Трос

Трос (через нид. tros, от фр. trousse^[1], от глагола trousser — «крутить», лат. tortiare), также морск. жаргон. коне́ц^[2] — витое (или кручёное) из синтетических (или стальных, смешанных) прядей, похожее на верёвку изделие^[3]. Трос, то же, что и канат, употребляется преимущественно моряками^[4]:325.

Верёвка (устар. вервь^[5], ве́рвие, воро́вина, ужи́ще) — самое общее название свитой в несколько прядей толстой нити (обычно пеньковой); каждую прядь скручивают сначала отдельно из ка́болки, а затем 3, иногда 4 пряди скручивают вместе. Кроме пеньковой веревки бывают: моча́льные, из грив и хвостов с шерстью, турецкие бумажные, китайские шёлковые, травяные, кокосовые и из других волокон и жил^[6]. Термин «веревка» у моряков заменяется в зависимости от назначения и толщины на^[7]: тонкая веревка — «линь»; толще линя — «фал», «конец», «трос»; верёвка на судне — «снасть»; самая толстая — «ка́бельтов, пе́рлинь»; якорная верёвка — «кана́т»; «бегучий» конец снасти — «лопарь»^[6]

Кана́т (от греч. κανάτι^[8]) — синоним троса^[9][10]. Гибкое изделие, изготовленное из стальной проволоки, нитей, пряжи растительного, синтетического или минерального происхождения^[11]. Трос кабельной работы окружностью более 350 мм^[12]. Слово также употребляют по отношению к более толстому тросу сравнительно с тонкими верёвками.

Античность

Веревка из волокон папируса из Амарны, экспонат Музея человека в Сан-Диего

Веревка из кожи

Согласно Липперту в эпоху Гомера для изготовления корабельных канатов использовали полоски бычьей кожи или верёвки из стеблей папируса, позже подходящий материал нашли в испанском ковыль, который рос преимущественно в Испании.Во времена Цезаря кельты применяли кожаные паруса и, вероятно, аналогичные канаты^[13].

Веревки были известны в Египте еще в Бадарийский период. Образцы веревок этого периода сделаны из тростника. Начиная с 1 династии на изготовление веревок идут лен и трава. Но чаще для изготовления веревок в Древнем Египте применялось пальмовое волокно^[14].

• 
  Лён египетский, среднее царство, Метрополитен-музей
• 
  Пальмовая веревка кабельной работы 2-е тысячелетие до н. э., Королевский музей Онтарио
• 
  Тростниковая веревка XXI-XVII век до н. э., Метрополитен-музей
• 
  Древнеегипетское произведение искусства, изображающее изготовление веревки механическим способом
• 
  веревка, обнаруженная на корабле Солнечные ладьи
• 
  Изготовление кожанной веревки, Рехмира около 1479г.
• 
  Зуб кашалота снабжен подвесным шнуром, сплетенным из лозы, Новая Каледония XIX век
• 
  Цервельер из веревок XV век
• 
  веревочная сумка, Среднее царство
• 
  Измерением земли и восстановлением границ земельных участков занимались в Древнем Египте специальные землемеры, которые и были, по-видимому, первыми геометрами. Они пользовались при этом веревками, отчего греки называли их герпедонаптами — веревковязателями^[15]. Measuring and recording the harvest, tomb of Menna.
• 
  Сеть из Ваточника Дэнджер, XIX век до н. э.
• 
  ancient egipt leather rope making
• 
  Майя (цивилизация) пластина подготовки материала из Мадридского кодекса^[16]

Средневековье

Согласно Липперту Германцы, проживавшие на материке, и славяне часто использовали для этого кору липы; ещё ранее канаты изготавливались из древесных ветвей — «виц», как это делается для плотов. Германцы и массагеты также изготавливали ткани для одежды из липовой коры, аналогично новозеландцам, которые использовали для этого лен, однако кору преимущественно применяли для выделки верёвок. Со временем все эти материалы были постепенно вытеснены коноплёй^[13].

Кустарная промышленность

Кустарное верёвочное производство

Село Павлово Горбатовского уезда. 1896 год

Ярки Енисейского уезда. 1914 г

Согласно данным обследования кустарных промыслов Курской губернии начала XX века, верёвочно-канатный промысел у крестьян носил сезонный характер и осуществлялся преимущественно в осенне-зимний период^[17].

По данным «Технической энциклопедии» Л. К. Мартенса, в 1920-е годы в СССР основная часть производства верёвок приходилась на кустарные промыслы, тогда как механизированное производство составляло не более 3–4 % от общего объёма^[18]:509. По данным переписи 1925 года, в мелком верёвочно-канатном производстве было занято 12 191 человек^[19].

Основные недостатки, которые встречаются в кустарной выработки: излишек влажности, не вполне удовлетворительное качество сырья и неравномерность выработки по размеру. Так как веревки продаются по весу, то кустари для увеличения веса стремятся искусственно увлажнить веревку. В зимнее время излишне увлажненные веревки при ударе друг о друга стучат, как деревянные бруски, а при трении издают скрип^[18]:509.

Согласно этнографическим исследования Попова в силу определенных исторических и природных условий, в которых оказались народы Сибири, только некоторые из них дошли до такого высокого производства, как ткачество; подавляющее же большинство не пошло дальше плетения веревок из ремней и сухожилий^[20]. Современные этнографические исследования показывают что, сейчас металл и пластик вытесняют трудно добываемые и/или трудоемкие в обработке природные материалы (китовый ус, кость, кожа, веревки из сухожильных нитей и растительных волокон)^[21]. Многие их этих веревок сегодня являются синтетическими, которые покупают в магазине в поселке или на фактории^[22].

• 
  Деревеня Шри-Ланки 2019 местные ремесленники плетут кокосовую веревку в промышленных масштабах. Они используют оборудование 100-летней давности. Орехи замачивают в воде на несколько месяцев, затем волокна вычесывают и сушат
• 
  Шерстянные веревки, Туркменистан, 1865. Свитые из шерсти пряди для верёвок скручивают на особом станке состоящем из трех вращающихся на горизонтальных осях катушек с железными крючками на концах станок - это только укрепляется в вертикальном положении и вокруг катушек обводится по одному обороту вокруг каждой верёвка при помощи которой катушка приводится вращательное движение. зацепивший стены пряди одним концом за крючки катушек и укрепив неподвижно другие концы этих катушки во вращательные движения причём надетые на крючки скручиваются и будучи вместе свиваются верёвку^[23].
• 
  Веревочное плетение в селе Подлипцы Слуцкого района, 1905
• 
  Профессия ткача канатов в Берквилле (Па-де-Кале, Франция), бывшей рыбацкой деревне.
• 
  Бретонские канатоделатели около 1905 г.
• 
  Север Новой Гвинеи. Мужчины изготавливают веревки (или плетут веревки) из волокон пандануса.
• 
  Канатная дорога канатных фабрик Ланкхорста XVIII век
• 
  Снежное утро во Фландрии. Канатчики на крепостных валах Альберт Бартсён, 1895 Музей изящных искусств, Гент
• 
  Сейлерей Габес, тунисец, 1935
• 
  Перетягивание каната. Катушка для изготовления веревок прибита к углу склада. Ньоскен 1952.
• 
  Мастер кечуа плетет веревку для моста. Инки построили мост Кесвачака, используя местную траву под названием ичу (Jarava ichu), чтобы делать q’oya, плетеные веревки, которые можно было бы уничтожить после перехода через реку Апуримак.
• 
  Васси (Верхняя Марна) Аллея Променадов
• 
  Травяные веревки в Нигерии, 2024
• 
  Средневековая строительная площадка замка Геделон в июне 2008 г. (Треньи, Йонна, Бургундия, Франция)
• 
  Соломенная веревка для гигантских сандалий. Фестиваль Сай но Ками
• 
  Готланд 1930

Мануфактурная промышленность

Первыми крупное канатное производство в России наладили англичане еще во второй половине XVI в^[24]. При Иване Грозном англичане основали в Холмогорах канатную фабрику (был приспан агент Грей^[25]). В 1558 г. на фабрике, было приготовлено до 70 т. пуд. Успех побудил устроить подобную же фабрику в Вологде^[26]. Эти иностранные концессии имели целью экспорт продукции для снабжения английского и голландского флотов. Совершенно другой характер и назначение канатных заводов, возникших на грани XVII—XVIII веков. Это были казенные предприятия, организованные на русские средства и своими силами, с целью снабжения русского флота необходимыми изделиями^[27].

Во второй четверти XVII в. англичане в связи с ростом спроса на канаты для английского флота расширили канатное производство в России. Если в XVI в. было два канатных двора — в Холмогорах и Вологде, то теперь в Архангельске был устроен еще один, самый крупный. На вологодском дворе стоимость оборудования оценивалась в 200 руб., а на архангельском в 550 руб. О размерах производства ярко свидетельствует число работников. В XVI в. в нем насчитывалось всего 100 рабочих, а в 1630 г. только в Вологде было 400 наемных русских. Один холмогорский двор мог дать четвертую часть канатов, потребных для королевского флота^[28]. Со временем, как утверждает С. М. Соловьев, русские сами научились делать канаты^[24].

К началу царствования Екатерины 2ой фабрик насчитывалось 25, а к концу 60^[26].

В XVII веке Н. Новгород становится одним из центров канатного производства. В нём учреждались новые фабрики, главным образом канатные: Каменева (1761 г.), Переплегчикова (1782 г.), Стешева (1785 г.), Извольского (1785 г.)^[29].

В 1868 году в сарае с соломенной крышей был организован прядильный и канатный цех с конным приводом. Полукустарное производство обслуживали шесть человек: четверо плели нити из конопляной пакли, а двое свивали нити в верёвки и канаты. Через двадцать пять лет производство расширилось и установили два двигателя мощностью 25 и 30 лошадиных сил^[31].

• Двигательный привод на фабрике Dawe's Twineworks, деревня West Coker в Париже
• 
  Масленный двигатель
• 
  Ременная передача
• 
• 

Согласно данным дореволюционных и раннесоветских источников, верёвки использовались преимущественно для изготовления вожжей и тяг к телегам, а канаты — для хозяйственных нужд, в том числе в мельничном деле, а также при обработке земли (соха, борона)^[17][32]. По описанию С. Ф. Огородникова, до 1597 года волостные налоги исчислялись исходя из площади земли, измерявшейся верёвками^[33]. Производства веревок едва хватает для внутренняго потребления, а вывоз этого товара на Mиpoвойвой рынок ничтожен^[19][34]:5.

Слева веревочный станок William Robinson 1854, справа en:Newton Adams 1858.

Англия первая стала пытаться прясть канатные нитки на машине; такие машины, например, были построены Чепманом в Ньюкестле (1799), Гударом, Бэтсом (1831), Лангом (1831), Озором в Глазго (1837). Несмотря на то, что аппараты Гуддара были очень хороши, они с пользой введены в употребление в Англии только в 1862 году^[35]:586.

Новые материалы и конструкции

Проволочный канат был изобретен в 1827 г. Альбертом в Клаустале^{[36][37] [38]}. Железный канат вскоре был заменен канатом из литой стальной проволоки, а ручное производства было вытеснено машинным^[36].

Начало применения канатов из стальной проволоки относится к первой половине XIX столетия. Пеньковые канаты по своей разрывной прочности в то время уже не могли удовлетворить растущие потребности горной техники, что побудило к поискам более прочных материалов для их свивки. Так, в 1834 г. (в 1884 г.^[39]) после на одном из рудников в Германии в г. Гартце был введен в эксплуатацию первый стальной проволочный канат. Первые образцы стальных канатов были очень примитивны и изготовлялись по образцу пеньковых: из трех прядей, по четыре проволоки в каждой пряди^[40].

В 1874 году произошли большие изменения в производстве канатов из различных видов проволоки, и области их применения значительно расширились. Это произошло почти полностью благодаря внедрению гибких канатов, которые были изобретены примерно в это же время компанией Bullivant & Co. Ltd. До этого времени применение канатов ограничивалось намоткой канатов для угольных шахт и буксировки, а также случаями, когда гибкость не была большим желанием. Однако введение гибкости сделало возможным использование канатов для судовых тросов и такелажа, для кранов, дерриков и других целей, для которых ранее использовались пеньковые канаты — фактически, они почти полностью вытеснили пеньковые для использования на море. Причина в том, что он намного прочнее веревки из любого другого материала при том же размере, тогда как при той же прочности его размер и вес составляют всего лишь около одной трети пеньковой веревки. Следовательно, требуемая мощность может быть получена с помощью стального каната сравнительно небольшого объема^[41].

С 80 гг. 19 в. наблюдается сокращение потребления и производства пеньковых канатов в виду развития парового флота. Появляется конкурент пеньковых канатов — стальные и железные проволочные канаты^[42]. В дореволюционной России стальные тросы простейших конструкций изготовлялись в небольшом количестве в кустарных мастерских, Промышленность, производящая стальные тросы, стала широко развиваться в России только после Великой октябрьской социалистической революции^[43]:135.

На советских судах, как парусных, так и с механическими двигателями, стоячий такелаж делался из стального троса и иногда частично из цепей. Пеньковый стоячий такелаж сохранился только на мелких рыбачьих судах^[44].

Первые искусственные волокна были получены в конце XIX века в Великобритании и Франции; в частности, французский инженер Илер де Шардонне разработал искусственное волокно в 1884 году^[45]. Промышленный выпуск синтетических (нейлоновых) волокон начат в США в 1938 г.^[46]. Как отмечается в специализированных источниках, первый большой нейлоновый трехпрядный канат был произведен компанией American Ropes в 1948 году^[47].

По данным учебной и справочной литературы, в 1930—1938 гг. СССР были построены первые заводы вискозного и медноаммиачного волокна^[45]:665. В СССР производились синтетические канаты: в больших объёмах выпускались капроновые и нейлоновые канаты диаметром от 25 до 200 мм, а лавсановые канаты — в меньших объёмах диаметром 30, 60 и 90 мм^[48]:41. После периода использования капрона более широкое распространение получили такие материалы, как полиэтилен, полипропилен, ульстрон, полиформ и другие^[49].

Синтетические канаты появились незадолго до второй мировой войны. Массовое их применение на судах в качестве швартовных и буксирных концов началось с середины 50-х гг. Сейчас они практически заменили в этих устройствах растительные канаты и сильно потеснили стальные^[50]:33.

В середине 1950-х годов Хокинс и Типсон представили 8-прядный плетеный нейлоновый канат для швартовных и буксировочных тросов судов^[47].

Начиная с середины 1960-х годов был разработан новый класс волокнистых материалов, называемых высокопроизводительными, но обычно называемых высокомодульными волокнами. Канаты из этих волокнистых материалов могут быть такими же прочными, как стальные канаты того же диаметра, но при этом значительно легче и удобнее в обращении^[47]. В СССР и в ряде других стран работали над получением и освоением корда из синтетических волокон типа СВМ^[51]. Арамидный канат был впервые изготовлен компанией Philadelphia Resins в 1972 году^[47]. Из-за высокой способности к расщеплению волокон СВМ, выпускаемых в конце XX века в СССР, их высокой стоимости производители шин и резинотехнических изделий в России отказались от использования разработанного арамидного корда СВМ-4ОБ и СВМ-8ОБ^[52].

Углеродные нанотрубки открыл в 1991 году научный сотрудник лаборатории NEC в Японии Сумио Идзима^[53]. Канат сплетенный из нанотрубок, может удержать у Земли космическую станцию, позволяя подниматься на орбиту и спускаться обратно на лифте^[54]. Сплетенный из нанотрубок канат в десять раз прочнее стального троса такого же диаметра^[55].

По виду исходного материала канаты делятся на три группы: волокнистые, стальные (проволочные) и комбинированные (смешанные)^[48]:38.

Первичным сырьём для большинства рыболовных материалов служат натуральные (естественные) и искусственные волокнистые материалы (технические волокна). Натуральные волокнистые материалы существуют в готовом виде в природе, и их следует лишь выделить из природного комплекса, очистить от примесей и привести в годный для прядения вид. Искусственные материалы получают химическим путём^[48]:12.

Натуральные волокна по своему происхождению, в свою очередь, подразделяют на три группы 1) добываемые из растении — хлопок, лен, пенька, джут 2) животного происхождения — шерсть, шелк 3) добываемые из минералов — асбест^{[56]:156[57]:255[58][59]}.

Натуральные волокна

растительные

животные

В прежнее время применялись почти исключительно натуральные волокнистые материалы растительного происхождения, добываемые из хлопчатника, луба льна, конопли (пенька), листьев субтропических растений агавы (сизаль) и абаки (манильская пенька), джута и многих других. Однако в результате развития науки и техники появились новые искусственные материалы, превосходящие натуральные по своим техническим свойствам^[48]:12.

Все искусственные волокнистые материалы можно разделить на неорганические и органические. К неорганическим относятся металлические волокна и стекловолокно, к органическим — искусственные волокна (химические волокна) состоящие из полимеров. Полимеры бывают природного и синтетического происхождения. Природные полимеры получают из природного сырья (целлюлозы, натуральной шерсти, натурального каучука, растительных и животных белков), синтетические — из ацетилена, этиленгликоля, капролактама, различных полиамидных смол и многих других^[48]:13. В зависимости от исходного сырья их подразделяют на полиамидные — капрон, анид, энант, полиэфирные — лавсан, полиакрилонитрильные — нитрон, поливинилхлоридные — хлорин, волокно на основе поливинилового спирта — винол^[56]:156.

Если молекулы в получаемом волокне те же, что были и в исходном веществе, то мы имеем дело с искусством химиков менять их расположение. Поэтому такие волокна называют искусственными. Так, нити вискозного шелка и основная масса древесины построены из одних и тех же молекул целлюлозы. А синтетическими называют такие волокна, молекулы которых построены заново из более простых веществ^[60]. Природные полимеры лежат в основе всех натуральных и искусственных волокон^[61]. Более 99,5 % всех искусственных волокон вырабатывают из целлюлозы^[46]:108.

В 1929 году общее количество добытых волокон во всем мире было около 11,55 млн тонн, из которого на хлопковое волокно падало 53,9 %, джут — 19 %, шерсть—13,6 %, лён — 6,7 %, шелк — 1,2 % и на искусственное волокно—1,3 %. Отсюда видно, что растительные волокна имеют превалирующее значение в потреблении и на них приходилось до 85,2 %, а животные волокна составляли только 14,3 %^[57]:255. В 2011 году объём мирового производства всех видов текстильного сырья достиг 85,9 млн тонн (по данным А. В. Энгельгардта — руководителя компании «Год волокон» (Швейцария)) из которых 36 % натуральные волокна, 6 % целлюлозные, 56 % синтетические^[62]. Рост потребности в химических волокнах объясняют растущим спросом на нетканые материалы нового поколения с полифункциональными свойствами (фильтровальные, санитарно-гигиенические, медицинские и др.)^[46]:233.

Важным свойством волокнистых веществ является их способность хорошо воспринимать различные красители^[57]:256.

Нитевой материал

Пеньковая пряжа, 1950

Прядильная машина для нейлоновой мононити

• Многонитевые тросы плетут из пряжи, состоящей из тонких нитей, диаметр которых не превышает 0,1 мм. Такие тросы мягкие и гибкие.
• Мононитевые — из вытянутых непрерывных нитей диаметром более 0,1 мм —более жесткие с твердой и блестящей поверхностью.
• Многопленочные тросы сплетают из тонких пленочных нитей-полос^[63].

В готовом виде в природе встречается единственная, имеющая применение на практике, нить — шелковая, выпускаемая шелковичным червем. Но в природе встречается множество коротких волокон, которые могут быть путем прядения превращены в пряжу. Если эти короткие волокна расположить параллельно и таким образом, чтобы в каждом сечении их было приблизительно одинаковое количество, и затем такую ленточку растянуть, то лента станет расползаться. Другой связи между волокнами, кроме незначительного трения их друг о друга — нет. Для придания крепости нужно ленту скрутить^[64]. Антропологические исследования предпологают, что люди древности заметили, что наиболее крепкие нити-веревки получаются при применении витья, направление которого совпадает с естественной круткой волокон^[65].

Сила сцепления между отдельными волокнами зависит от натяжения волокна, коэф трения, а также от числа витков на длине волокна; наибольшее натяжение будут испытывать наружные волокна и наименьшее натяжение внутри расположенные волокна, причем волокно в самом центре ленты может совершенно не иметь крутки и сохранить первоначальную длину^[66].

Раньше проволочные тросы изготовлялись или из лучшего мягкого железа (из мартеновской проволоки) или из лучшей тигельной стали^[67]:541. Позже стальной трос занял ведущие позиции^[68]. Сейчас для изготовления канатов применяют коррозионностойкие стали, биметаллы, пластмассы^[69]:7.

Железная проволока имеет малое разрывное сопротивление (до 60—65 кг на мм^2[67]:545), более мягка и пластична, поэтому тросы из железной проволоки легче поддаются скручиванию в бухту^[67]:541. Железные канаты употребляются редко, так как они всегда менее эластичны и менее прочны, чем стальные канаты тех же размеров. Зато они более устойчивы в отношении разъедания кислыми рудничными водами^[70]. Мост через реку Ниагару построенный в 1851-1855 годах состоит из двух этажей. Каждый из этажей держится на двух железных канатах^[71]. Медиафайлы по теме железные тросы

Стальные тросы более прочны, чем железные, а при, одинаковой прочности с железными имеют более легкий вес, благодаря чему они за последние годы совсем вытесняют железные^[67]:541. Хорошие сорта тигельной проволоки свободно выдерживают нагрузку до 200 кг на 1 мм^2[67]:545. Стальная проволока труднее сгибается, чем железная, но, будучи согнута до определенного предела, она способна принимать вновь первоначальную форму^[67]:541.

В течение многих лет в качестве громоотводов широко использовалась веревка, изготовленная из скрученных прядей медной или железной проволоки^[72] для устройства средних соединительных частей громоотводов^[73]. Примеры пригодных для проводов проволочных канатов: а) железный канат из 7 прядей, в каждой по 4 проволоки, толщиной каждая около 3 мм; б) медный канат^[73]. Стальной оцинкованный леерный трос при всех прочих равных условиях на совершенно незначительную величину имеет большее сопротивление, чем медный или бронзовый канатик того же диаметра^[74]. Известны образцы бронзовых канатов, относящихся к VIII и V вв. до н. э. к началу XIX в. все же преобладали пеньковые канаты и железные цепи^[75].

Как железная, так и стальная проволока, употребляемая для изготовления проволочных тросов, почти всегда оцинковывается для предохранения от ржавчины; поэтому часто металлические тросы называют «цинками»^[67]:541.

Тросы изготовляются аналогично с пеньковыми канатами: из отдельных проволок свиваются пряди, а из прядей — целый трос. Для увеличения гибкости и мягкости троса в работе, при его изготовлении как между; прядями, так и в середину последних вводятся пеньковые сердечники^[67]:541. Обычный проволочный канат состоит из шести прядей, каждая из которых содержит семь или девятнадцать проволок, скрученных вокруг пеньковой или проволочной пряди^[76].

Cорокалетний опыт доказал, что проволочные тросы обладает многими существенными преимуществами по сравнению с пеньковыми канатами: он легче, прочнее, долговечнее и дешевле пеньковых или манильских, а также не подвержен влиянию атмосферных изменений. А цепи оказались слишком тяжелыми^[77].

В некоторых случаях при эксплуатации стальных канатов появляется необходимость защитить наружную поверхность каната проволоки или пряди, а иногда и весь канат от внешнего воздействия среды, предохранить от обмерзания или предотвратить травмирование рук человека концами оборванных проволок и т. д. Для этой цели отдельные пряди или канат полностью покрываются защитными материалами из мягких или жестких лубяных волокон, пряжи, а также специальных полимерных синтетических материалов^[69]:24.

Рыбная промышленность ежегодно затрачивает огромные средства на приобретение растительных канатов. Они обладают небольшой жесткостью, прочны и удобны в работе, но вместе с тем имеют и некоторые недостатки: быстро изнашиваются под действием трения и гнилостных бактерии, имеют высокую стоимость. В связи с этим в течение многих лет шли поиски заменителей растительных канатов. Таким заменителем, в известной мере является канат «Геркулес» — стальной трос с растительной оплеткой, который в последние годы нашел широкое применение в практике рыболовства^[78].

Канаты пенька—сталь («Геркулес») и капрон—сталь сочетают в себе ряд достоинств канатов стальных, синтетических и растительных. Канат пенька—сталь имеет более высокую, чем у пеньковых, прочность, меньшее удлинение под нагрузкой, кроме этого — повышенную гибкость и более безопасен при работе. Эти канаты рекомендуется применять на рыболовных судах. Канаты капрон—сталь имеют высокую стойкость к изгибам, повышенную гибкость, способность к обмерзанию у них невелика, вероятность травмирования рук работающих оборвавшимися проволоками незначительна. Однако из-за сложности изготовления комбинированные канаты распространения не получили^[50]:42.

Изготавливаются из стальных оцинкованных проволок и смоленых пеньковых или сизальских каболок. Тросы тросовой работы «Геркулес» выпускают четырех-, пяти- и шестипрядными. Тросы кабельной работы «Тайфун» свивают из шести комбинированных (пенька — сталь) тросов тросовой работы. Прочность комбинированных тросов выше, чем у пеньковых, но меньше, чем у стальных, примерно в два раза^[79]. Комбинированные канаты изготовляют тросовой и кабельтовой конструкции. Они значительно прочнее (до 3 раз) обычных пеньковых, а стоимость их ниже. Их применяют в морском и китобойном флоте в качестве ответственных буксирных и швартовых канатов^[69]:24.

Тросы такой конструкции, в которых основные недостатки проволочных тросов — малая эластичность и гибкость, порча троса от калышек и скользкость троса — сведены до минимума. Наиболее простым способом устранения скользкости троса является обвивка проволочного троса пеньковыми прядями, но в этом случае при сильных нагрузках не исключена возможность скольжения троса внутри пеньковой оболочки^[80]

Комбинирование стальных проволок с пенькой достигается несколькими способами: 1) Стальной канат обвивают сверху пеньковыми прядями, плотно закрывающими его поверхность. 2) растительной пряжей обвиты проволоки или пряди^[48]:46.

Комбинированные тросы перед укладкой в бухту необходимо просушить, так как остающаяся в рубашке троса влага вызывает интенсивное ржавление^[81].

Основным веществом, составляющим волокна растительного происхождения, является природный полимер целлюлоза^[82]:6. Растительные тросы боятся сырости, масла, кислоты, грязи, смоленые — высоких температур и масла, поэтому после использования тросы промывают и сушат^[79][83]. Из всех растительных тросов более других распространены пеньковые тросы^[84]. Для изготовления веревок используется множество различных растительных волокон, но по совокупности качеств прочности, гибкости и долговечности ни одно из них не может конкурировать с обычной пенькой^[41]. Чаще всего применяются в рыбной промышленности хлопок, лен, пенька (русская, манильская и сизальская), Реже применяются рами, кендырь, канатник, кенаф, джут и др. Иногда применяются такие местные материалы, как солома (особенно рисовая), крапива, лыко различных деревьев^[85].

• Дерево — распариванием, скручиванием добиваются расщепления стволика на продольные волокна без разрушения и разрыва. При этом почти полностью сохраняется прочность ствола на разрыв и, кроме того, благодаря резко возросшей эластичности он хорошо изгибается, позволяя даже завязывать узлы. Материалом для виц служат стволики или ветки ивы, черемухи, березы, ели толщиной у комля от 2 до 5 см, длиной до 3,5 м^[86]. По наблюдению Бочковского, деревянные канаты, если сделаны из хорошего сырого леса и постоянно содержатся во влаге, могут служить исправно в течение нескольких лет. Они не вытягиваются так сильно, как пеньковый канат^[87]. Изготовление веревки из елки на YouTube

• Джут — производят из волокон индийской конопли (Corchorus capsularis и C. olitorus^[41]). На кораблях и судах встречаются редко. По своим качествам близки к пеньковым канатам^[88]:104. По прочности джут значительно уступает пеньке и волокнам из абаки^[89] и кенафовому^[90]:444. В руке ощущаются довольно колючими^[91]. При использовании в одиночку он не обладает прочностью и долговечностью, но при использовании в сочетании с надлежащими пропорциями пеньки он делает очень удовлетворительную и полезную веревку^[41]. Хорошо окрашивается. Волокно очень мягкое, эластичное от светло-желтого до темнокоричневого цвета с серебристым оттенком, лучшие сорта отличаются зеркальным блеском^[90]:437. Медиафайлы по теме джутовые тросы

• Канатник — уступает, волокну кенафа, выход волокна у культурных экземпляров 14.5—27%, у дикорастущих 12.2—15.596. Волокно очень крепкое, но довольно жесткое и ломкое, без блеска, от светлобелого до темнокоричневого, с высоким содержанием целлюлозы (80%). Волокно канатника добывается чаще биологической мочкой или механической обработкой, химическая же обработка благодаря действию щелочи хотя и улучшает в некоторых отношениях качество волокна, но делает его менее прочным. Волокно канатника идет в качестве примеси к кенафу и джуту при изготовлении веревок, канатов и грубых тарных тканей^[90]:441.

• Кендырь — уже давно кустарно использовалось на веревки и сети в Казахстане и Туркмении, о промышленном же его использовании поднят вопрос с 60 годов прошлого века, но лишь в 1924—1925 гг., когда начали применять котонизацию кендырного волокна, его стали вводить в культуру^[90]:444.

Кокосовая веревка

Кокосовый канат ⌀250 мм кабельной работы

• Койр — Кокосовые тросы на кораблях и судах встречаются редко. Очень эластичны, не тонут в воде. По крепости примерно в четыре раза меньше пенькового смоленого каната, а по массе — в два раза легче^[88]:103. Не поддаётся смолению^[35]:581. Кокосовый трос уступает в прочности другим тросам, сильно вытягивается, но легок и имеет хорошую плавучесть^[92]. Медиафайлы по теме кокосовые тросы

• Кора ивы — в 1936 г. Правдин Л. Ф. указал на необходимость использовать громадные отбросы ивовой коры. Эта бросовая кора была подвергнута биологической мочке, затем расчесана на стальных гребнях и оказалась пригодной не только для витья разнообразных веревок, но и для тканья на ручных ткацких станках половиков, матов и мешковины. Производство ивовых веревочных изделий было организовано при плетеночной мастерской Быстрецовской плантации Псковского леспромхоза и при Ерахтурском леспромхозе Рязанской обл^[90]:426.

• Кора липы — липовая кора разделяется и с ее внутренней стороны снимается относительно эластичное лыко, шедшее на плетение, а при дальнейшем разделении мочало, из которого вили веревки и ткали рогожи^[93]. На грузовых плотах и молевом сплаве употребляются в большом объеме мочальные канаты^[67]:521. Вес мочальных канатов в 2—3 раза меньше пеньковых, благодаря чему они удерживаются на воде лучше, чем пеньковые^[67]:529. При хорошей крутке пружинят несравненно больше, чем пеньковые, и имеют большую пловучесть. В настоящее время они используются в меньшем количестве^[67]:530. По наблюдениям Разина они не укорачивается от воды^[94]. Лыковые веревки отличались прочностью, пластичностью, легкостью и стойкостью к истиранию, в связи с чем были достаточно популярны в быту^[95]. По Ф. Иезбере, из мочальных верёвок выделывают так называемые сенные кошели, на подобие сети с большими ячейками для набивки сена при кормлении лошадей^[96]. По его же сведениям, изготовляют канаты для оснащения речных судов: мочало низшего сорта, чаще всего с косослойных деревьев, выделывают канаты толщиной в 2 вершка («косяк») и в 1 вершок («легость»)^[97]. По Ф. К. Арнольду, они идут для упаковки товаров на рыбные промыслы, а также для сплава леса^[98]. Лыковые веревки найдены в бирюсинских пещерах^[99].

• Корни — сосна кроме дубильного корья дает целый ряд продуктов в том числе и корни дают материал для плетения и изготовления грубых веревок^[90]:320.

• Лён — редко идет для выработки канатов, так как слишком дорог и употребляется разве только на самые тонкие изделия^[100][101]:4. Применяют их в основном для сигнальных фалов, шнуровки чехлов, обвесов, парусиновых коек, для бельевых лееров и других технических и хозяйственных надобностей^[88]:104, для изготовления линей (тонких тросов) и различных ниток, в частности парусных, а также тонкой парусины и брезента^[102]. По И. Крылову, лен имеет неоспоримые преимущества в прядильном деле, однако он плохо подходит для веревочного производства, так как льняное волокно дает веревки с малым сопротивлением^[103], пряди такой веревки легко раскручиваются^[104]:58. Лён слабее, чем пенька^[105]. Медиафайлы по теме Льняные тросы

• Пальма трахикарпус высокий(Trachycarpus excelsa) — широко разводимый в Крыму и на Кавказе и даже в самые суровые зимы не страдающий от холода. Ствол этой пальмы, достигающий 10 м выс., покрыт войлоковидным слоем коричнево-бурых волокон — остатков листовых влагалищ. Из них в Японии делают дождевые плащи, чехлы для чемоданов и пр., а из выделенного волокна, отличающегося длиной, крепостью и коричневым цветом без блеска, вьют очень крепкие, совершенно не намокающие веревки и канаты^[90]:424.

• Пенька бомбейская — получается из лубяного волокна Hibiscus cannabinus^[106]. 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^[102]. Среднее удлиннение 12%^[90]:435. Напоминает волокно джута и является его заменителем, хотя по мягкости и эластичности и уступает джутовому волокну. Волокно кенафа блестящее, окраска его желтоватая или коричневатая^[90]:438.

Пеньковый канат ⌀165 мм кабельной работы, музей Corderie Royale

Пеньковый фал ⌀40 мм, 150м, музей Corderie royale

Просмоленный трос на фрегате Hermione

• Пенька конопляная — 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 абаки^[107]. Смоленые канаты более практичны в работе при низких температурах, меньше подвержены гниению, но прочность их на 10 % меньше бельных, а масса — на 16—18 % больше. Мокрые пеньковые канаты укорачиваются на 8-12 % и теряют в прочности до 20 % по сравнению с сухими^[88]:103. Пеньковый растительный трос впитывает влагу, становится тяжелым и жестким^[108]. В СССР пеньковые канаты выпускались в соответствии с ГОСТ 483—55^[109]:23, который был заменён на ГОСТ 483—75, а тот — на ГОСТ 30055—93^[110]. Должен иметь серо-зеленый цвет и не обладать затхлым запахом или запахом гари. Бурый цвет или темные пятна свидетельствуют о недоброкачественности троса^[111]:77. Медиафайлы по теме Пеньковые тросы

• • ТРОС БОРОДОЧНЫЙ — трос, спущенный из бородки (Вычесанные из пеньки худые волокна, иначе называемые бородкой^[112]). Употребляются там, где не требуется особой крепости и где не имеет значения толщина троса^[113]. По словам М. Б. Черкасского, бородочные тросы употребляются для бельевых лееров, шкентросов и в тех случаях, где можно использовать толстый трос взамен его малой прочности^[114]:11.

• Пенька манильская — сырьём для манильских тросов служат сосудистые волокна черенковой части листьев бананов вида Musa textilis (другое название — «абака»). Манильский трос легко узнать по пятнистой поверхности, которая образуется при изготовлении от сочетания коричневых и золотистых волокон^[115]. Самые прочные и эластичные из всех растительных канатов. Не тонут в воде, мало подвержены гниению^[88]:103. Эластичен и под влиянием влаги не теряет этого свойства, намокает медленно и поэтому не тонет в воде^[108]. Главный недостаток манильских и кокосовых тросов — быстрая изнашиваемость^[84]. Изделия из манильской пеньки вывозятся через порт Маниллу (Филиппинские острова), почему пенька и получила название «манильской»^[64]. Манильский трос обычно не смолят, так как он мало подвержен гниению от сырости^[18]:517. Манильская пенька гораздо легковеснее пеньки^[101]:3, в силу чего манильские канаты плавают на воде^[67]:531. Медиафайлы по теме манильские тросы

• Рами — волокно из рами характеризуется высокой крепостью, выше чем у кендыря, и большим сопротивлением износу. Стойко по отношению к гниению, в воде не грубеет, но разведение и обработка чрезвычайно трудоемки^[85].

Сизаль, Ботанический музей доктора Жоау Барбозы Родригеша

Сизальская веревка

• Сизаль — изготовляют из волокон мясистых листьев различных видов алоэ, в частности вида Agave var. sisalana^[115]. Сизальские канаты имеют светло-желтый цвет. По крепости они примерно равны пеньковым бельным, но несколько легче их и меньше подвержены гниению^[88]:103. Эластичны, как манильские тросы, но уступают им в прочности, гибкости и влагостойкости, в намокшем состоянии становятся хрупкими^[116]:6. Обладает хорошей плавучестью и гибкостью^[92]. Медиафайлы по теме сизальские тросы

• Хворост — хворостянные тросы редкое применяются, изготовляются из лучшего ивового или березового хвороста не толще одного пальца^[117][118]. Применяют для вязки тюфяков, скрепления хворостяной кладки и т. д. Изготавливают из отборного тонкого хвороста с перевязками вицами или проволокой через каждые 0,2-0,3 м, диаметр каната 0,1-0,15 м.^[119]. На Шексне канаты рыболовные выделывались из крученных в три пряди черемховых веток длиною от 40—45 саж^[120].

• Хлопок — прочность вдвое меньше прочности манильских. Хлопчатобумажные 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^[107]. Быстро приходят в негодность, поэтому применяются на судах лишь для хозяйственных целей. Из-за дешевизны хлопчатобумажные тросы довольно распространены на маленьких спортивных судах^[84]. Установлено, что хлопчатобумажные тросы являются самыми слабыми из всех растительных тросов^[121]. Их легко мыть и при этом они не «обжигают» руки, когда лошадь пугается^[91]. Зрелое волокно хлопка содержит 95 % целлюлозы^[82]:9. Хлопок слишком легко впитывает воду, становится слишком тяжелым и размокшим^[122]. Медиафайлы по теме Хлопчатобумажные тросы

• Другие растительные тросы
• 
  Гибискус, Индонезия, около 1910
• 
  Клен и шелковица
• 
  Рафи, мастерская Tramando Artes
• 
  Рафия (пальма), en:Gidan Makama Museum Kano
• 
  Рижская пенька 75%, Новозеландский лён 25%, Оклендский военно-исторический музей, 1927
• 
  Новозеландский лён
• 
  Соломенно-рисовая веревка
• 
  Halfa grass
• 
  Murisi
• 
  Мост Kazura bridge из лозы

У растительных тросов наибольшей крепостью обладает волокно маниллы^[123].

Наряду с целлюлозой в волокнах содержатся в небольших количествах так называемые вещества спутники, которые могут увеличивать жесткость и ломкость волокон, а также снижать их способность окрашиваться. Соотношение содержания целлюлозы и спутников в разных волокнах растительного происхождения различно^[82]. Молекулы целлюлозы в хлопковом волокне не так велики, как у льна, и расположены не в таком строгом порядке. Поэтому и крепость волокна хлопка значительно меньше, чем у льна^[129]. Варка удаляет лигнин^[130].

Основным веществом, составляющим натуральные волокна животного происхождения, являются синтезируемые в природе животные белки — кератины и фиброины^[82]:10.

• Жилы — нитки и веревки из жил отличались большой прочностью на разрыв и сохранностью в течение длительного времени. Ими сшивали меховую одежду, обувь, различные кожаные изделия. Шнурками соединяли доски. Из бечевок делали тетиву для луков, из веревок — оленьи недоуздки и поводки. Веревками привязывали поклажу к нартам. Для изготовления ниток и веревок пользовались спинными и ножными сухожилиями оленей, лосей, изюбров. Нанайцы, ульчи и другие народы Приамурья употребляли также сухожилия кабанов. В этнографической литературе отмечается, что особо твёрдые в сухом состоянии сухожильные связки подвергались механической обработке; для их размягчения и разделения на волокна использовались ударные орудия из дерева или камня, а также гребни и заострённые пластинки из кости, в том числе моржовой. Выделка шнурков и веревок из сухожильного волокна производилась разными способами и на разном техническом уровне. Наиболее простым методом владели коряки. Они брали пучок некрученых волокон и перевивали сухожильной ниткой. Тетивой к лукам и самострелам служила бечева, свитая из двух крученых прядей. Веревки, из которых делали петли, надеваемые на рога оленя-машцика, свивались из трех крученых прядей диаметром около 1 см. Изготовлялись веревки и плетением в косу трех прядей некрученого волокна. Такие веревки и у нганасан использовали в качестве недоуздков для оленей, ими привязывали груз к нартам. ручное изготовление верёвок из сухожильного волокна как трудоёмкий процесс, выполнявшийся преимущественно женщинами. Волокна предварительно подготавливались и использовались для формирования нескольких шнуров, которые затем соединялись и переплетались с постепенным добавлением нового материала. По мере увеличения длины изделия плетение продолжалось без посторонней помощи, с фиксацией одного из концов верёвки^[131]. По этнографическим исследования Харузина нити из оленьих сухожилий изготавливались арктическими народами^[132]. Эскимосы веревки делают из жил зверей^[133].

• Кишки — согласно руководству конца XIX века из тонких овечьих кишок изготавливают шнуры, которые при небольшой толщине отличаются высокой прочностью и поэтому часто используются для прялок, токарных станков и других механизмов. Процесс их изготовления сравнительно прост. Кишки, извлечённые из животного, тщательно промывают и, расправив на доске, скоблят тупым ножом для удаления слизи; при наличии загрязнений их разрезают вдоль и очищают повторно. Чем чище исходный материал, тем прочнее получается шнур. После этого в доску вбивают два гвоздя на расстоянии, равном длине будущего шнура, и наматывают на них кишки, которые затем подсушивают. Когда они высохнут примерно наполовину, их скручивают с помощью одного из гвоздей, снова закрепляют и оставляют до полного высыхания. Высушенный шнур, натёртый деревянным маслом, становится гладким и мягким, хуже впитывает воду и менее подвержен порче от сырости^[134].

Веревка из кожи

Бычья кожа 3 пряди по 16 ремней, Рейксмюсеум, 1860 - 1862

Сыромятная кожа, 1946 - 1976

• Кожа — кожаный трос свит из тонких сыромятных ремешков^[135]. Цена в среднем выше в 6 раз, чем хорошего качества трасмисионный манильский трос^[136]. Изготовление веревок из ремней (ременные веревки) стало развиваться преимущественно у скотоводческих народов и у охотников на морского зверя. Первым ременные веревки были необходимы для арканов и упряжи, вторым — для гарпунного снаряжения и оснащения лодок^[137]. В хозяйстве северных народов отмечается большая потребность в ремнях разной ширины, ременных веревках. Они нужны для проведения охоты и рыбной ловли, изготовления упряжи. Для ловли дикого оленя нганасаны использовали сети из веревок, которые плели из четырех ремней наподобие аркана. На изготовление сети требовалось 30—40 оленьих шкур. Много сыромятных ремней (обычно из шкуры дикого оленя) требуется для оленьей сбруи. Для перевозки одного чума необходимо до 25 (а летом до 30) комплектов упряжи. На веревки идет шкура тощих летних быков. Для плетения веревок полоски кожи не вытягивают^[138]. Для инуитов Арктики кожа была единственным доступным материалом для верёвок, и она также широко использовалась в Норвегии вплоть до XX века^[139]. Медиафайлы по теме кожанные тросы

• Паутина — каркасная нить паука Araneus diadematus имеет высокую эластичность (способна растягиваться на 30-35 %) и высокую прочность предельное напряжение на разрыв составляет 1,1-2,7 ГПа. Выделяет очень большое количество теплоты при быстром растяжении и последующем сокращении: энергия, выделяемая в единице объема, составляет более 150 МДж/м3. Когда паутина намокает, она сильно сокращается. Современные технологии позволяют внедрить гены, кодирующие белки паутины, в различные живые организмы, например в бактерии или дрожжи. Эти генетически модифицированные организмы становятся источниками искусственной паутины^[140]. Натуральный паучий шёлк примерно вдвое прочнее арамидных и HMPE волокон. Однако ни одна компания не продемонстрировала способ прядения волокон с такой же тонкой структурой, которая необходима для достижения прочности натурального паучьего шёлка^[47].

• Шёлк натуральный — представляет собой застывшую нить, полученную от выделения железы гусениц бабочек-шелкопрядов. Временное сопротивление от 4 до 53 кг/мм², при удлинении в момент разрыва в 25 %. Шёлк хорошо впитывает воду и при воздухе, насыщенном водяными парами, может впитать до 30 % воды. Отличаются большой прочностью и лёгкостью, однако, применение ограниченно ввиду его дороговизны и небольшого срока службы^[57]:250. По японским данным, самую большую силу сопротивления разрыву из всех видов ниток имеет шелковая нитка^[64]. Основным веществом волокна шелка является фиброин^[82]:5. Медиафайлы по теме Шёлковые тросы

• Шерсть — в домашнем производстве калмыков широкое применение нашли шерстяные нитки из овечьей или верблюжьей шерсти. Самыми прочными считались верёвки, свитые из конского волоса^[141]. Из конского волоса верёвки совершенно не режут руки пеньковые же или синтетические верёвки сильно режут руки, сдирают кожу с ладоней^[142]. Не мерзнет на холоде, так как вода с волоса скатывается и сам волос не намокает^[64]. Предел прочности равен 13—22 кг/мм^2[59]. Шерсть менее прочное волокно, чем хлопок в мокром состоянии волокна на 30% теряет прочность удлинение при разрыве составляет 25-40%^[46]:104. Примесь волоса к другим волокнистым материалам (конопле, шерсти) придавала прочность таким изделиям, как веревки, вожжи^{[143]:55[144]}. Монголы запрещают перешагивать через веревку, сделанную из шерсти барана или верблюда^[145]. В пустынных районах полезно обкладывать место стоянки волосяной веревкой; эта мера позволит избежать проникновения в лагерь змей^[146]. Основным веществом волокна шерсти является кератин^[82]:11. Волосяная веревка при дожде становится еще крепче и не портится от воздействия солнца^[147].

• 
  Веревка из козьей шерсти
• 
  Обезьяннья шерсть
• 
  Узда из конского волоса изготовленная в тюрьме штата Монтана около 1960
• 
  Веревка из концов коровьих хвостов

Бумажный шнур

Резиновая веревка для запуска планеров

Веревка из текстиля для побега

Природные полимеры (ацетат, вискоза) из-за значительной потери прочности при намокании обычно не используются в рыболовстве^[49].

• Бумага — трос мягкий и гибкий, легко поддаётся изгибу. Применялись для плетения корзин, подносов и ламп^[148]. Бумажный шпагат может загореться от малейшей искры или размокнуть от повышенной влажности воздуха^[149]. Медиафайлы по теме бумажные тросы

• Вискоза — вискозный корд использовался, как армирующий материал для резинотехнических изделий, однако, он оказался экономически неэффективен по весовым характеристикам. Одним из важнейших экономических недостатков вискозного корда является вред, который наносит производство вискозы и ее исходного сырья — целлюлозы окружающей среде, и стремительно растущая стоимость очистных сооружений при производстве вискозы^[51].

• Геотекстильные канаты — изготовленны из переработанного текстиля, с использованием технологии Kemafil и различных материалов, применялись для стабилизации склонов. Использование материалов вторичной переработки является ключевым фактором сокращения современных отходов^[150].

• Каучук — резиновые шнуры изготовляются из натурального каучука. Хлопчатобумажная оплетка предохраняет пучок резиновых нитей от внешних воздействий, но в то же время она утяжеляет растягивающуюся систему и ставит некоторый предел растяжению резины. Неоплетенные шнуры легче, больше растягиваются, но менее защищены от внешнего воздействия. Применяются в качестве растягивающейся системы^[57]:311, уплотнения неподвижных разъемных соединений, защиты полостей от пыли, грязи^[151].

• Регенерированная целлюлоза — экологичная альтернатива синтетическим канатам, применяемым в морской среде (быстро разлагается при утере в море). Обладает достаточной механической прочностью для временных конструкций: прочность ≈ 531 Н, удлинение ≈ 16 %. Быстрое снижение прочности ограничивает срок службы −95% прочности за 6 месяцев. По жёсткости и растяжимости сопоставим с ПЭТ-канатами, превосходит другие биоразлагаемые материалы PLA(полилактид), PBS(полибутиленсукцинат)^[152].

Синтетические тросы изготовляются из искусственных волокон (капрона, нейлона, дакронa, лавсана, полипропилена). Они имеют значительные преимущества перед растительными по водостойкости, лёгкости, упругости, прочности, долговечности и экономичности (их можно переплавлять). Так, капроновый трос в 2,5 раза прочнее, а в воде в 4 раза легче пенькового несмолёного троса. Тросы из искусственных волокон не обрастают плесенью, кратковременно выдерживают воздействие высоких температур, не боятся масла, нефти^[153]. Они более эластичны, значительно легче, не подвержены коррозии и не обрастают микроорганизмами, мало гигроскопичны и стойки по отношению к гниению, а также позволяют значительно уменьшить длину буксирных концов^[154]. Нити искусственных волокон напоминают натуральный шелк, они однородны, гладки, эластичны и блестящи, однако менее прочны, чем нити натурального шелка^[56]:157. В канаты при их свивании вводится одна цветная каболка. Цвет каболок различный для каждого года выпуска^[64]. Цветная каболка в тросах окружностью до 65 мм находится внутри пряди^[43]:160.

• Кевлар. Пара-арамидное волокно — разработан компанией DuPont еще в 1965 г. и представляет собой органический полимер, устойчивый к воздействию влаги и гниению. По прочности кевлар в два раза превосходит нейлон, но он менее эластичен, поэтому его использовали для замены стальных фалов^[155]. Он прочнее нержавеющей стали, если судить по весу, и почти не растягивается^[156]. Медиафайлы по теме кевларовые тросы

• Полиамид — РА, амидпласт (нейлон-66, перлон, энкалон, бринайлон, антрон, селон, рилсан).
  • Капроновое волокно — основным материалом служит капроновый шёлк. В СССР выпускались по ГОСТ 10293—67^[109]:24, который был заменён на ГОСТ 10293—77, а тот — на ГОСТ 30055—93^[110]. Имеют шелковисто-белый цвет. При равной прочности они легче пеньковых в пять раз, а стальных в два раза. Прочность в два-три раза больше, чем у растительных, удлиняются, не теряя прочности, до 40 %, мало намокают в воде, сохраняют свои качества при температурах от −30 до +40°С. Не подвержены гниению, срок службы больше, чем у растительных канатов, в два раза^[88]:106. Что же касается капроновых подбор, то их основным недостатком является значительное вытягивание в процессе работы, разлохмачивание и распушивание волокон, расположенных на поверхности, и, как следствие этого, сравнительно быстрое их перетирание^[157]:210.

• • Нейлоновое волокно — 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^[63]. Нейлоновые канаты по внешнему виду напоминают шелк, хорошо окрашиваются. По прочности, эластичности, теплостойкости, гигроскопичности равноценны капроновым^[88]:106. Медиафайлы по теме Нейлоновые тросы

• Полипропен — РР, пропенпласт, полипропилен, мераклон. Полипропиленовые канаты по прочности равнозначны лавсановым, но значительно легче их, не тонут и не намокают в воде. Обладают хорошей устойчивостью к различным кислотам, щелочам и органическим растворителям, но имеют очень низкую температуру плавления (размягчаются при температуре +94°С, при трении быстро оплавляются и разлохмачиваются, поэтому выпускаются чаще плетеными и в комбинации с капроновыми^[88]:106. 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^[158]. Из полипропиленовых волокон в настоящее время изготовляют нетонущие канаты (благодаря малой плотности держатся на поверхности воды^[159])^[160].

• • PPtex — Полипропилен^[161]. Трос из синтетического материала, похожего на пеньку . Он приятен на ощупь, хорошо выдерживает влагу и долговечен^[162]. Обладают положительными свойствами как пеньки, так и полипропилена. Они гладкие, блестящие, и в то же время узлы, завязанные на них, безопасны. Среди многих своих хороших качеств веревки водонепроницаемы, устойчивы к погодным условиям и гниению^[163].

• Полиэстер аббрев. 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^[164]

• 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, не тонет в воде^[165]
  • СВМ волокно — по прочности корд из волокна СВМ в 5 раз превосходит металлокорд и примерно в 2 раза стеклокорд^[51].

• • Дайнима и Спектра — легче и лучше, чем кевлар, переносят сгибы, но могут чуть растягиваться при непрерывном напряжении. Они быстро изнашиваются, ультрафиолет действует на них разрушающе и, помимо всего прочего, это очень дорогие материалы. Их можно использовать, как сердцевину оплетенных тросов для фалов, шкотов и прочего такелажа^[156].

• Поливиниловый спирт. Куралоновое волокно — по прочности равнозначны лавсановым, но значительно легче их и эластичнее. При скручивании не деформируются, устойчивы к воздействию различных масел, химикатов, ультрафиолетовых лучей, не намокают и не тонут в воде^[88]:106. Канаты, тросы, рыболовные снасти из поливинил спиртовых нитей отличаются повышенной механич. жесткостью^[166].
• Полиэфир. Лавсановое волокно — по прочности слабее капроновых, но более стойки к высоким температурам (не теряют прочности при температуре +200°С) и менее гигроскопичны^[88]:106. Тонут^[167]:31.

Чтобы наилучшим образом использовать положительные качества синтетических тросов различных видов, выпускаются комбинированные синтетические тросы: тросы с сердечниками из полипропилена и оплеткой из нейлона^[168]:38.

Отличительные признаки синтетических тросов

По внешнему виду (цвету, блеску и т. д.) они весьма сходны, поэтому применяют пробу на сжигание. Идентификацию производят по характеру горения, виду остатка после сгорания и запаху^[48]:16. Синтетические волокна легко различаются по следующим признакам^[158]:

• полиэтилен не тонет в воде, а полиамид и полиэфир — тонет;
• при воздействии высоких температур полиэфир сопровождается выделением тёмного дыма и плавлением материала, тогда как полиамид, полипропилен и полиэтилен плавятся без заметного изменения окраски.;
• полиамид растворяется в концентрированном феноле или муравьиной кислоте, в то время как полиэфирные волокна в этих средах нерастворимы;;
• неокрашенный нейлоновый трос имеет между прядями светлую окраску, трос из полиэфирного шёлка отличается большим металлическим блеском.

• Шнур асбестовый представляет собой несколько скрученных вместе одиночных прядей, изготовленных из хризотилового асбеста с примесью хлопка. Применяются в качестве теплоизоляционного материала в тепловых агрегатах и теплопроводящих системах, а также для уплотнения сальников, вентилей автомашин и тракторов для оплётки деталей турбогенераторов, врубовых и других электромашин, а также для уплотнения аппаратов в химическом производстве. Шнуры применяются также для уплотнения крышек коксовых печей, люков различных ответственных аппаратов^[169]. Волокна асбеста очень гибки, эластичны и огнестойки. Спекание волокон происходит только при 1500°, вследствие чего асбест может применяться в условиях очень высоких температур^[170]. По химическому составу асбест представляет собой водные силикаты магния, железа, кальция^[61]. Асбестовые веревочные спасательные лестницы пользуются таким же распространением, как и канаты, при чем большею частью также готовятся с проволочной сердцевиной, позволяющей им выдерживать зараз 2—3 человека. Подобная лестница в 14 метров длиною весит всего около 7 кг^[171].

• Шнур АТШБ-10 (супер тонкое базальтовое волокно в оплетке из базальтовых нитей). Применение то же, что и для шнура АТШ. Диаметр шнура 10±2 мм. Масса 1 м жгута 14±2 г, шнура 23±2 г. Количество нитей в оплетке 16X16 с сердцевиной из базальтовых некрученых нитей^[56]:161.

• Стеклянные волокна — получают вытягиванием расплавленного стекла с последующим охлаждением. Стеклянные нити обладают высокой прочностью и термостойкостью до 450—550 С, огнестойки, не разрушаются щелочами и кислотами (кроме плавиковой). Недостатками стеклянного волокна являются пониженная устойчивость к истиранию, ударам и малая эластичность. В текстильном производстве используются тонкие волокна (4—12 мм). Ткани из стекловолокна используются для фильтров, в качестве армирующего материала для стеклопластиков^[46]. Шнур АТШ (супер тонкое стекловолокно в оплетке из стеклянных нитей) применяется для тепло звукоизоляции тонких трубопроводов, длительно работающих при температурах от −200 до +450° С.^[56]:161.

Стальную проволоку изготавливают из углеродистой стали, оцинковывают (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^[172], придает канату гибкость и удерживает смазку^[173], препятствует продавливанию прядей внутрь троса и его смятию^[83]. Мазь, впитанная органическим сердечником уменьшает перетирание проволок, способствует лучшему сопротивлению динамическим нагрузкам^[174], предохраняет его от ржавления^[83]. Сердечники для тросов могут быть металлические (проволочные), органические и минеральные. Асбестовые сердечники применяются в тросах, предназначенных для работы при высокой температуре^[43]:137. Канаты с металлическими сердечниками лучше сохраняют форму сечения при многослойной навивке. Однако они плохо переносят ударные нагрузки, не имеют внутренней смазки, их пряди склонны к выпучиванию^[50]:41. Применяют также сердечники из нейлона, капрона и перлона^[175]. Сейчас в качестве сердечников находят применение сталепластмассовые сердечники, пластмассовые стержни и стальные пружины^[69]:8. В зависимости от числа органических сердечников в тросе различаются тросы с одним (центральным) сердечником и тросы со многими сердечниками^[43]:139.

Употребляются для подъема руд из шахт, а также для подъема больших тяжестей, вместо канатных приводов на заводах, для буксирования судов, для такелажа речных и морских судов, в качестве составных частей висячих мостов и вообще заменяют собой цепи и обыкновенные пеньковые канаты в тех случаях, где требуется соединение значительного сопротивления с гибкостью^[176]. Развитие основных отраслей промышленности невозможно без применения стальных канатов. В горнодобывающей промышленности стальной канат является основным тяговым и подъемным звеном шахтных подъемных установок. В последнее время стальные канаты различного диаметра и конструкций широко применяют в качестве арматуры в железобетонных изделиях, резинотехнических (автопокрышки, рукава высокого давления, конвейерные ленты и др.)^[69]:7. Основным фактором, ограничивающим грузоподъемность на больших глубинах, является собственный вес стальных канатов. Значительно более высокий коэффициент отношения прочности к весу для синтетических канатов могут быть использованы для улучшения экономических показателей глубокой подземной шахтной добычи^[177].

	1×7[178] одинарная свивка. спиральный канат однослойный
	1X19[179] спиральный канат двухслойный
	6×7 + 1[180] двойная свивка тросовой конструкции
	6×19 (1+6+12)[181]
	6×37 (1+6+12+18)[182]
	7×7-6×7[183] Канаты двойной свивки с металлическими сердечниками
	6x12[184] однослойный трос с множественными органическими сердечниками
Принято обозначать конструкцию тросов выражением a X b + c, где а — число прядей в тросе; b — число проволок в пряди; с — число сердечников. При большем числе проволок в пряди, когда она состоит из нескольких рядов, приводят и конструкцию пряди; ее обозначают суммой цифр, каждая из которых указывает на число проволок в ряду[111]:66.

Конструктивно стальные канаты различают по числу проволок в прядях, числу самих прядей, направлению свивки прядей в канате и проволок в прядях, а также по типу сердечника. В зависимости от способа свивки различают спиральные стальные канаты, свиваемые из отдельных проволок, из прядей и кабели^[109]:8. В зависимости от назначения подразделяют на грузовые, поддерживающие, несущие и строповые^[185]. В зависимости от способа свивки проволок в пряди и прядей в канат различают канаты с точечным и линейным касанием^[173].

В канатах с точечным касанием угол наклона и шаг проволоки соседних рядов резко различаются, вследствие чего проволоки смежных рядов, перекрещиваясь, соприкасаются в отдельных точках. В канатах с линейным касанием проволоки в различных рядах располагаются с близким по размеру шагом, и в рядах пряди они соприкасаются по всей длине, обеспечивая большую гибкость и износоустойчивость каната. Поэтому такие канаты получили наибольшее распространение. Проволоки в прядях и пряди в канате могут быть свиты в одном направлении — односторонняя свивка или в противоположных — крестовая свивка^[173]. Канаты с точечным касанием проволок получают под нагрузкой повышенные местные напряжения, поэтому их выносливость меньше, чем канатов ЛК^[186].

По степени гибкости тросы подразделяют на жесткие и гибкие. Жесткими называют тросы одинарной свивки, изготовленные из проволок с высоким пределом прочности, свитых в несколько рядов вокруг проволочного сердечника, а также тросы тросовой работы с одним сердечником из органического материала. Гибкими называют тросы тросовой работы, каждая прядь которых свита из тонких проволок и имеет сердечник из органического материала, а также свитые из таких тросов тросы кабельной работы^[116]:10.

Стальные тросы прочны, но малоэластичны, подвержены ржавлению, обладают большой жесткостью на изгиб, тяжелы^[108]. Их преимущество перед растительными заключается в том, что при той же крепости они легче и тоньше. Однако на них часто образуются колышки, они легко портятся от крутых изгибов, мало эластичны и менее гибки, чем растительные^[154][187]. Стальные тросы долговечнее, с ними трудно работать под водой^[187].

Опасны при разрыве, как и синтетические тросы^[188].

Трение проволок друг о друга при изгибе троса приводит к стиранию цинка внутри троса. Поэтому время от времени тросы следует пропитывать антикоррозионным веществом^[189].

Кроме обычных конструкций канатов, применяются еще специальные конструкции: плоские канаты, канаты закрытой конструкции, канаты с трехгранными прядями^[190]. Медиафайлы по теме стальные тросы

По способу изготовления канаты подразделяют — на витые (крученые), невитые, плетеные. Витые по способу свивки могут быть тросовой и кабельной работы^[116]:4. Для предотвращения гниения растительных тросов пряди свивают из просмоленных каболок. Такой трос называется смоленым, а трос, изготовленный из не просмоленных каболок — бельным^[116]:6.

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^[191]. В таких тросах сердцевина занимает 2/3 от толщины троса.

Для приводов трансмиссий вырабатываются особые приводные канаты из пеньки, сизали и маниллы^[192], иногда используются сыромятная кожа, лен и кожа^[193].

Веревка пожарная спасательная — веревка, предназначенная для страховки пожарных при тушении пожаров и проведении связанных с ними аварийно-спасательных работ, а так же для проведения тренировочных занятий пожарных^[194].

Тросы переменного сечения, уменьшающиеся от верхнего конца к нижнему таким образом, чтобы при вертикальном положении троса напряжение во всех сечениях его было постоянно. Но в настоящее время такие тросы не изготовляются, поэтому вместо конических тросов применяются ступенчатые, т. е. тросы, состоящие из нескольких кусков различного диаметра^[195]:72.

Тросы бывают крутой(имеющие малый шаг свивки^[43]:140) и пологой свивки (имеющие большой шаг свивки^[43]:140) в зависимости от назначения. Тросы пологой свивки выдерживают большие усилия, но крутосвитые тросы меньше изнашиваются, они более долговечны^[191]. Большим недостатком крученых канатов является его повышенная деформативность, так как при работе канатов спирали стремятся распрямиться^[196]. Очень существенным недостатком является плохая сопротивляемость волокон веревки всякого рода косым и поперечным срезывающим усилиям^[104]:66.

В зависимости от направления свивки, тросы бывают правой свивки (прямой спуск) и левой свивки (обратный спуск). Практически все растительные тросы тросовой работы — правой 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^[191].

Кратность свивки: одинарная (спиральная), двойная(тросовая), тройная (кабельная)^[197].

Спиральные (одинарная свивка)

Спиральные канаты свиваются непосредственно из проволок в один или несколько концентрических слоев. Спиральные канаты более гибки и менее раскручиваются, чем тросы крестовой или односторонней свивки. При одинаковом диаметре площадь металла в сечении у них больше, чем у описанных выше тросов, однако они требуют более бережного и умелого обращения^[111]:65.

Спиральные канаты одинарной свивки состоят из группы проволок, свитых винтообразно в один или несколько слоев вокруг одной проволоки, называемой прядевым сердечником. Обычно такие канаты применяют в тех случаях, когда канат лодвергается лишь растягивающей нагрузке и не должен быть гибким^[198].

Тросы тросовой работы (двойная свивка)

Волокна сначала свивают слева направо в каболки, затем каболки свивают справа налево в пряди. Пряди, свитые слева направо, образуют канат тросовой работы^[199]. Благодаря неодинаковому направлению скручивания составных элементов (каболок, прядей, троса в целом) тросы не раскручиваются и постоянно сохраняют свою форму^[43]:158. Отдельная нить или пряжа, состоящая из скрученных вместе волокон, имеет тенденцию раскручиваться^[105][50]:39. Снасти тросовой свивки укладываются по часовой стрелке; кабельтовы, перлини и все снасти кабельного спуска укладывают против направления часовой стрелки^[12]:471.

Стальные канаты двойной свивки, называемые тросами, или канатами тросовой работы. Их получают скручиванием проволоки в спиральные канаты, называемые в этих случаях прядями, и последующим скручиванием прядей между собой. Обычно тросы составляют из шести прядей^[48]:42.

Тросы кабельной работы (тройная свивка)

Тросы кабельной работы отличаются тем, что волокна сплетают 4 раза. Тросы кабельной работы — более плотные и поэтому меньше изнашиваются и меньше задерживают влагу по сравнению с тросами тросовой работы^[191]. Канаты кабельтовой работы изготовляют из канатов тросовой работы (стрендей) путем обратной их свивки^[88]:105. Крепость троса кабельной работы на 25 % меньше крепости троса тросовой работы той же окружности^{[88]:103[200]}. Трос кабельной работы, имеющий болышую поверхность, после намокания просыхает скорее^[18]:516. Вследствие крутого спуска тросы кабельной работы по сравнению с тросами тросовой работы впитывают меньше влаги^[43]:159.

слева манильский трос 3х прядный справа 4х прядный с сердечником

Трёхпрядные тросы встречаются более часто, но распространены также и четырёхпрядные тросы. 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^[201]. Согласно «Артиллерийскому журналу» начала XIX века, в трёхпрядных канатах сердечник не используется, поскольку при скручивании прядей между ними не образуется полости.^[202].

Четырёхпрядные мягче трёхпрядных, в поперечном сечении — они более круглые, чем трёхпрядные^[201]. Пятипрядные канаты имеют еще более гладкую поверхность, чем четырехпрядные^[67]:532. Четырехпрядный трос слабее трехпрядного на 20 %^[203]. Четырехпрядные тросы употребляются там, где нужна особая гибкость и гладкость поверхности троса. Там, где требуется плотность снасти, сопротивляющейся намоканию, употребляются тросы кабельной работы^[18]:516. В середине четырёхпрядного троса, если его толщина 50 мм и более, имеется пятая более тонкая прядь (сердечник), которая заполняет пустое пространство, остающееся между четырьмя прядями^[201]. Вследствие наличия сердечника четырёхпрядные тросы обладают большей гибкостью и более ровной поверхностью, чем трёхпрядные^[43]:158. Согласно «Артиллерийскому журналу» начала XIX века делались также и короткие канаты из четырёх прядей без сердечника; внутренняя пустота у таких канатов настолько мала, что сердечник в них выходит слишком тонким. Поэтому искусные мастера охотнее изготавливают их вовсе без сердечника и, соблюдая все прочие необходимые правила, получают совершенно годный, прочный канат^[202].

• 
  1 прядный трос. Спиральный трос
• 
  2х прядный трос Бруклинский музей
• 
  3х прядный трос
• 
  3х прядный трос кабельной работы
• 
  4х прядный хлопчатобумажный трос Ламберта
• 
  5ти прядный трос
• 
  6ти прядный трос

Техника плетения состоит из соединения нескольких волокон таким образом, что каждая из полос проходит попеременно то сверху других, то снизу^{[204]:т. XLV 634}.

Из многих структур оплетенных нитей и методов изготовления различают четыре группы:^[205]

1) Сквозного плетения.

2) Оплетенный сердечник. Плетёные шнуры вырабатываются иногда с сердцевиной, представляющей группу не скрученных между собой нитей, находящихся внутри переплетённых нитей замкнутой цилиндрической оплётки^[59].

8 прядный

8 прядный

12 прядный квадратный шнур в качестве бельевого шнура

Плетёные канат изготовляют переплетением чётного числа прядей, из которых половина имеет направление плетения правое, а другая — левое. Поперечное сечение таких канатов — квадратное^[11]. Крученый канат имеет приблизительно круглое поперечное сечение^[4].

В 1950-х годах на фабриках по изготовлению тросов в г. Влардинген (Нидерланды) был применен новый способ плетения тросов — трос плетут из восьми прядей, чередуя их попарно, причём одна пара в тросе идёт по часовой стрелке, а другая — против. Такие тросы получаются мягкими без скрутин. Они сохраняют эти свойства даже после намокания^[206].

Согласно стандартам, синтетические канаты для судовых устройств всегда должны быть плетеными^[50]:39.

Квадратные канаты применяются там, где свойство круглого каната крутиться при свободно висящей нагрузке является нежелательным. Квадратные канаты под нагрузкой не крутятся^[36]. Плетеные канаты, образованные переплетением одинакового количества прядей правого и левого кручений, уравновешены^[50]:39. Плетеные более гибкие, но уступают крученым в прочности. При намокании плетеная веревка впитывает значительно больше влаги. Просушка плетеной веревки более затруднительна; в ее внутренние волокна не проникает воздух и в них быстрее начинаются гнилостные процессы^[207]. Восьмипрядное или шестнадцатипрядное плетение являются более эластичными и прочными, чем скрученное волокно. Веревки такого плетения не перегибаются и не скручиваются при наличии груза^[155]. Обладают большей площадью контакта с поверхностью деталей швартовного оборудования и вследствие этого большой стойкостью к истиранию из-за трения и вдвое большим сроком службы, высокой гибкостью, обусловливающей уменьшение разрушения каната от внутренних перенапряжений в процессе эксплуатации, способностью сохранять структуру и форму при обрыве одной или даже двух прядей и выдерживать в таком состоянии нагрузку до 75% от номинальной разрыввой^[208].

Плетенка сплетается, как обыкновенная коса^[43]:204. В дореволюционной технической литературе плетёнка описывается как материал для изготовления матов и половиков, которые сшивались поперечными рядами с использованием тонкой верёвки^[101]:50. Мягкие пращи изготавливались из кожи (цельных ремней или плетеных) или растительного волокна (только плетенные)^[209].

• Плетенка
• 
  Сумка для реликвии из джута, en:Africa Museum
• 
  Праща, Балеарские острова
• 
  Рыболовная снасть из травы, Уганда, 2025
• 
  шнур пропитанный змеиной кровью для предохранения от свинки
• 
  Фрагмент веревки XIX династии Египта (Новое царство Египта), 1279–1213 гг. до н. э., из коллекции Египетского музея, Турин, Италия
• 
  Аксельбант

Плоские тросы состоят из чётного числа стренг (от 4 до 12) с чередующейся (правой и левой) свивкой, скрепленных (прошитых) прядями или стержнями, имеют прямоугольное сечение^[11].

Они представляли собой скорее пояс, чем канат в обычном смысле слова. Такие изделия особенно пригодны были в тех случаях, когда требовалось поднимать грузы на значительную высоту, например в рудниках и других горных выработках^[35]:591.

Плоские канаты иногда применяются для шахтных подъемников и для трансмиссионных передач. Плоские канаты имеют следующие преимущества: 1) при одинаковой прочности они тоньше круглых и, следовательно, более гибки; 2) они лучше сопротивляются боковому давлению и меньше истираются по поверхности; 3) дают более спокойный ход^[190].

• 
  угольная шахта в германии
• 
  Колесо шасси на Шахтный эксплуатационный копёр
• 
  кабель для управления шахтами лифтов
• 
  Шахта Курио, Музей горного дела Сент-Этьена
• 
  Кабель в кожухе

Канат из текстильных волокон, состоящий из сердечника, заключенного в оболочку (в виде оплетки). Сердечник обычно представляет собой основной компонент, несущий нагрузку, и состоит из параллельных элементов, натянутых и скрученных вместе в один или несколько слоев, или из заплетенных элементов. Оболочка обычно представляет собой оплетку и защищает сердечник, например, от истирания с наружной стороны и разрушения под действием ультрафиолетового излучения^[211].

Оплетка — это покрытие кабельного изделия прядями (пасмами) проволоки или волокон в двух направлениях, то есть покрытие при котором пряди, накладываемые в одном направлении, переплетаются с прядями, накладываемыми в противоположном направлении^[212].

Оплетенный растительный такелаж встречается очень редко^[155].

Веревки, имеющие крученую основу и плетеную оболочку (так называемые тканые), для лазания совершенно непригодны, так как вследствие неравномерной крепости они легко обрываются^[213].

• 
  Черная шелковая и серебряная нить сплетенные вокруг хлопковой сердцевины
• 
  Позолоченная нить сплетенная вокруг хлопковой сердцевины
• 
  плетение 2/2
• 
  плетение 1/2
• 
  Solid braid
• 
  Оплетеный Силовой кабель

Оплётка — 40 прядей нейлон , сердечник — 7 прядей нейлон

Строение 10,7 мм динамической альпинистской верёвки

На заре развития альпинизма использовались пеньковые веревки и канаты витой конструкции. Впоследствии, однако, оказалось, что для альпинистских целей требуются специальные веревки, не только прочные «в статике», но и — что гораздо важнее — выдерживающие динамические нагрузки, возникающие при рывке в случае срыва альпиниста^[214].

Наиболее важным свойством веревок является их способность поглощать энергию (работу) за счет удлинения. Чем больше удлинение веревки при данной силе натяжения, тем выше ее работоспособность^[215].

Термин kernmantle (Kern-Mantel-Faser волокно, обладающее различной структурой в ядре и оболочке^[216]) имеет немецкое происхождение, «kern» означает сердечник, а «mantle» означает оболочку. Оба слова обозначают две части конструкции веревки. В настоящее время это преобладающий тип, используемый в спелеологии, спортивном скалолазании и спасательных операциях с использованием веревок в различных дисциплинах, включая пожарную службу. В основе любого обсуждения веревки с кернмантом лежат термины «статический» и «динамический». Вопрос заключается в способности любой данной веревки к удлинению. Оба типа важны для спасательных операций с использованием веревок и обладают различными характеристиками для удовлетворения различных потребностей. Статическая кернмантия изначально использовалась для спелеологии в Соединенных Штатах. Динамическая кернмантия берет свое начало в спортивном применении в Европе. Независимо от разновидности, веревки с кернмантом, изготовленные в соответствии с определенными стандартами, обеспечивают высокую степень безопасности для пользователя^[217].

Динамические и статические веревки имеют различные характеристики.

Динамические веревки делятся на три вида: одинарные, двойные, сдвоенные. Некоторые свойства динамических веревок: усилие первого рывка не больше 12 кН; динамическое удлинение – не должно превышать 40%; количество рывков – не менее 5; сдвиг оплетки – допускается 20 мм на 2 метра веревки.

Статические веревки подразделяются на два типа: А и В. Различие их в том, что тип В имеет меньшую статическую прочность (прочность на разрыв). Свойства статических веревок: статическое удлинение – не должно превышать 5%; статическая прочность (на разрыв) – не менее 22 кН^[218].

из стальных проволок

вантовый трос из 91 проволоки моста Виадук Мийо

Невитой трос

Невитые канаты состоят из отдельно уложенных в пучок высокопрочных проволок диаметром 2—10 мм, прядей или канатов, которые по длине связывают специальными стяжками. К невитым канатам — можно отнести плоские канаты, получаемые методом сборки канатов тросовой конструкции^[69]:26.

Замена в железобетонных конструкциях витых канатов невитыми — сборными из высокопрочных проволок в пучок — уменьшает на 25—30 % расход металла при сохранении прочности при растяжении. Кроме того, невитые канаты практически не удлиняются под рабочей нагрузкой^[69]:8.

банджи-шнур

Невитые канаты могут изготовляться с поперечным сечением в виде круга, правильного шестиугольника, а также овала или не правильного шестиугольника^[219].

Невитые растительные и синтетические канаты представляют собой слабо скрученные пучки или нити, заключенные в защитную пластмассовую оболочку или наружную оплетку. Прочность и жесткость при растяжении таких канатов более высокие, чем у витых канатов^[50]:39.

Все канаты подразделяются в зависимости от толщины на лини, тросы, перлини и собственно канаты^[50]:32.

• Трос диаметром 1—16 мм называют «шнуром»^[192]
• Трос до 25 мм называют «линём»^[220][221]
• Трос 25—100 мм специальных названий не имеет^[221]
• Трос 100—150 мм называют «перлинем»^[220] (диаметром 4—6 дюймов^[222])
• Трос 150—350 мм называют «кабельтовым»^[220] (6—13 дюймов^[222])
• Трос свыше 350 мм называют «канатом»^{[220][221][12]}(более 13 дюймов^[222])

В зависимости от способа изготовления и количества прядей каболок лини имеют следующие названия:^[223]

• марлинь (несмоленый и смоленый) в две каболки — с длиной окружности 8 мм;
• юзень (несмоленый и смоленый) в три каболки — с длинен окружности 10 мм;
• шхимушгар (несмоленый и смоленый) в три и пять каболок — с длиной окружности 12 и 16 мм;
• линь-шестерик (несмоленый и смоленый) в шесть каболок — с длиной окружности 18 мм;
• линь-девятерик (несмоленый и смоленый) в девять каболок — с длиной окружности 20 мм;
• линь (несмоленый и смоленый) в двенадцать каболок, трехпрядный — с длиной окружности 25 мм;
• стеклинь (несмоленый и смоленый) в шесть каболок — длиной окружности 15 мм;
• лаглинь (несмоленый) в девять каболок, трехпрядныйшиной окружности 18 мм;
• лотлинь (несмоленый) в 18 каболок, трехпрядный, с длиной окружности 25 мм;
• диплотлинь (несмоленый) в 27 каболок, с длиной окружности 35 мм.

При увеличении диаметра канатов, наблюдается увеличение потери прочности^[57]:325.

Интересно, что 25 мм — это окружность толстого карандаша, 100 мм — юбилейного рубля, 200 мм — гранёного стакана^[221].

Штангельциркуль для измерения тросов, 1850 и как правильно измерять стальной трос

Размер тросов определяют двумя способами: либо по длине окружности(растительных и синтетических^[188]), либо по диаметру в миллиметрах^[206](стальных). Измерение длины окружности троса производится ниткой или полоской бумаги. В первом случае вокруг троса завязывается нитка и затем обрезается около узла. Длина нитки — длина окружности. Во втором случае полоску бумаги закручивают вокруг троса и прокалывают иглой. Расстояние между проколами — длина окружности. Измерение диаметров стальных тросов производится штангенциркулем^[188]. Проводят 10 замеров в разных местах по длине троса средне арифметическое этих замеров принимают за размер окружности^[224]. В связи с тем, что размер каната зависит от истории нагрузки и условий ее протекания, а также часто легко деформируется под действием предварительной нагрузки и, следовательно, не является идеально круглым, точное определение диаметра оказывается затруднительным^[225]. При нечетном числе прядей в тросе диаметр определяется только измерением длины окружности^[43]:145.

Прочность троса — способность его выдерживать нагрузки на растяжение^[116]:5.

Важнейшим техническим свойством канатов является их прочность. Она выражается двумя показателями: суммарной прочностью всех каболок, составляющих канат, и прочностью каната в целом, называемой агрегатной прочностью. И та, и другая характеризуются разрывным усилием, но суммарная прочность больше агрегатной вследствие потери прочности при скручивании каболок в пряди и последних в канат. В расчётах на прочность орудий лова как инженерных сооружений используют лишь агрегатную прочность. Однако для её определения требуются мощные и дорогостоящие разрывные установки. Значительно проще разрывать канат по отдельным каболкам на обычных лабораторных разрывных машинах и суммировать их. В ГОСТах и ТУ приведена как суммарная, так и агрегатная прочность^[48]:40.

Необходимо отметить, что крепость троса практически никогда не бывает равна сумме крепости отдельных его каболок, а всегда — значительно меньше этой суммы, так как невозможно при выделке троса добиться совершенно равномерного натяжения всех каболок, которые вдобавок ещё ослабляются от скручивания^[200].

Различают разрывную прочность и рабочую прочность троса^[116]:4.

Разрывная прочность троса определяется той наименьшей нагрузкой, при которой он начинает разрушаться. Эта нагрузка называется разрывным усилием . Его численное значение в ньютонах указано в государственных стандартах^[116]:4.

Формула через линейную плотность^[226]

${\displaystyle F_{b}=\lambda \cdot T_{f}\cdot \eta }$, где
Fb — разрывная нагрузка троса (Н);
λ — линейная плотность троса (кг/м);
Tf​ — удельная прочность волокна (Н·м/кг);
η — способность каната преобразовывать прочность пряжи в прочность каната (безразмерный). Канаты со свивкой: 0.5–0.65, плетёные канаты: 0.55–0.75, параллельные пряди: 0.75–0.85.

Формула через сумму крепости нитей по ГОСТ Р ИСО 2307—2014

Для расчёта нагрузки только когда нет возможности испытывать канат целиком. Только для больших диаметров.

${\displaystyle F_{c}=F_{y}\cdot n\cdot f_{r}}$, где
Fc — ожидаемая разрывная нагрузка каната (Н);
Fy — средняя нагрузка на нити (Н); Канат раскручивают без дополнительного кручения нитей. Отбирают: 15 нитей (для 3- и 4-прядных), 16 нитей (для 8- и 12-прядных, S и Z). Каждую нить испытывают на разрыв. Берут среднее арифметическое;
n — число нитей в канате (безразмерная);
fr — коэффициент использования прочности нитей в канате см. таблицы В1 и В.2 ГОСТа.

Эмпирические формулы XX в

Для быстрых расчетов крепости растительных тросов с точностью, достаточной для целей морской практики, пользуются формулой^[154]

Для растительных и синтетических тросов^[116]:

${\displaystyle R=f*C^{2};R=f(pi*d)^{2}}$, (1)

Для кабельтовых тросов^[227]:

${\displaystyle R=0.75f*C^{2}}$,
где: R — разрывное усилие, Н; f — опытный коэффициент (эмпирический) данного троса (из справочника); C — длина окружности сечения троса, мм.

Для стальных тросов:

${\displaystyle R=f*d^{2}}$,
где: f — опытный коэффициент для данного троса, d — диаметр троса, мм.

Рабочая прочность троса определяется той наибольшей нагрузкой, при которой он может работать в конкретных условиях длительное время без нарушения целости отдельных элементов и всего троса. Эта нагрузка называется допустимым усилием. Его значение в ньютонах устанавливается с определенным запасом прочности^[116]:5. При выборе каната должен учитываться определённый запас прочности или, как его называют, коэффициент запаса прочности каната^[109]:15. При динамической нагрузке, при частых внезапных рывках и сильных напряжениях канатов требуется больший запас прочности, чем при равномерной нагрузке^[67]:536. При огибании барабанов, блоков и т.п. в наружных волокнах каната возникают дополнительные напряжения изгиба^[228].

${\displaystyle P=R/k}$, (2)

где R — разрывное усилие, Н; k — коэффициент запаса прочности, выбираемый в зависимости от назначения и условий эксплуатации троса.

Для большинства судовых тросов коэффициент запаса прочности берется равным 6^[116]:4. Рабочая крепость принимается равной 1/6 от разрывной^[83].

Задача.

Необходимо подобрать пеньковый трос для рабочего усилия 1000 кгс^[229].

Решение.

1. Приняв k=8 из формулы (2) находим ${\displaystyle 1000=R/8}$; ${\displaystyle R=1000*8=8000}$кгс
2. Для пенькового бельного троса тросовой работы f=0.59
3. По формуле (1) находим ${\displaystyle 8000=0.59(pi*d)^{2}}$. C=116 мм, d=37мм

Формула через сумму крепости проволок

Инженер Крен на основе испытаний, произведенных на St. Egydier Drahtseil-fabrik, вывел формулу:^[190]:705

Z = n • z • cos w • cos W , где
Z—разрывающее усилие всего каната в кг,
n—число отдельных проволок в канате,
z—разрывающее усилие отдельной проволоки,
w—угол свивки проволок в пряди,
W—угол связки прядей в канате.
По его подсчетам, для тросовой свивки коэфф-т cos w • cos W при крейцшлаге равняется 0,94 и при альбертшлаге — 0,95.

Опытный (испытательный) способ

Сведения о крепости и весе тросов в зависимости от длины их окружности приведены в специальных таблицах ГОСТа^[154].