Ультрафиолет

Влияние солнечного излучения на прочность синтетических тросов

«Солнце, воздух и вода – наши лучшие друзья!» – вот, по моему мнению, один из немногих лозунгов социалистической эпохи, оставшийся справедливым и по сей день. Ну а всякие там разговоры о вреде загара… Нам солнце только в радость, а на удочки продавцов противосолнечной косметики пусть ведутся жертвы гламура. Другое дело полимерные материалы – их ультрафиолетовая составляющая солнечного света и может разрушать. А как влияет солнце на синтетические лебедочные тросы? Этим вопросом мы задались после того, как провели сравнительное испытание нескольких «кевларовых веревок» (см. материал «Канатная дорога», ORD №4/2006). И вот пришло время на него ответить...

Прошел почти год с тех пор, как мы испытывали представленные на российском рынке синтетические лебедочные тросы марок AmSteel Blue, Dextron 12 plus и Plasma. В двух словах напомню – протестированные в тот раз образцы показали отличные характеристики, а самым прочным был признан желтый Dextron. Но, зная свойства полимеров разрушаться под воздействием ультрафиолета, мы решили не закрывать тему и провести еще одно исследование. Дело в том, что световые волны ультрафиолетового диапазона способны «разрывать на части» длинные углеводородные цепочки синтетических молекул. Подвержен ли этому влиянию материал «кевларовых» тросов, и если да, то насколько лебедочные веревки теряют прочность за сезон «загара»?

Технические характеристики (паспортные данные) и ориентировочная цена испытанных тросов
Наименование	AmSteel-Blue	Dextron 12 plus	Plasma
Страна-изготовитель	США	Норвегия	США
За время «облучения» тросы внешне практически не изменились. Разве что краска потускнела (это хорошо видно на красном образце, а вот сиреневый и желтый выгорели меньше). Но, как показали замеры, степень выгорания и уровень падения прочности – вещи невзаимосвязанные.
Диаметр, мм	11	10	11
Паспортная нагрузка, кгс	10 900	12 000	9 545
Цена, $ за метр	10,5	11	10,5

Восемь месяцев подготовки

Совершенно справедливо решив, что «измерения солнечного излучения и расчеты его среднегодового количества на единицу площади троса (с поправкой на перемещение солнца по небосводу, собственное затенение каната, влияние ориентации барабана лебедки по отношению к горизонту и приоритетных направлений движения среднестатистического внедорожного транс-портного средства в светлое время суток), а затем… моделирование условий в лаборатории при помощи кварцевой лампы» слишком запутают и нас, и читателя, мы поступили до безобразия просто. Мотки тросов были вывешены на внешнюю сторону балкона последнего этажа на южной стороне дома. Произошло это событие 1 апреля, и до 1 декабря никто не мешал испытуемым принимать солнечные ванны. Таким образом, солнце, воздух и вода воздействовали на наши образцы самым что ни на есть естественным образом на протяжении целого «внедорожного» сезона. Разумеется, в разные годы, на разных машинах и в разных климатических зонах планеты это воздействие будет отличаться. Но с большой долей уверенности могу предположить, что во многих случаях количество ультрафиолета, полученного верхними витками и открытой частью троса на реальной рабочей лебедке, будет достаточно похожим на то, что выпало на долю наших испытуемых.

Порвать за несколько секунд

То, что тросы провисели за балконом две трети года, в первую очередь выдает их внешний вид. Веревки за это время потускнели, особенно красный AmSteel. Чуть меньше выцвела сиреневая Plasma, а наименее блеклым смотрелся Dextron (возможно, из-за желтого цвета). Диаметр, масса и гибкость тросов остались прежними. Но все это была информация второго плана. Главное, что предстояло выяснить, – изменилась ли прочность?

Для испытаний мы вновь отправились на Авторемонтный завод в город Ульяновск и по прибытии повторили тест на разрыв по прежней методике все на том же модернизированном под наши нужды стенде для испытаний лебедок. На этот раз, учитывая опыт весенних тестов (в память о них на стальном заградительном щите осталась внушительных размеров вмятина от прилетевшего динамометра), стенд мы развернули наоборот, то есть динамометр закрепили на неподвижной опоре. Шестиметровый тестовый образец троса одной петлей зацепили за него, а второй – за крюк блока, через который, собственно, и создавал нагрузку рабочий барабан стенда. Сам трос, все из тех же соображений безопасности, мы расположили ниже – сантиметрах в десяти от пола.

Как и прошлой весной, мы строго выполнили требования международного стандарта сертификации синтетических канатов и давали на испытуемый образец максимальную нагрузку не сразу, а после десяти преднатягов до половины предполагаемой прочности. С одной лишь разницей: в прошлый раз мы ориентировались на заявленные производителем цифры, теперь же, предположив, что падение прочности может составить до 20% от значений, полученных в ходе первого опыта, «тренировочную» нагрузку для всех веревок мы сократили до 4500 кгс для Dextron и до 4000 кгс для остальных тросов.

И что же? Замерив во время «тренировок» растяжение тросов и сравнив его с таблицами, составленными весной, мы установили, что эластичность канатов от действия ультрафиолета не изменилась. Прочность же, как показали разрывы, действительно упала, но при этом у всех канатов по-разному. Так, Plasma оказалась самой стойкой к ультрафиолету и потеряла всего 10% прочности, у AmSteel потери прочности составили 17%, а у Dextron – и вовсе 20%! Правда, при этом прочность Dextron (10 мм) и Plasma (11 мм) оказалась практически одинаковой, а AmSteel (11 мм) отстал от них более чем на полтонны. Впрочем, прочность разных образцов одной веревки заметно различалась: в пределах 330 кгс у Dextron (8940–9270 кгс), 380 кгс у Plasma (8970–9350 кгс), и лишь 130 кгс у AmSteel Blue (8390–8520 кгс).

О вреде загара

Увы, ультрафиолетовое излучение Солнца не прибавляет здоровья синтетическим тросам. Скорее совсем наоборот. Правда, даже после сезона солнечных ванн тросы толщиной 10–11 мм все равно вдвое превосходят тяговые возможности «девятитысячных» лебедок. Тем не менее тенденция налицо. Но вот что удивительно – бывший наиболее слабым в «стартовом» тесте канат Plasma оказался наиболее стойким к ультрафиолету, в то время как наименьшую стойкость показал лидирующий среди новых тросов Dextron. Впрочем, изначального запаса прочности ему все-таки хватило, чтобы удержать высокие позиции (но уже в паре с сиреневым «конкурентом»).

Конечно, в реальности на срок службы тросов будет влиять не только (вернее, не столько) солнечное излучение. Очень многое зависит и от интенсивности использования лебедки, и от типов грунтов, и от условий хранения троса между поездками. Но если вы не ставите целью как можно чаще менять «ослабевший» синтетический трос, то достаточно следовать простым правилам: 1) в паузах между использованиями закрывать барабан лебедки непрозрачным чехлом; 2) не возить без необходимости трос намотанным на «кенгурин»; 3) после каждой серьезной вылазки снимать трос и стирать его, вымывая из волокон песок и прочий абразив.

Результаты тестов ORD
Марка	AmSteel-Blue	Dextron 12 plus	Plasma
Нагрузка на новый трос, кгс	10 070	11 230	9 900
Нагрузки при повторном тесте, кгс	8390–8520	8940–9270	8970–9350
Среднее падение прочности за сезон, %	16	18,7	7,5

Редакция благодарит за предоставленные на тест тросы следующие компании: «Восточная группа», (495) 727-53-00 (Plasma); Off-road-shop, (495) 721-95-11 (Dextron); «Русские автомобилиинвест», (495) 960-66-04 (AmSteel). За помощь в проведении теста благодарим Ульяновский авторемонтный завод

текст: Евгений КОНСТАНТИНОВ
фото: Андрей СААКЯН,
Александр ДАВИДЮК