Коуши: виды, применение и стандарты
Что такое коуш?
Коуш – это вспомогательная деталь такелажа в виде жёсткой вставки с желобом (канавкой) на наружной стороне. Обычно имеет каплевидную (грушевидную) форму, реже – круглую или треугольную. Коуш вставляется в петлю (огон) при её формировании, благодаря чему петля приобретает гладкий внутренний радиус, а трение и перегиб волокон троса значительно уменьшаются. Происхождение термина связано с нидерландским словом kous – в русский язык это слово вошло через морскую практику в начале XVIII века. Изначально коуши применялись на корабельных канатах, а со временем стали использоваться повсеместно в грузоподъёмных устройствах, при изготовлении стропов и стальных буксировочных тросов.
Коуш представляет собой цельную (иногда составную) металлическую оправку – чаще всего из углеродистой стали (нередко с оцинкованным или окрашенным покрытием), реже из нержавеющих сталей или даже прочного пластика для лёгких нагрузок. Размер типового коуша подбирается в соответствии с диаметром троса: как правило, характерный размер коуша примерно в 4 раза превышает диаметр каната. Например, для троса диаметром 12 мм рекомендуется коуш с внутренним диаметром около 48 мм. Стандартные коуши в маркировке обычно обозначаются номером (например, №25, №45 и т.д.), который примерно соответствует основному размеру коуша в миллиметрах и связан с диапазоном допустимого диаметра изделия. Так, коуш №25 рассчитан на стальной трос диаметром порядка 6–7 мм, коуш №45 на ~13–15 мм и т.д., согласно таблице стандартных размеров.
Содержание:
- Для чего предназначен коуш?
- Виды коушей
- Материалы и изготовление
- Стандарты и размеры коушей
- Использование и требования безопасности
Для чего предназначен коуш?
Основное назначение коуша – защищать от износа и перегибов в местах крепления. Жёсткая вставка в петле позволяет распределить нагрузку по большему радиусу и на большую площадь, предотвращая критический перегиб проволок троса. Без коуша стальной трос в петле испытывает сильное трение о крюк, болт, шакл или другое крепёжное звено, что приводит к быстрому истиранию и локальному излому проволок. Коуш же берёт на себя трение и обеспечивает плавный округлый изгиб петли.
Использование коушей для тросов даёт сразу несколько преимуществ:
- петля с коушем работает на растяжение, а не на излом
- нагрузка распределяется равномерно по длине петли
- снижается риск разрыва отдельных прядей от перегиба и перетирания
- продлевается срок службы
- повышается общая надёжность и безопасность строповки
В такелажных и грузоподъёмных операциях применение коушей повышает допустимую рабочую нагрузку петли, так как прочность без коуша в узле (огоне) снижается из-за перегиба. Таким образом, коуш предназначен для упрочнения и защиты петли троса, сохраняя расчётную прочность и предотвращая его преждевременный выход из строя.
Помимо промышленной грузоподъёмной техники, коуши нашли применение в самых разных областях. Их используют в стяжках и оттяжках конструкций, буксировочных тросах, монтажных растяжках. В морском деле коуши закрепляют в петлях швартовых и такелажных канатов для крепления к элементам судна. Встречаются они и в спецснаряжении: например, в пожарных верёвках (спасательных линиях) петля на конце часто усилена коушем.
Виды коушей
Конструкция и форма коушей могут отличаться в зависимости от назначения. Существуют несколько основных типов этих изделий:
Судовой (каплевидный) коуш
Судовой коуш – самый распространённый тип, имеющий грушевидную (каплевидную) форму с зауженными концами. Такая форма обеспечивает оптимальное распределение нагрузки по дуге петли. Классический судовой коуш изготавливается из высокопрочной углеродистой стали методом горячей ковки или штамповки, благодаря чему обладает жёсткостью и не деформируется под нагрузкой. Коуши этого типа применяются не только в судостроении, но и во многих других отраслях, и подходят как для стальных тросов, так и для синтетических канатов. В отечественной классификации стандартный стальной коуш грушевидной формы регламентирован ГОСТ 2224-93 – именно такие коуши используются при изготовлении большинства стропов. Для судовых коушей могут встречаться литеры в обозначении (например, тип C и P), которые указывают на сферу применения: так, вариант для стальных отличается от варианта для мягких (растительных или синтетических).
Круглый коуш
Круглый коуш для троса имеет форму кольца с непрерывной канавкой по окружности. В петле с таким вкладышем трос изгибается по кругу, образуя кольцевую огоновку. Круглые коуши характеризуются повышенной жёсткостью конструкции. Они обычно толще и массивнее грушевидных и после установки придают петле строго круглую форму. Однако такая форма создает больший угол между ветвями троса, поэтому очень важно надёжно зафиксировать конец – требования к креплению петли с круглым коушем повышенные. Круглые коуши находят применение там, где нужна особо прочная неподвижная петля, но в подъёмных стропах используются реже грушевидных.
Вантовый коуш
Вантовый коуш по внешнему виду похож на судовой, но отличительной особенностью является наличие поперечной перемычки внутри петли. Эта перемычка уменьшает внутренний диаметр и придаёт коушу дополнительную жёсткость. Вантовые коуши, как правило, изготавливаются ковкой или литьём из легированной стали и рассчитаны на высокие статические и динамические нагрузки. Свое название они получили от слова «ванты» – так на флоте называют стоячие такелажные растяжки (например, удерживающие мачты). Соответственно, вантовые коуши применяются в судовой оснастке, однако не только там: они используются и в строительных конструкциях, мачтах, опорах, где необходима особо надёжная фиксация троса с минимальным просветом петли. Перемычка препятствует смятию коуша и служит упором, за который может цепляться крепёжный штырь или болт. Существуют коуши с перемычкой под стандартом DIN 83420 / EN 13411, которые часто применяются во внедорожных лебёдках и тяжёлых растяжках. В некоторых каталогах такой тип могут называть «коуш типа D» или «коуш с перемычкой».
Клиновой коуш
Клиновой коуш (так же называют клиновой зажим) представляет собой составное устройство для быстрого крепления конца каната с помощью клина. Конструктивно он состоит из массивной обоймы (корпуса) с конусным каналом и отдельного клина-вставки с продольной канавкой под трос. При монтаже один конец огибает обойму, а свободный конец заводится внутрь вместе с клином. Под действием натяжения груза клин затягивается в сужающуюся обойму, намертво прижимая трос. Сила трения и клиновый эффект препятствуют выскальзыванию изделия из зажима.
Клиновые коуши используются преимущественно в грузоподъёмных механизмах (кранах, лебёдках) – они позволяют быстро закрепить канат без трудоёмкого заплетения или опрессовки. Чаще всего клиновой тип применяется как часть сменных концевых захватов крана или лебёдки (например, в башенных кранах, тяговых лебёдках) и обеспечивает удобство обслуживания. Следует отметить, что хотя клиновая обойма иногда называется коушем, фактически она выполняет несколько иную роль, отличаясь от классических коушей формой и принципом работы. Тем не менее клиновые зажимы стандартно включают в семейство коушей как разновидность терминальной оснастки троса.
Закрытый коуш
Закрытый коуш – это исполнение коуша с полностью замкнутыми бортиками желоба. По форме он напоминает трубку или колыбель, внутри которой лежит трос. У таких коушей канавка образует замкнутое пространство, что исключает выпадение и защищает его пряди от внешней среды. Закрытые коуши чаще всего применяются с мягкими тросами – синтетическими или растительного происхождения, где есть риск выскальзывания гибкой верёвки из открытого желоба. Кроме того, полузакрытая конструкция предохраняет волокна от ультрафиолета, влаги и механического повреждения, что актуально для тросов, работающих на открытом воздухе. Стальные закрытые коуши изготавливаются как из обычной, так и из нержавеющей стали, иногда из цветных сплавов. В СССР/РФ для таких изделий введён стандарт ГОСТ 28238-89, регламентирующий коуши закрытого типа для растительных и синтетических канатов. Визуально закрытый коуш отличается наличием выраженных бортов или даже почти сплошной трубчатой формы вокруг троса.
Другие разновидности
Помимо перечисленных основных видов, существуют и более узкоспециализированные коуши.
Полу-коуши – укрупнённые вкладыши для особо толстых канатов, которые могут состоять из двух половин. Их используют на концах сверхкрупных тросов там, где цельный коуш таких размеров изготовить или установить затруднительно. Полу-коуши обычно имеют разборную конструкцию: две симметричные части охватывают петлю с обеих сторон и образуют желоб нужного диаметра.
Кислотостойкие коуши – это, строго говоря, не особая форма, а изделия из специальной нержавеющей стали (марки A4 и др.), обладающей повышенной стойкостью к агрессивным средам. Такие коуши отличаются гладкой полированной поверхностью и применяются в химической промышленности, морской воде и т.п. средах, где обычные оцинкованные детали быстро бы корродировали.
Треугольные коуши — имеют форму треугольной рамки. Исторически они встречались в морском деле, однако сейчас используются редко. В целом же подавляющее большинство современных коушей – либо грушевидные (каплевидные), либо круглые, а прочие варианты применяются по мере специальных требований.
Материалы и изготовление
Материалом для коушей обычно служит конструкционная сталь. Массово производятся коуши из углеродистой стали Ст3, 20, 45 и аналогичных марок – как без покрытия, так и с антикоррозийным покрытием (цинкование, воронение, порошковая окраска и др.). При необходимости применяются более прочные стали: для морских и химических условий – нержавеющие хромоникелевые стали (например, AISI 304, 316, известные как A2 и A4). В некоторых случаях (искробезопасное исполнение, морская фурнитура для парусных яхт) коуши делают из бронзы или латуни, так как цветные сплавы не ржавеют и не дают искр при ударе. Существует и ограниченное применение пластмассовых коушей – как правило, из прочного полиамида – но только для небольших верёвок и умеренных нагрузок (бытовые буксировочные ремни, парусный спорт и т.п.), поскольку полимерный коуш менее стоек к износу.
Способы изготовления коушей включают горячую ковку, штамповку (гибку) и литьё. Массовые стандартные коуши обычно изготавливаются из стальных полос или прутков методом холодной или горячей штамповки с последующей механической обработкой канавки. Также практикуется ковка – особенно для крупных и судовых коушей, требующих повышенной прочности. Некоторые усиленные или нестандартные формы (например, вантовые с перемычкой) могут отливать из стали или чугуна с последующей обработкой. Для защиты от коррозии готовые стальные коуши часто оцинковывают (горячим методом или гальваникой), реже оксидируют (чернят) или красят порошковой эмалью. В результате качественный стальной коуш способен длительно работать на улице и в морской воде без существенной ржавчины.
Коуши бывают цельными (монолитными) и разборными. Цельные – это привычные единые рамки, разборные же состоят из двух и более частей. Пример разборной конструкции – упомянутый клиновой коуш, где обойма отделена от клина, или полу-коуш, состоящий из двух половин. Разборные коуши удобны в условиях стационарного монтажа, когда нужно установить коуш на уже натянутый канат или когда диаметр троса очень велик. При этом в эксплуатации разборные модели требуют периодического контроля сборки (например, подтягивания клина).
Для особых условий эксплуатации материалы коушей подбираются по спецтребованиям. Например, для северных районов (температуры ниже -40 °C) используют сталь с пониженным содержанием легирующих элементов (чтобы избежать хрупкости при морозе). А в среде с повышенной кислотностью или в морской воде – высоколегированные нержавеющие стали с полированной поверхностью, выдерживающие агрессивное воздействие. Таким образом, конструкция коушей относительно проста, но материал и технология их изготовления подбираются под предполагаемые нагрузки и условия службы.
Стандарты и размеры коушей
Производство и применение коушей регламентируется рядом стандартов. В России и странах СНГ основным нормативом является ГОСТ 2224-93 «Коуши стальные для стальных канатов». Этот стандарт (первоначально введён ещё в 1972 г. как ГОСТ 2224-72) устанавливает конструкцию, материалы и размеры кованых и штампованных коушей, применяемых для крепления концов проволочных канатов подъемно-транспортных устройств. В таблице ГОСТ 2224 приведён ряд типоразмеров (№ 25, 30, 34, 40… до № 120), охватывающих диапазон диаметров приблизительно от 6 мм до 44 мм. Например, коуш № 63 по ГОСТ рассчитан для канатов Ø18,5–22,0 мм, коуш № 75 – для 22–25,5 мм и т.д.. Геометрические параметры (ширина желоба D, толщина и длина) для каждого номера стандартизированы. Эти стандартные коуши обычно применяются во всех отраслях промышленности (кроме отдельных спецсфер вроде атомной, авиа- и водного транспорта, где могут быть свои нормы).
Для коушей закрытого типа в советской стандартизации предусмотрен отдельный стандарт – ГОСТ 28238-89, касающийся вкладышей с бортиками для гибких канатов (как упомянуто выше). Также действуют отраслевые стандарты на методы закрепления на коуше, например ГОСТ 19029-73 и ГОСТ 19030-73 – которые описывают технологии заплетки троса вокруг коуша и требуемые размеры последних.
В международной практике широко применяются европейские стандарты DIN/EN. Наиболее известен DIN 6899, содержащий два типа: DIN 6899-A (так называемый лёгкий, открытый коуш без усиленных бортов) и DIN 6899-B (усиленный, более массивный коуш с утолщённой спинкой). Оба типа DIN 6899 охватывают диапазон диаметров троса от 2–3 мм до ~50 мм. Стандарт DIN 6899 практически эквивалентен по назначению ГОСТ 2224 и используется повсеместно вне СНГ. Кроме того, для морских применений существует DIN 3091 – стандарт судового коуша особой формы (иногда называемый коуш тип C, с очень плотной закруглённой формой, применяемый в судовой промышленности). Европейский стандарт EN 13411-1 (и ISO 12179) также регламентирует требования безопасности к коушам для стальных канатов, являясь аналогом упомянутых национальных стандартов. В частности, EN 13411-1 включает требования к материалу, испытаниям и маркировке коушей. Для клиновых коушей установлен отдельный стандарт EN 13411-6 (DIN 43148), описывающий клиновые зажимы.
Подбор коуша нужного размера осуществляется по стандартным таблицам или рекомендациям производителя. Важно точно соответствовать диаметр каната и размер коуша – слишком маленький коуш приведёт к перегибу троса, а слишком большой – к неплотному прилеганию и ненадёжной фиксации. При изготовлении строп в петле с коушем трос крепят либо методом опрессовки алюминиевой втулкой, либо болтовыми зажимами, либо заплетением вручную – в любом случае, крепление должно быть выполнено согласно нормам, чтобы коуш плотно сидел в петле и не «болтался».
Использование и требования безопасности
Коуши являются неотъемлемой частью грузовых строп, такелажных приспособлений и крепёжных систем. Они рассчитаны на длительную эксплуатацию под нагрузкой, однако требуют соблюдения правил техники безопасности. В процессе работы необходимо периодически осматривать коуши на предмет износа или деформации. Деформация коуша – серьёзный признак того, что строп отработал свой ресурс либо подвергался перегрузке. Согласно правилам, не допускается использовать стропы, у которых коуши погнуты или деформированы. Если геометрия желоба нарушена (сплющивание, раскрытие, трещины), то такой коуш подлежит браковке и замене, так как он уже не обеспечивает должной поддержки троса. Например, нормативы браковки канатных строп указывают, что износ или деформация коуша более чем на 10–15% от исходных размеров является основанием для вывода стропа из эксплуатации.
При правильной же эксплуатации коуши значительно продлевают срок службы канатов. Их применение увеличивает ресурс стропа в несколько раз за счёт снятия концентрированных напряжений в петле. В итоге снижение затрат на замену канатов и повышение безопасности оправдывает использование коушей в любых ответственных соединениях. При монтаже нового коуша важно подобрать соответствующий диаметру троса размер, правильно установить его в петлю и надёжно зафиксировать конец каната зажимами или опрессовкой. Коуш должен сидеть плотно, без люфта, и охватывать канат по всей длине канавки. Соблюдение этих условий обеспечивает, что коуш будет выполнять свою функцию – защищать трос – на протяжении всего срока эксплуатации.
Вывод: коуши – хоть и небольшие по размеру детали – играют критически важную роль в канатных соединениях. Они представлены различными видами для разных задач, стандартизованы и просты в использовании. Правильно подобранный и установленный коуш повышает надёжность любой системы с тросовыми петлями, будь то подъёмный кран, корабельный такелаж или спасательная верёвка. Благодаря коушам стальные канаты служат дольше и безопаснее, а значит, их применение остаётся актуальным во всех сферах, где используются тросовые стропы и соединения.
Хотите купить стропы или получить профессиональную консультацию, позвоните по номеру +7(495)006-12-37 или напишите на почту zakaz@stropexpert.ru. Доставка работает по всей территории РФ.