В данной статье мы поговорим о видах стальных тросов, стандартах ГОСТ 7668 и EN 12385, а также расскажем как выбрать подходящий канат и о правилах его обслуживания.
Стальные тросы сопровождают развитие индустрии уже почти два столетия. Без них невозможно представить башенный кран на городской стройке, канатную дорогу в горах, подъёмную клетку шахты или глубоководный якорный шпиль на судне. При сопоставимой массе они выдерживают нагрузки, на которые потребовался бы многократно более толстый сплошной пруток, а при грамотной эксплуатации служат годами. По оценкам европейских производителей грузоподъёмного оборудования, ежегодно закупается свыше 600 тыс. тонн стального каната, и спрос продолжает расти на 3–4 % в год.
В этом материале разберём, как из тонких проволок рождается многотонный «мускул» современной техники, какие классификации встречаются в ГОСТ и европейском стандарте EN 12385, а главное — как выбрать оптимальный трос под конкретные условия работы.
Современный канат (трос) состоит из нескольких уровней «скрутки»:
- Проволока — основной элемент диаметром от 0,15 до 5 мм, выполненный из углеродистой или легированной стали. Качество стали задаётся по ГОСТ 10704‑91 или EN 10264‑2 и определяется пределом прочности (Rm) — от 1 370 до 2 160 МПа.
- Прядь — пучок проволок, свитых друг относительно друга по левому (S) или правому (Z) направлению. Количество проволок в пряди задаёт первую цифру общеизвестной формулы 6×19, 6×36 и т. д.
- Сердечник (корд):
- Металлический (IWRC) — обеспечивает максимальную устойчивость к раздавливанию и высокие нагрузки.
- Органический (OF) — джут, сизаль или хлопок, снижает вес и повышает гибкость.
- Синтетический (PP, PE) — промежуточный вариант с умеренной коррозионной стойкостью.
- Канат — совокупность прядей, уложенных вокруг сердечника по однослойной (одинарной) либо двойнй свивке.
Именно сочетание схемы «число прядей × число проволок» и типа сердечника определяет баланс между гибкостью, износостойкостью и предельной статической нагрузкой. Так, конструкция 6×19 IWRC считается «универсалом» для подъёмных кранов, тогда как 18×7 IWRC применяют там, где важна сопротивляемость вращению (лёгкие башенные краны, грохоты).
Разобраться в хитросплетении обозначений помогут действующие стандарты. В России основными остаются ГОСТ 2688‑80 и ГОСТ 7668‑80, однако на крупных стройках и в горной отрасли всё чаще требуют паспорт по EN 12385‑4.
Примеры конструкций канатов и их назначение:
- 6×19(1+6+6/6) IWRC R 1 770 — 6 прядей, 19 проволок (1 сердечная + 6 промежуточных + 12 наружных), металлический сердечник; расчётное разрывное усилие 1 770 Н/мм². Применение: грузоподъёмные крюковые подвески, тали.
- 18×7(9–9) IWRC R 1 960 — невращающийся канат: 18 прядей по 7 проволок, двойная свивка; металлический сердечник. Применение: шахтные подъёмники, стрелы автокранов.
- 6×36(14–7‑7‑7+1) OF R 1 570 — повышенная гибкость, органический сердечник. Применение: буровые вышки, лебёдки буксирных судов.
Полный перечень типоразмеров, а также рекомендации по коэффициенту запаса можно найти в каталоге стальной трос компании CERTEX.
Как читать паспорт каната
- Диаметр (d) — усреднённый по вершинам наружных прядей, измеряется штангенциркулем и округляется до 0,5 мм.
- Масса (kg/m) — рассчитывается по справочникам либо контролируется взвешиванием бухты.
- Предел разрывного усилия (Fmin) — задаётся в кН и зависит от класса прочности R.
- Коэффициент вращения (krot) — критичен для башенных кранов и лебёдок с одиночной подвеской.
Для башенных и гусеничных кранов ключевым параметром остаётся минимальное разрывное усилие с запасом 5:1 к номинальной грузоподъёмности. Рекомендуемые конструкции — 6×19 или 6×36 IWRC R 1 770. Груз должен подниматься без рывков, поэтому проверьте совместимость диаметра каната с пазами барабана: допускается износ паза не более 10 % первоначального радиуса.
3.2 Горнодобывающая отрасль
Шкивы подъёмных установок и рудоотвальных канатных дорог подвержены циклической усталости и абразивному износу. Здесь используют невращающиеся серии 18×7 или 35×7, класс прочности от 1 960 МПа. Обязательно оцинкованное исполнение и периодическая смазка на основе литиевых комплексных загустителей.
3.3 Судостроение и оффшор
Морская среда диктует коррозионную стойкость. На швартовых лебёдках ставят оцинкованные канаты с органическим сердечником, пропитанные антикоррозионным составом. Для швартовки FPSO‑платформ и якорного оборудования применяют 6×36 или 6×41 Compacted, класс R 1 770, покрытые пластиковым слоем HDPE.
Совет инженера: при выборе диаметра учитывайте не только статическую нагрузку, но и динамический фактор αd = 1 + v/10, где v — скорость подъёма (м/с).
- Перегруз ≥ 110 % Fн — мгновенная пластическая деформация, «усадка» прядей и потеря срока службы до 50 %.
- Недостаточная смазка — трение «металл‑металл» повышает температуру в сердечнике и ускоряет коррозию внутренних проволок.
- Неверный барабан — слишком малый диаметр (< 18 d) вызывает преждевременную усталостную поломку внешнего слоя.
- Узеловые перегибы — заломы сокращают ресурс на 70 %.
- Игнорирование браковочных признаков — обрыв ≥ 10 % проволок на шаге свивки требует немедленной замены.
Кейс: в 2023 г. на стройке в Гамбурге обрыв изношенного каната 6×19 привёл к падению груза 4,2 т с высоты 18 м; прямой ущерб составил €730 тыс., а простои крана — ещё €210 тыс.
Стальной трос — сложная инженерная система, где каждая проволока и каждый виток влияют на итоговую прочность. Чтобы получить надёжный результат:
- выбирайте конструкцию по стандарту ГОСТ или EN 12385 в зависимости от регламента проекта;
- проверяйте соответствие диаметра каната пазам шкивов и барабанов;
- закладывайте запас прочности не менее 5:1 (а в шахтах — 7:1);
- соблюдайте регламент смазки и визуальный контроль через каждые 500 ч работы;
- при первых признаках усталостных обрывов меняйте канат, не дожидаясь аварии.
Если требуется расчёт ресурса под специфические условия или подбор нестандартной конструкции, обращайтесь к инженерам специализированных компаний — например, CERTEX, где консультанты помогут подобрать оптимальный трос и дадут рекомендации по дальнейшему обслуживанию.