Podstawy urządzeń

okrętowych

- wykład

CIĘGNA

Literatura:

•Smotrycki Stanisław; Maszyny i urządzenia pokładowe, rozdział 2 Cięgna
stosowane w wyposażeniu pokładowym, Wyd. P.Sz., Szczecin 1974

•PN-68/M-80200 Liny stalowe. Podział i zasada budowy oznaczenia.

•PN-68/M-80201 Liny stalowe z drutu okrągłego. Wymagania i badania.

•PN-69/M-80202 Liny stalowe 1×7 i inne normy

•Przepisy Polskiego Rejestru Statków, część XIII Materiały, rozdział 8 i 9

•Katalogi producentów, np.: Drumet, Dreyfus.

Cięgno

charakteryzuje się tym, że przenosi tylko siły rozciągające. Ze względu na

swoją giętkość nie przenosi sił ściskających i zginających.

Rodzaje

cięgien:

 liny;

 łańcuchy.

Funkcje

cięgien w urządzeniach okrętowych:

 takielunek stały;

 takielunek ruchomy;

 cięgna kotwiczne, cumownicze, holownicze.

Materiały

z których wykonano cięgna:

- włókna:

-

naturalne:

- konopne - K;

- manilowe (dziki bananowiec) - Ma;

- sizalowe (liście agawy) - Sl;

- jutowe;

- bawełniane;

- lniane;

-

sztuczne:

-

nylonowe;

- stylonowe;

- terylowe;

- polipropelynowe;

- inne;

- stal.

Budowa cięgna z włókna naturalnego:

Zestawienie lin włókiennych i ich właściwości:

Liny sizalowe

• sizal - niezwykle twardy i bardzo wytrzymały surowiec;
• niebarwione;
• wykończone z zachowaniem charakteru surowca;
• przyjazne dla środowiska;
• odporne na ścieranie;
• o wysokiej higroskopijności.

Liny polipropylenowe

• polipropylen (PP) charakteryzuje się wyższą trwałością od materiałów
naturalnych;
• odporne na działanie substancji chemicznych i organicznych;
• nie absorbujące wody;
• stabilizowane na promieniowanie UV;
• zgodne z normami PN, DIN;
• wysoka wytrzymałość na zrywanie;
• duża odporność na ścieranie;
• nie tworzy pętli, nie skręca się;
• niezwykle lekka - masa właściwa: 0,91 g/cm3 ( unosi się na wodzie );
• temp. topnienia 165-175°C.

Zestawienie lin włókiennych i ich właściwości:

Liny poliestrowe

• znakomitą odpornością na warunki klimatyczne;
• bardzo dobrą wytrzymałością;
• odpornością na ścieranie;
• w odróżnieniu od lin poliamidowych, także w stanie mokrym są -
prężne i miękkie;
• nie unoszą się na wodzie;
• znakomita odporność na promieniowanie UV;
• temp. pracy do 150°C (temp. topnienia 260°);
• dobra odporność na chemikalia;
• niska rozciągliwość;
• zgodne z normą PN-EN i DIN.

Liny poliamidowe

•zdolnością pochłaniania energii uderzeniowej;
nie unoszą się na wodzie
• wyższa odporność na wysokie temperatury niż w wypadku polipropylenu;
• temp. pracy do 100°C (temp. topnienia 215°C);
• wysoka wytrzymałość i odporność na ścieranie;
• wysoka rozciągliwość;
• niższa odporność na kwasy;
• absorbują wilgoć;
• w różnych kolorach;
• zgodne z normami PN-EN i DIN.

Porównanie własności lin z włókien naturalnych i sztucznych:

35

32

16

14

16

14

wydłużenie przy zerwaniu [%]

5

5

5

10

6÷7

8÷9

wydłużenie sprężyste [%]

0,84

1

0,68 (pł.)

0,92

1

0,95

masa własna [g/cm

3

]

98,1

90,3

68,7

41,2

34,3

37,3

26

88,3

78,5

58,9

35,3

30,4

33,4

24

73,6

65,7

49

29,5

26,5

27,5

22

59,8

55,9

31,4

24,5

23,5

21,6

20

stylonowe

terylowe

PP

manilowe

sizalowe

konopne

liny [mm]

wytrzymałość liny na zerwanie [kN]

średnica

Budowa cięgna wykonanego ze stali:

Podział lin stalowych wg:

3. Przekroju poprzecznego drutów:

a) liny z drutów okrągłych;
b) liny z drutów okrągłych i kształtowych:

- klinowych – k;

- esowych – s;

- zetowych – z.

4. Według liczby lnisk:

a) liny jednosplotkowe (jednozwite) - 1;
b) liny sześciosplotkowe (dwuzwite) – 6;
c) liny ośmiosplotkowe (dwuzwite) – 8;
d) liny osiemnastosplotkowe (dwuzwite) – 18;
e) liny trzydziestosześciosplotkowe (dwuzwite)
– 36;
f) liny sześciolniskowe:

- okrągłe (trójzwite);

- liny płaskie (dwuzwite) - os;

g) liny ośmiolniskowe (płaskie) - 8×4;
h) liny dziesięciolniskowe (płaskie) - 10×4;
i) liny dwunastolniskowe (płaskie) - 12×4.

1. Kształtu poprzecznego:

a) liny okrągłe;
b) liny płaskie – os.

2. Przekroju poprzecznego splotek w linie:

a) liny okrągłosplotkowe;

b) liny trójkontnosplotkowe – os;

c) liny owalnosplotkowe – os.

5. Liczby warstw splotek w linie:

a) liny z jedną warstwą splotek;

b) liny z dwiema warstwami splotek;

c) liny z trzema warstwami splotek.

6. Liczba warstw drutu w splotce:

a) jednowarstwowe;

b) dwuwarstwowe;

c) trzywarstwowe;

d) czterowarstwowe.

7. Styku drutów w splotce:

a) liny z punktowym stykiem drutów – T;

b) liny z liniowym stykiem drutów:

- o jednakowej średnicy drutów w

poszczególnych warstwach splotki (typ
Seale) – S;

- o dwóch różnych średnicach w

zewnętrznej warstwie splotki (typ
Warrington) – W;

- o warstwach z drutów o jednakowej

średnicy i warstwach z drutów o różnych

średnicach (typ Warrington-Seale) – WS;

- kombinowane z częściowo liniowym

i częściowo punktowym stykiem drutów

pomiędzy poszczególnymi warstwami
splotek (na podstawie konstrukcji Seale –
ST, na podstawie konstrukcji Warrington –
WT);

- z drukiem wypełniającym (typu

Filler) – F.

T

S

W

WS

ST

WT

F

9. Kierunku zwicia liny i splotki:

a) liny prawe – Z;

b) splotki prawe – z;

c) liny lewe – S;

d) splotki lewe – s.

11. Materiału rdzenia:

a) liny z jednym lub kilkoma rdzeniami
organicznymi – Ao;
b) liny z rdzeniem z włókien azbestowych –
Aa;

c) liny z rdzeniem metalowym z drutów o

niskiej wytrzymałości – Am;

d) liny z rdzeniem metalowym z drutów o tej

samej wytrzymałości co pozostałe druty w
linie – At;

e) liny z rdzeniem z tworzyw sztucznych.

12. Naprężeń wewnętrznych liny:

a) liny nieodprężone;
b) liny odprężone – n.

8. Wielokrotności zwicia liny:

a) liny jednozwite;

b) liny dwuzwite;

c) liny trójzwite;

d) liny szyte.

10. Wzajemnego układu zwicia splotek i lin:

a) liny przeciwzwite prawe – Z/s;

b) liny przeciwzwite lewe – S/z;
c) liny współzwite prawe – Z/z;
d) liny współzwite lewe – S/s.

Z/s

S/z Z/z

S/s

13. Odkrętności liny:

a) liny odkrętne;
c) liny nieodkrętne – N.

14. Klasy jakości liny:

a) liny wysokiej jakości – I;
b) liny normalnej jakości – II.

15. Rodzaju pokrycia drutów:

a) liny z drutów gołych;
b) liny z drutów ocynkowanych warstwą

normalną – g;
c) liny z drutów ocynkowanych warstwą

grubą – G.

16. Nominalnej wztrzymałości na rozciąganie:

a) Rm = 120 kG/mm

2

– 120;

b) Rm = 140 kG/mm

2

– 140;

c) Rm = 160 kG/mm

2

– 160;

d) Rm = 180 kG/mm

2

– 180;

e) Rm = 200 kG/mm

2

– 200;

f) Rm = 220 kG/mm

2

– 220.

Zasada tworzenia oznaczenia liny:

1)

Część słowna;

2)

Średnica liny lub szerokość i grubość w przypadku lin płaskich;

3)

Oznaczenie konstrukcji liny:

•

Kształt przekroju poprzecznego drutów;

•

Styk drutów w splotkach;

•

Liczba drutów w splotce;

•

Liczba rdzeni;

•

Materiał rdzenia;

•

W przypadku rdzenia metalowego jego konstrukcja

.

4)

Kierunek zwicia lin i splotek;

5)

Liczba splotek i lnisk;

6)

Wzajemny układ zwicia splotek i liny;

7)

Stan naprężeń wewnętrznych w linie;

8)

Odkrętność liny;

9)

Klasa jakości liny;

10) Rodzaj pokrycia drutów w linie;
11) Nominalna wytrzymałość na rozciąganie;

12) Numer normy przedmiotowej.

Przykładowe oznaczenie liny:

LINA 20,0 – W 6×19+Ao – Z/s – n – II – g – 160 PN-70/M-80225

Część słowna

Średnica liny

20 mm

Oznaczenie konstrukcji liny:

W – Werrington; 6 – 6 splotek; 19 – 19 drutów; Ao – rdzeń z włókien
organicznych

Kierunek zwicia lin i splotek:

Z/s – lina przeciwzwita prawa

Stan naprężenia:

n – lina odprężona

Klasa jakości liny:

II – lina normalnej jakości

Rodzaj pokrycia drutów w linie:

g – lina ocynkowana warstw normalną

Nominalna wytrzymałość na rozciąganie:

160 – 160 kG/mm

2

Numer normy
przedmiotowej:

PN-70/M-80225 Liny

stalowe W 6×19+Ao

Przepisy PRS dotyczące cięgien:

Część XIII „Materiały” (rozdział 8 „Liny stalowe”; rozdział 9 „Liny z włókien

roślinnych i syntetycznych”)

Podstawowe wymagania:

•

Przekrój okrągły;

•

Ocynkowanie;

•

Rdzeń z manili, sizalu, konopi lub włókien syntetycznych;

•

Rm = 13,7 MPa (140 kG/mm

2

); 15,7 MPa (160 kG/mm

2

); 17,7 MPa (180 kG/mm

2

); 19,6 MPa (200 kG/mm

2

)

Część III „Wyposażenie pokładowe”

4.2. Liny cumownicze:

•

d≥20 mm – dla włókien roślinnych i sztucznych;

•

72 druty w 6 splotkach z 7 rdzeniami z włókna dla rzeczywistej siły zrywającej mniejszej od 216 kN;

•

144 druty w 6 splotkach z 7 rdzeniami z włókna dla rzeczywistej siły zrywającej z przedziału od 216
kN do 490 kN;

•

216 drutów w 6 splotkach z 7 rdzeniami z włókna dla rzeczywistej siły zrywającej powyżej 490 kN;

5.2. liny holownicze:

Długość i rzeczywistą siłę zrywającą odczytujemy z tablic (wg wskaźnika wyposażenia)

6.2. Maszty z olinowaniem stałym

Inne przepisy