Как делают тросы стальные: производство от проволоки до готового каната
Стальной трос, или канат, представляет собой несколько прядей, свитых вокруг сердечника. Каждая прядь состоит из тонких стальных проволок. Чем больше проволок и чем они тоньше, тем гибче канат. Производство начинается с заготовки катанки и заканчивается намоткой готового каната на барабан. По пути проходят волочение, термообработка, смазка и многоступенчатая свивка.
Волочение проволоки
Сырьём служит стальная катанка диаметром 5,5–8 мм из углеродистой стали марок по ГОСТ 2060 или 14959. На волочильных станах заготовку последовательно протягивают через фильеры убывающего диаметра. Каждый проход уменьшает сечение на 15–25%. После нескольких проходов заготовку отжигают или патентируют: нагревают до 900–950 °C и быстро охлаждают в расплаве свинца или соляной ванне при 450–500 °C. Это формирует тонкопластинчатый перлит, дающий сочетание высокой прочности и пластичности. Готовая проволока для канатов имеет диаметр от 0,2 до 3 мм и прочность 1570–1960 МПа в зависимости от назначения.
Оцинковка и смазка
Проволоки, предназначенные для работы во влажной среде или морских условиях, оцинковывают. Способов два: горячее цинкование (проволока проходит ванну с расплавленным цинком при 450 °C) и электрогальваническое покрытие. Толщина цинка 20–80 мкм в зависимости от группы покрытия по ГОСТ 3063. Перед свивкой проволоки смазывают канатной смазкой на основе нефтяных масел, петролатума или синтетических составов. Смазка вдавливается в зазоры между проволоками и снижает износ при изгибе на шкивах.
Свивка прядей и сердечника
На прядевых машинах 6–12 проволок укладывают вокруг центральной проволоки. Прядь может быть одно-, двух- или трёхкратной свивки, что влияет на её структуру и гибкость. Шаг свивки рассчитывают как 5–8 диаметров пряди. Сердечник каната бывает органическим (пеньковый или синтетический жгут, пропитанный смазкой) и металлическим (отдельный стальной канат или прядь). Металлический сердечник даёт большую жёсткость и используется в подъёмниках, горных машинах и грузовых кранах.
Свивка каната и контроль
На канатовьющих машинах 6–8 прядей укладывают вокруг сердечника. Направление свивки каната и прядей может совпадать (односторонняя) или чередоваться (крестовая). Крестовая свивка более распространена: канат устойчив к раскручиванию и хорошо работает на барабанах. По ГОСТ 3241 и другим стандартам серии ГОСТ Р ИСО 2408 нормируются разрывное усилие, минимальный диаметр шкива, предельные отклонения диаметра. Готовый канат испытывают на разрыв образца в лаборатории и проверяют диаметр микрометром через каждые 10 м. Намотку ведут на деревянные или металлические барабаны, которые маркируют с указанием диаметра, конструкции, длины и даты изготовления. На российских предприятиях канаты применяются в горнодобыче, строительстве, портовом хозяйстве и грузоподъёмных машинах.
