Кевларовый трос для лебёдки Преимущества и недостатки

Тросы из кевлара в лебёдках, в частности, для авто повышенной проходимости, для квадроциклов, вездеходов и прочих внедорожников – в первую очередь, возможность автолюбителям испробовать своё детище в экстремальных ралли по отечественному бездорожью. Однако практические возможности кевларовых тросов значительно шире.

Что такое кевлар?

Кевлар представляет собой высокопрочное полимерное волокно на основе полипарафенилен-терефталамида, которое впервые было произведено в середине 70-х годов прошлого века американским химическим концерном DuPont. Первоначально такое волокно предназначалось для военных целей в качестве сырья для производства касок и защитных бронежилетов (и действительно там широко применяется). Однако эксплуатационные возможности кевлара (и модификации ассортимента этого волокна) позволяют существенно расширять область его применения. В частности, кевларовый трос для лебёдки (и не только автомобильной) может решить множество проблем, которые возникают при повседневной эксплуатации разнообразных подъёмно-транспортных механизмов.

Физико-механические свойства кевлара следующие:

Предел прочности в условиях одноосного растяжения — до 3500 МПа (что в 2,5…3 раза превышает аналогичный показатель для средне- и высокоуглеродистых сталей).

Относительное удлинение до момента появления шейки в поперечном сечении — не более 1…1,5%.

Температуростойкость материала — до 320?С.

Водопроницаемость – не более 1%.

Плотность – 0,97…2,52 г/см3 (зависит от состава армирующего волокна; максимальный показатель соответствует стекловолокну, а минимальный – полиэтиленовому).

Впечатляют и эксплатационные свойства кевларовых волокон (в дальнейшем под этим будем понимать синтетик с любым видом наполнителя). Так, кевларовый трос для лебёдки может сплетаться как с использованием сердечника, так и без него. При этом такие тросы существенно легче и безопаснее металлических. Используя такие тросы, можно работать без перчаток, а в случае разрыва подобного кевларового изделия его остатки не будут, разлетаясь во все стороны, травмировать окружающих.

Для увеличения допустимого значения разрывного усилия кевларовый трос для лебёдки изготавливается методами многорядного плетения (обычное число прядей — 12). При прочностных испытаниях усилие разрыва зависит от диаметра троса, и составляет:

• При диаметре 9 мм – не менее 47 кН;
• При диаметре 10 мм – не менее 58 кН;
• При диаметре 11 мм – не менее 78 кН;
• При диаметре 12 мм – не менее 98 кН.

По условиям безопасной эксплуатации грузоподъёмных устройств коэффициент запаса по усилию должен составлять не менее 3,5 (а при использовании лебёдок для подъёма людей – до 9). Таким образом, предельные усилия для безопасного нагружения кевларовых тросов составляют от 52…108 кг – при использовании на работах, связанных с подъёмом людей, до 130…280 кг – для иных видов грузоподъёмных операций в строительстве.

Кевларовый трос или стальной?

Квадроциклы Stels atv китайского производства комплектуются тросами из кевлара с 2007 года. Его надёжность, в сравнении с обычными стальными тросами такова, что в последнее время к участию в соревнованиях по экстремальному вождению допускаются техника, укомплектованная исключительно кевларовыми тросами.

Преимущества такой синтетики перед стальными тросами очевидны:

Поскольку кевлар легче стали, то нагрузка на переднюю ось машины существенно снижается.

Кевларовый трос не утонет в водной преграде.

Применение синтетики не связано с обязательным использованием рукавиц или перчаток.

Остаточная деформация кевларового троса меньше, что повышает безопасность при его длительном применении (текучесть стали гораздо менее заметна, поэтому длину стального троса б/у перед каждыми соревнованиями необходимо тщательно измерять).

На поверхности кевлара никогда не образуются заусенцы, появление которых на стальном, часто эксплуатируемом тросе происходит часто. Такие заусенцы перекашивают трос при его намотке, и повреждают пользователю руки.

В случае разрыва оплётки повреждённую часть кевларового троса для лебёдки можно вновь сплести, при этом показатели разрывной прочности не снижаются.

Процесс наматывания синтетического троса на барабан, в сравнении со стальным, происходит значительно легче, поскольку меньшая гибкость стали вынуждает время от времени поправлять наматываемое изделие (для того, чтобы избежать нежелательного перехлёста витков). Правда, в этом имеется и ограничение: намотку кевлара всегда необходимо выполнять с некоторым преднатяжением.

Все перечисленные преимущества применимы также и для строительной грузоподъёмной техники. В любом случае за приспособлением нужен постоянный уход, а крепление скоб отличаться надёжностью, обычной для такого рода устройств.

Ограничивает широкое применение кевлара в строительных лебёдках высокая стоимость данного синтетического материала. Например, цена кевларовых тросов от торговой марки Warn колеблется в пределах 6000…10000 руб., в то время как стальной трос для тех же целей эксплуатации можно приобрести за 4000…6500 руб. Отечественные тросы производства ОАО «Канат» (г. Коломна) дешевле на 35…40%.

Впрочем, у кевлара есть и другие ограничения, речь о которых пойдёт далее.

Уход за тросами из кевлара

Высокая прочность и надёжность кевларового троса для лебёдки проявляется лишь при определённых условиях его эксплуатации. В частности, здесь особое внимание необходимо уделять чистоте сматываемого изделия. Конечно, производитель кое-что в этом направлении предусматривает, например, поверхностную обработку троса защитными веществами, предотвращающими попадание различных загрязнений в зазоры между витками. Однако такая защита малоэффективна в условиях пониженных температур внешнего воздуха, поскольку на поверхности троса может образоваться ледяная корка, которую придётся удалять вручную. Опасность повреждения синтетика в этом случае гораздо больше, чем стали в металлическом тросе. В продаже имеются кевларовые тросы с термостойким покрытием, но, во-первых, их способность не накапливать тепло при вращении барабана необходимо ещё проверить экспериментально, а. во-вторых, стоимость таких тросов будет выше.

Таким образом, кевларовый трос для лебёдки нуждается в соответствующих условиях хранения, а также в более тщательном обслуживании.

Несколько слов о восстановлении повреждённого изделия. Для продления жизни кевларовому тросу необходимо правильно выполнять восстановление повреждённого участка. Для этого участок, который будет охватывать коуш, плотно, виток к витку обматывают капроновой нитью. Для более плотной укладки трос в месте соединения ставится «на изгиб», и под него укладывается термопрокладка (можно использовать полиамидное или стекловолокно). Затем с противоположной стороны производится вплетание свободного конца кевларового троса в основной участок. Концевые участки вплетания также обматываются капроновой нитью. Длина возобновляемого участка троса не должна быть менее 250 мм, но перед окончанием работ стоит убедиться в том, что восстановленный участок не мешает плотной и равномерной намотке троса на барабан лебёдки.

При эксплуатации кевларовых тросов необходимо помнить, что они неустойчивы к воздействию ультрафиолетового излучения, а надёжность эксплуатации зависит от температуры: при низкой температуре кевлар теряет свою гибкость, а при высокой — имеет тенденцию плавиться.