядного троса с органическим сердечником 50% при небольшой нагрузке и до 100 % при сильной нагрузке. Для шести-прядного троса со стальным сердечником – 25% при небольшой нагрузке и 50 % при сильной нагрузке. (Стальные тросы различных конструкций, к примеру, 8-прядные с органическим сердечником будут иметь 75% - 100% постоянного натяжения под нагрузкой).

Рисунок 7 — Корректный метод измерения диаметра стального троса

Эластичное растяжение, которое является способностью тросов увеличивать свою длину под нагрузкой в связи с эластичными свойствами. При условии, что трос не подвержен нагрузке, трос вернется к своей изначальной длине после устранения нагрузки, вызвавшей его натяжение. Формула для расчета эластичного растяжения требует знаний четырех аспектов, а именно: нагрузки на трос, рабочей длины троса, площадь сечения троса, и коэффициента элластичности.

где W – нагрузка на трос в кгс;

L – длина троса под нагрузкой в мм;

A – площадь сечения сердечника троса в мм²;

E  - коэффициент эластичности троса в кгс/мм²

Цепи ( Chains )

Использование только цепей для крепления палубных грузов не особо широко распространено. При условии использования цепей для крепления, они должны быть поставлены на судно уже со специальными точками крепления и приспособлениями для их натяжения. Преимущество использования цепей, в некоторых случаях, является то, что при нормальных расчетных нагрузках, они не растянутся. Таким образом, если все цепи, использованные для крепления груза, хорошо натянуты и проверены перед началом рейса, так, что груз является неподвижно закрепленным, то нет особых причин, чтобы цепь потеряла свое натяжение. Следовательно, цепи широко используются для крепления фрахтовых контейнеров и колесных грузов. В общем, однако, цепи не так уж просто использовать для крепления, в том числе и подбирать необходимую длину. В целом, цепи используются, как часть крепления на небольших длинах вместе с другими средствами крепежа, стальными тросами, к примеру.

Рисунок 8— Различные виды цепей и крепежного оборудования

Для использования цепей необходимо знать их разрывные усилия и MSL. При отсутствии MSL, но при наличии маркировки SWL/WLL, было бы правильно умножить значение SWL/WLL на 4 и затем разделить на 2, чтобы получить приблизительное значение MSL для цепи.

Кодекс по креплению грузов, а также Правила по креплению контейнеров, регламентируют использование MSL различных крепежных материалов, как основной рабочий фактор, а также бывает необходимость, когда цепи, скобы, талрепа и стальные тросы могут использоваться вместе таким образом, что относительные усилия должны быть сбалансированы.

Однако, если используется одна цепь и одна скоба, для того чтобы соединить более одного стального троса в одной точке, тогда очевидно, что необходимо уравновесить систему дополнительными цепями.