rss

Безопасность

Веревки и канаты: конструкция и производство

Веревки и канаты: конструкция и производство

Канат представляет собой пучок гибких волокон, скрученных или сплетеных вместе, для увеличения общей длины и прочности на растяжение изделия. Использование веревок для охоты, ношения и перемещения предметов, для подъема и восхождения на возвышенности восходит к доисторическим временам. Веревки первоначально изготавливались вручную с использованием натуральных волокон. Современные канаты изготавливаются машинами и используют много новых синтетических материалов, которые придают им повышенную прочность, более легкий вес и лучшую устойчивость к гниению. Более половины канатов, изготовленных в наши дни, используется в рыболовных и морских отраслях.

канат

канат

Хотя дата происхождения каната неизвестна, но изд достоверных исторических источников ясно, что египтяне были первыми людьми, которые разработали специальные инструменты для изготовления толстой веревки. Египетский канат использовался с 4000 до 3500 г. до н.э., в те времена изготавливался из волокон из тростника. Другие версии египетской веревки была произведены из волокон финиковых пальм, льна, травы, папируса, кожи или верблюжьих волос. Именно посредством этих крепких веревок тысячам рабов удавалось перемещать тяжелые камни, необходимые для строительства пирамид. Канат и само ремесло его изготовления распространились по всей Азии, Индии и Европе. Примерно в 2800 году до н.э. веревка из конопли активно применялась в сторительных работах в Китае. К четвертому столетию изготовление каната в Индии стало настолько специализированным, что некоторые производители изготовили веревку, предназначенную только для навьючивания слонов. К концу 1700-х годов были созданы и запатентованы несколько рабочих машин для производства каната. До 1950-х годов канат продолжал изготавливаться из натуральных волокон, пока их не потеснили синтетические материалы, такие как нейлон. Несмотря на изменения в материалах и технологиях, сегодня производство веревок мало изменилось со времен древних египтян.

Все веревки могут быть разделены на четыре категории на основе размеров диаметра. Веревки диаметром 0,5 см включают в себя шпагат, веревку для белья. Они не считаются канатом. Веревки диаметром 0,5-1,3 см представляют собой легковесную основу, которая обладает повышенной прочностью. Веревка диаметром 1,3-3,8 см считается настоящим канатом. Веревка диаметром около 3,8 см классифицируется как трос, а используется для швартовки больших кораблей.

Конструкция каната включает плотное скручивание волокон вместе для образования крепкой основы. Для витой веревки из пряжи получают скрученные пряди, которые скручиваются в веревку. Наиболее распространенная конструкция — трехжильный витой канат. Для плетеных веревок пряжа переплетается, а не скручивается. Двойная плетеная веревка имеет плетеный сердечник с оплеткой. Другая конструкция каната, такая как трехжильный скрученный сердечник с оплеткой, включает комбинацию этих трех методов. Концепция формирования волокон или нитей в пряжу, пряжи в нити или косы является фундаментальной для процесса изготовления канатов.

Сырье и материалы

Канат может быть изготовлен либо из натуральных волокон, которые были предварительно обработаны, чтобы из них легко получалась пряжа, либо из синтетических материалов, которые были свернуты в волокна или экструдированы в длинные нити.

Натуральные волокна включают коноплю, сизаль, хлопок, лен и джут. Другой природный материал — маниловая конопля, но на самом деле это волокна бананового растения. Сизаль широко использовался для изготовления шпагата, но синтетические материалы заменили его почти полностью. Манильская веревка все еще используется во многих сферах, но она подвержена процессам гниения изнутри, теряя при этом свою прочность, но без внешних признаков разрушения.

Синтетические волокна включают нейлон, полиэфир, полипропилен и арамид. Полипропилен стоит дешевле прочих, он устойчив к влаге, не растягивается. По этим причинам из него создают хорошую канатную веревку для водных лыж. Нейлон умеренно дорогой, довольно прочный, но со временем на нем появляются растяжки. Из нейлона получаются хорошие швартовые и стыковые веревки для лодок. Арамид является самым сильным, но стоит он дороже всех. Нейлон и полиэфир можно формовать в волокна длиной около 10-25 см. Веревки, изготовленные из прядильных синтетических волокон, не столь крепкие, как веревки, изготовленные из длинных непрерывных нитей. Для производства некоторых канатов используется два разных синтетических материала. Так достигается сочетание высокой прочности и низкой стоимости. При этом такие изделия обладают гладкой поверхностью.

Канат может быть изготовлен из железной или стальной проволоки. Обычно такую продукцию называют кабелем. Он широко используется в креплениях мостов, лифтов и кранов. Он изготавливается иным способом, чем волокнистые или нитевидные канаты.

Производство и контроль качества

До формирования волокон и нитей в пряжу происходит обработка сырья. Если веревка должна быть изготовлена из необработанного натурального сырья, волокна сначала смазываются натуральным маслом. Затем из них удаляют грязь, выпрямляют волокна, разбрасывают их, расчесывают с помощью нескольких наборов стальных зубчатых гребней. Во время процесса формируется непрерывная лента. Волокна в ленте выравниваются вдоль длинной оси. Синтетические волокна подвергаются аналогичному процессу, но, как правило, их легче выравнять.
Если веревка делается из длинных нитей синтетического материала, то несколько нитей группируются вместе. Это создает ленту из нескольких слоев нитей. Машины скручивают или преплетают волокна в пряжу. Готовая пряжа наматывается на катушки, называемые бобинами. В этот момент пряжа может быть окрашена в различные цвета.

Плетеные канаты обычно изготавливаются из синтетических материалов. Бобины пряжи устанавливаются на нескольких подвижных подвесках на специальной машине, которая плетет пряжу в узкую оплетку. Набор роликов тянет косу через направляющую, чтобы зафиксировать или установить оплетку, удерживая натяжение нитей. На некоторых машинах процесс оплетки выполняется путем подачи нитей через отдельные встречно-вращающиеся регистрационные пластины. Одна пряжа ткется в одном, а другая — в противоположном направлении, чтобы сформировать взаимосвязанную оплетку. Готовый канат выходит поднимается на катушку. Затем катушку удаляют и обвязывают, а концы изделия заклеивают или расплавляют.

Формовочная канатная веревка изготавливается из 8 плетеных веревок, которые скручиваются особым образом. Пряди соединяются в пары, которые затем сплетаются с другими парами, чтобы сформировать окончательный канат.

Уровень контроля качества зависит от предполагаемого использования каната. Канаты, предназначенные для общего применения, изготавливаются по размерам диаметра, различаясь по уровню прочности на растяжение. Прочность на растяжение определяется путем разрушения образца под воздействием установленной нагрузки. Основная спецификация сырья и визуальный осмотр — это единственные меры контроля качества, используемые для производства канатов. Веревки, предназначенные для работ с высоким риском, таких как спуск, спасательные и подъемные работы, более тщательно проверяются. Эти канаты имеют ограниченный срок службы, могут иметь цветовой код или другое кодирование, указывающее дату изготовления. Некоторые канаты включают в себя индикатор износа, обозначенный на изделии. Эти индикаторы обычно представляют собой нить контрастного цвета, расположенную под внешней оберткой пряжи. Если произойдет повреждение или чрезмерное растяжение каната, то нить станет визуально заметной, что укажет на небезопасное состояние изделия. Такая веревка обязательно требует замены.

Будущее производства веревок напрямую связано с улучшением материалов. На протяжении многих лет предпринимались попытки внедрения разнообразных конфигураций каната. В прошлом новые материалы позволили изготовителям канатов уменьшить диаметр каната, повысив прочность на растяжение, улучшив устойчивость к выветриванию и истиранию. Ожидается, что новое поколение прочных, надежных, легких волокон, а также усовершенствование технологий формовки еще больше улучшит канаты.




No Comments / 841 days ago / Безопасность,Гигиена труда,Здоровье,Исследования для людей,Охрана труда /

Leave a Reply

Промышленная и Бытовая Химия