Liny stalowe - ebook

_W jednym końcu olbrzymiej szopy stało naczynie w kształcie gruszki. Podstawa jego była szeroka. Szczyt zwężał się i zakończony był niedużym otworem. Ta wielka retorta obracała się na poziomej, wewnątrz pustej osi, która doprowadzała do środka ogrzane powietrze z maszyny wiatrowej. Całe to naczynie mogła przechylać się w taki sposób, że przez otwór górny wylewała się we właściwej chwili zawartość._

_Wstęga białej blachy, coraz dłuższa, niby pływająca smuga ognia, ukazuje się to w górze, to na dole, to tu, to tam. Pływa w powietrzu. (… ). Chowa się w szczeliny i męczy. Ruszty stykają się i drżą. To się dźwigną na wysokość poziomu szczeliny między górnymi walcami, to się najniżej zsuwają. (…). Tuż obok latają po ziemi węże stalowe. Biały ucinek sztaby płonącej, wprowadzony w ciasny otwór, wybiega co chwila w przestrzeń, zmierzając do coraz węższych kryjówek. Tam stoją młodzi ludzie z krótkimi szczypcami, którzy chwytają pysk węża, gdy się wysuwa i niosą go swobodnie na salę. Dopiero gdy ogon zacznie stukać po ziemi, kierują go do innej szczeliny. Drut pędzi z szaloną szybkością. Ogon, ginąc w otworze, trzepie się na prawo i lewo jak żywy...._

_W sąsiedniej hali, obok szybu, Judym przypatrywał się motorowi parowemu, który obraca dwie szpule szczytowe. Na nich kręcą się liny ze stali podtrzymując windy, z których jedna jedzie do sztolni, gdy druga w górę wstępuje._

Stefan Żeromski _Ludzie bezdomni_ (I wydanie z 1900 r.)

(Cytaty pochodzą z wydania w opracowaniu Anny Popławskiej, Wydawnictwo GREG, Kraków 2003 r.)OD AUTORA

Niniejsza publikacja w całości dotyczy lin stalowych, czyli cięgien nośnych, wykonanych przede wszystkim z drutów stalowych, ale także i innych materiałów, zasadniczo służących do przenoszenia obciążeń wzdłużnych, a w pewnych sytuacjach także obciążeń poprzecznych. Stąd wziął się tytuł książki: _Liny stalowe_. W zamyśle autora książka jest opracowaniem kompletnym, czyli ujmuje tematykę stosowania lin w ujęciu zarówno historycznym, współczesnym oraz przyszłościowym w czterech głównych aspektach, którymi są:

− _budowa_ – opis sposobów wykonania i podstawowych cech dostępnych dla użytkownika konstrukcji lin stalowych;

− _właściwości –_ opis specyficznych cech konstrukcyjnych, które powodują niezwykłą różnorodność zastosowań lin stalowych;

− _eksploatacja –_ opis zachowywania się lin stalowych pracujących w różnych warunkach eksploatacyjnych;

− _zastosowania –_ opis pracy lin stalowych w ich różnych zastosowaniach w urządzeniach do transportu, w budowlach oraz jako elementy pomocnicze.

Powyżej wyszczególnione cztery aspekty są jednocześnie podtytułami książki, na którą składa się 9 merytorycznych rozdziałów. Rozdział 1 to _Zarys historii rozwoju lin_. Przedstawiono w nim historyczny rozwój lin od prehistorii, poprzez starożytność, średniowiecze, aż do wytworzenia w 1834 r. przez Wilhelma Alberta w Niemczech pierwszej liny wykonanej z drutów stalowych. W rozdziale tym szczególnie podkreślono innowacyjność i uniwersalność w budowie i zastosowaniach lin, które zdaniem autora są jednym z największych wynalazków w historii technologicznej ludzkości. W rozdziale 2, _Liny stalowe_, przedstawiono metody produkcji oraz budowę splotek współcześnie produkowanych lin stalowych oraz metody badań drutów w trakcie produkcji. Rozdział 3, _Przegląd konstrukcji lin stalowych oraz ich połączeń i zakończeń_, poświecono wyrobom finalnym, czyli gotowym do zastosowania linom stalowymi. Ponieważ lina jako taka nie może sama pracować, w rozdziale tym przedstawiono podstawowe metody mocowania i łączenia lin z elementami urządzeń, w których pracują. Omówiono też coraz częściej stasowane w budowie lin tworzywa sztuczne oraz nowe rozwiązania konstrukcyjne. Rozdział 4 to _Dobór lin stalowych do określonych warunków pracy_. Podano w nim metodyki dobierania lin do określonych warunków pracy. Przedstawiono zasady doboru i obliczeń lin w układach cięgnowych, wielokrążkowych i ciernych. Zachowaniu się lin w różnych warunkach eksploatacji poświęcono rozdział 5 _Właściwości eksploatacyjne lin stalowych_, a w rozdziale 6 _Metody badań i oceny stanu lin stalowych_ omówiono najważniejszy aspekt eksploatacji lin, czyli sposoby oceny ich aktualnego stanu i zasady wycofywania z eksploatacji. W rozdziale 7, _Analiza widmowa sygnału cyfrowego oraz modelowanie zużycia zmęczeniowego i dynamiki pracy lin stalowych_, przedstawiono zaawansowane cyfrowe metody analizy sygnału diagnostycznego z badań magnetycznych oraz metody modelowania zużycia zmęczeniowego i dynamiki pracy lin stalowych w różnych zamodelowanych warunkach. Rozdziały 8, _Zastosowanie lin stalowych w urządzeniach do transportu ludzi i materiałów_, i 9, _Pomocnicze zastosowania lin stalowych w układach wybranych maszyn i konstrukcji_, zawierają liczne przykłady zastosowania lin stalowych w urządzeniach transportu linowego jako elementy konstrukcji i jako różne elementy pomocnicze.

Podstawowym celem tej publikacji jest przyczynienie się do podniesienia bezpieczeństwa oraz wydłużenia czasu eksploatacji lin stalowych. Adresatami książki są studenci kierunków inżynieryjnych, projektanci urządzeń transportowych wykorzystujących liny, producenci i dostawcy lin, pracownicy zatrudnieni w ośrodkach narciarskich, firmach produkujących, montujących, nadzorujących i remontujących urządzenia suwnicowe, dźwigowe itp., pracownicy dozorów technicznych i w końcu pracownicy firm zajmujących się badaniami specjalistycznymi i usługami w zakresie eksploatacji lin. Książka powstaje w okresie trwania pandemii wywołanej koronawirusem. Spowodowało to, że zdalnie są prowadzone praktycznie wszystkie zajęcia na wyższych uczelniach, zdalnie też swoją pracę wykonuje wielu inżynierów. Autor wyraża nadzieję, że pojawienie się tej publikacji w formie książkowej i elektronicznej pomoże wszystkim zainteresowanym w studiowaniu złożonej tematyki eksploatacji lin stalowych.

Zdaniem autora, jak do tej pory nie ma w żadnym kraju podobnej publikacji dotyczącej wieloaspektowej problematyki eksploatacji lin stalowych. Pierwowzorem całości jest wydana w roku 2004 przez Wydawnictwo „Śląsk”, dawno już wyczerpana, książka tego samego autora o tytule _Eksploatacja lin stalowych_. Niniejsze wydawnictwo jest całkowicie zmienione, ale przyjęte w tamtej książce niektóre założenia zachowano. Do tekstu wprowadzono 524 ilustracje o różnym stopniu złożoności. Zostały one przygotowane w taki sposób, aby mogły być studiowane niezależnie od opisu w tekście. Ilustracje w zdecydowanej większości wykonał autor, a dla ilustracji pochodzących z innych źródeł podano autorów. Maksymalnie starano się także wyeliminować opisy matematyczne tam, gdzie było to możliwe. Zrezygnowano też z podawania wielu szczegółowych danych technicznych, przytaczając jednak i omawiając najważniejsze zdaniem autora normy przedmiotowe z omawianego zakresu. Dociekliwy czytelnik może też ten brak szczegółów zrekompensować, studiując dodatkową literaturę, której obszerny wykaz zamieszczono na końcu książki. Literatura ta mogła być zebrana miedzy innymi dzięki licznym publikacjom ukazującym sią w materiałach konferencyjnych i periodyku organizacji OIPEEC.

Intencją autora było dbanie o najwyższą jakość tekstu i ilustracji. Nie było by to możliwe bez merytorycznej ogromnej pracy redaktorów redakcji PWN w osobach: pani Izabeli Mika, pani Marioli Grzywackiej oraz panów Karola Zawadzkiego i Sławka Ląkocy. Nie mniej jednak wszystkie błędy i usterki, które nie zostały zauważone i wyeliminowane, wyłącznie obciążają autora.

Na koniec pragnę podziękować mojej żonie Marcie za ciągłe wspieranie i zainteresowanie tym projektem. Dziękuję także synowi Mikołajowi za zainteresowanie postępami w pisaniu tej książki.

Andrzej Tytko

Kraków, sierpień 2020 r.WYKAZ WAŻNIEJSZYCH, STOSOWANYCH SKRÓTÓW ORAZ OZNACZEŃ WRAZ Z ICH JEDNOSTKAMI

– operator skalujący;

2D, 3D – obraz dwu- lub trójwymiarowy;

_α_ – poziom istotności (najczęściej 0,05);

_α_ – kąt opasania liny na kole pędnym ;

_α_, _α_₁ – kąt zwicia splotek liny, kąt rozwarcia gniazda, np. klinów ;

_δ_ – średnica drutu linowego ;

_δ_SFe – przekrój nośny drutu linowego ;

∆_B_ – różnica indukcji mierzonej pomiędzy różnymi przekrojami liny;

∆_S_Feφ – umowna (parametry: _ρ_ = 0 mm i _s_ = 1 mm) zmiana przekroju liny ;

∆_S_Fe – przekrój metaliczny uszkodzenia ;

∆_X_, ∆_Y_, ∆_Z_ – rozdzielczość skanowania laserowego w kierunku osi _X_, _Y_, _Z_ ;

∆_f_ – szerokość okienka częstotliwości ;

∆_t_ – czas pomiędzy kontrolami stanu liny;

∆_t_ – interwał próbkowania sygnału ;

∆_τ_ – przesunięcie czasowe (długość okienka) ;

_ε_ – odkształcenie, wydłużenie ;

_η_ – sprawność mechaniczna;

_ϕ_ – kąt nabiegu liny na koła kierujące ;

_ϕ_ – argument liczby zespolonej;

_Φ_ – środkowy kąt cięciwy starcia ;

_Φ_ – bezwymiarowa pulsacja unormowana;

_Φ_k – pulsacja składownika widma sygnału o numerze _k_ ;

Φ, Φr – strumień magnetyczny ;

_γ_ – gęstość materiału ;

_ν_ – liczba Poissona;

_µ_ – współczynnik tarcia;

_µ_s – współczynnik tarcia klinów w szczękach;

_µ_s = tg _ρ_ – współczynnik tarcia klinów o linę;

_ω_ – pulsacja (częstość kołowa) ;

_ω_ – prędkość obrotowa bębna linowego ;

_ψ_ – kąt wytarcia drutu linowego ;

_y_n – funkcja bazowa;

_Ψ_(_t_, _τ_) – funkcja bazowa, czyli falka,

_ρ_ – promień położenia uszkodzenia względem osi liny ;

_ρ_ – kąt tarcia, kąt tarcia klinów w gnieździe ;

_σ_, _σ_(_i_, _j_) – naprężenia, naprężenie w drucie _j_ w czasie cyklu iteracyjnego _i_ ;

_θ_ – kąt nabiegu liny pracującej jako pochylone cięgno ;

_B_ – wektor indukcji magnetycznej ;

_B_r – składowa radialna wektora indukcji magnetycznej ;

_a_ – część rzeczywista liczby zespolonej (Re);

_a_n – współczynniki funkcji bazowych,

_A_k – amplituda _k_-tego składnika częstotliwościowego widma ;

_b_ – część urojona liczby zespolonej (Im);

_c_ – szerokość wytarcia powierzchni drutu, cięciwa starcia ;

_c_LD – czułość rejestracji sygnału w kanale czujnika indukcyjnego LD ;

_d_, _d_nom – średnica nominalna liny ;

_d_₁ – zmierzony wymiar „falistości” liny ;

_d_r – różnica w obciążeniu kolejnych drutów (postęp arytmetyczny) ;

_d_z – współczynnik dynamiki procesu zużycia liny;

_D_ – średnica koła linowego ;

_D_/_d_ – bezwymiarowy stosunek średnicy koła linowego _D_ do średnicy liny _d_ ;

_e_ – długość splotki w miejscu wprowadzenia jej do rdzenia liny ;

_E_ – indukowana siła elektromotoryczna ;

_E_l – moduł sprężystości liny stalowej ;

_EI_ – sztywność poprzeczna liny ;

_ES_ – sztywność wzdłużna liny ;

_f_ – częstotliwość ;

_f_₀ – najmniejsza częstotliwość sygnału ;

_f_k – częstotliwość _k_-tego prążka w widmie sygnału ;

_f_s – częstotliwość próbkowania sygnału ;

_f_{ } – rozkład losowy;

_f_(_t_) – sygnał oryginalny;

_F_ – siła obciążająca linę ;

_F_(_i_, _j_) – obciążenie w drucie _j_ w czasie _i_-tego cyklu iteracyjnego ;

_F_j – obciążenie drutu o numerze _j_ ;

_F_x – funkcja opisująca kąt fazowy poszczególnych składników harmonicznych ;

_F_st – obciążenie statyczne liny ;

_F_luz – siła potrzebna do zluzowania szczęk uchwytu liny ;

_F_max – maksymalna siła zastosowana w trakcie obciążania szczęk ;

_F_obc – dopuszczalne obciążenie liny, obciążenie zewnętrzne liny podczas _i_-tego cyklu iteracyjnego ;

_F_erz – wytrzymałość liny ekstrapolowana na podstawie badań magnetycznych ;

_g_ – przyspieszenie ziemskie ;

_h_ – długość skoku liny, długość wkładki rdzeniowej w zaplocie liny ;

_h_ – krok całkowania sygnału LMA lub krok próbkowania sygnału cyfrowego ;

_h_δ – wysokość drutu kształtowego ;

_H_c – natężenie pola koercji magnetycznej ;

_i_ – numer cyklu iteracyjnego w modelu zużycia zmęczeniowego liny stalowej;

_I_ – natężenie prądu ;

_I_const – prąd zasilania czujnika hallotronowego ;

_j_ – numer drutu liny w modelu zużycia zmęczeniowego, liczba urojona ();

_k_ – liczba falowa, stała przeliczeniowa;

_k_H – stała Halla;

_k_HC – stała kalibracji czujnika Halla typu LMA ;

_k_o – bezwymiarowy współczynnik momentu odkrętu liny stalowej;

_k_R – współczynnik uwzględniający rezystancję czujnika indukcyjnego LD;

_l_ – długość sygnału, długość liny, długość próbki ;

_L_ – długość próbki, długość zaplotu, długość odcinka integrowania sygnału ;

_L_o – długość obwodu liny bez końca ;

_L_d – szerokość garbu drutów na powierzchni liny ;

LD – oznaczenie typu czujnika indukcyjnego (_Local Defect_);

LL – długość skoku liny (_Lay Length_) ;

LBS – (_Loss of Breaking Strength_) osłabienie liny ;

LMA – (_Loss of Metallic Area_) oznaczenie typu czujnika hallotronowego;

LMA – ubytek przekroju nośnego liny stalowej ;

LMA – zużycie liny stalowej ;

_M_ – masa ;

_M_ – moment siły ;

_M_g – moment gnący ;

_M_tlr – teoretyczny moment odkrętu dla rzeczywistego geometrycznego wykonania liny ;

_M_tlw – teoretyczny moment odkrętu liny w wykonaniu współzwitym ;

_n_ – indeks czasu oznaczający numer kolejnej próbki w sygnale, współczynnik pewności mocowania liny w zacisku, liczba złomów zmęczeniowych;

_n_∞, _t_∞ – trwałość całkowita;

_n_₁, _t_₁ – trwałość pierwotna;

_n_c – liczba cięgien w układzie linowym;

_n_s – bezwymiarowy współczynnik bezpieczeństwa;

_n_w – liczba drutów liny;

_N_ – liczba cykli zmęczeniowych, liczba próbek;

_N_ – siła obciążania (nacisku) ;

_N_o – liczba cykli, po której druty zaczynają pękać;

_N_trw – trwałość zmęczeniowa liny;

_N_(_i_, _j_) – liczba cykli o naprężeniu _σ_(_i_, _j_) drutu j w czasie _i_-tego cyklu iteracyjnego;

NDT – (_Non–Destructive Testing_) badania nieniszczące;

_p_max – naciski powierzchniowe maksymalne ;

_p_śr – naciski powierzchniowe średnie ;

pH – skala kwasowości i zasadowości (stężenie jonów hydroniowych w roztworach wodnych);

_p_{ } – prawdopodobieństwo szkodzenia prowadzącego do nagłego (katastroficznego) zerwania liny;

_q_ – masa naczynia wyciągowego ;

_q_l – masa 1 m liny (masa katalogowa) ;

_Q_ – masa użyteczna ;

_r_ – współczynnik korelacji;

_r_² – współczynnik determinacji liniowej;

_R_ – siła zacisku liny ;

_R_m – wytrzymałość drutów na rozciąganie ;

_R_CS – przekrój pręta kalibracyjnego ;

_S_δ – przekrój drutu linowego ;

_s_ – długość szczeliny uszkodzenia w postaci pęknięcia drutu ;

_S_k – przekrój splotki liny stalowej po kompaktowaniu ;

_S_Fe – przekrój nośny liny stalowej ;

_S_min – minimalny przekrój splotki po kompaktowaniu do jej całkowitego zamknięcia ;

_s_x – odchylenie standardowe rozkładu normalnego;

_T_ – siły tarcia ;

_t_ – czas jako zmienna ;

_t_n – kolejny termin badania stanu liny;

_t_n +\ 1 = _t_n + ∆_t_ – kolejny termin kontroli stanu liny;

_U_ – napięcie ;

_U_H – napięcie Halla ;

_U_I – sygnał integrowany ;

_U_s – rejestrowany sygnał napięciowy czujnika indukcyjnego LD lub hallotronowego LMA ;

_U_HC – zmiana sygnału LMA wywołana włożeniem i wyjęciem pręta kalibracyjnego ;

_v_ – prędkość ruchu liny ;

_x_ – bezwymiarowy współczynnik bezpieczeństwa;

_x_(_t_) – sygnał oryginalny;

_x_l – długość odcinka liny ;

_X_(_f_) – obraz sygnału w postaci zespolonej;

_X_k – moduł _k_-tego składnika zespolonego w jego widmie częstotliwościowym;

_z_(_t_n +\ 1) – wartość zużycia liny w czasie _t_n +\ 1 kontroli stanu;

_z_ – stopień zużycia liny;

_z_dop – wskaźnik zużycia, dla którego lina powinna być odłożona (ubytek przekroju) .2
LINY STALOWE

2.1. Elementy budowy lin stalowych

Termin lina stalowa (dawniej lina druciana, ang. _wire rope_) określa mniej lub bardziej złożoną strukturę przestrzenną zbudowaną z drutów stalowych skręconych heliakalnie w strukturę ostateczną lub w struktury pośrednie. Może to także być struktura splatana, jak to jest w przypadku szytych lin płaskich. W przypadku lin dwuzwitych układ helikalny tworzą splotki skręcone z drutów (występuje tutaj podwójne helikalne skręcenie przestrzenne drutów). W przypadku dość rzadko spotykanych lin trójzwitych są to liniska zbudowane ze splotek, a te z drutów (występuje tutaj aż potrójne helikalne skręcenie przestrzenne drutów). Ważną funkcjonalnie i zawsze centralnie usytuowaną częścią struktury liny są rdzenie. Rdzeniem może być pojedynczy drut lub splotka wykonana z kilku drutów, lub niezależna lina wykonana ze splotek z drutów stalowych, lub lina wykonana z włókien naturalnych bądź syntetycznych.

Podstawowym przeznaczeniem większości lin jest przenoszenie obciążeń wzdłużnych powodowanych przez siły rozciągające, a w niektórych przypadkach także (dodatkowo) siły poprzeczne . Na rysunku 2.1 są przedstawione podstawowe elementy składowe typowej liny wykonanej z drutów stalowych: liny z rdzeniem metalicznym w postaci niezależnej liny stalowej (IWRC, ang. _Independent Wire Rope Core_) i liny z rdzeniem włókiennym (FC, ang. _Fibre Core_). Liny z rdzeniem włókiennym były i są również obecnie najczęściej stosowanymi linami stalowymi.

Aby zbudować linę stalową, oprócz drutów ze stali węglowej konieczne są także inne materiały. Są one wykorzystywane do wykonania przede wszystkim rdzeni. W wielu konstrukcjach niezbędne jest stosowanie również elementów wypełniających, materiałów na powłoki drutów, materiałów syntetycznych na powłoki splotek i powłoki gotowych lin. Bardzo zauważalnymi organoleptycznie, ale często pomijanymi w charakterystyce lin materiałami, są smary i oleje. Bardzo często to one decydują o trwałości eksploatacyjnej lin stalowych. Udział tych wszystkich dodatkowych, poza stalą, materiałów w budowie nowoczesnych lin jest coraz większy, a w niektórych konstrukcjach (liny płaskie stalowo-gumowe) ich masa jest większa niż masa elementów nośnych, czyli splotek (lin, lin, linisk) wykonanych z drutów stalowych.

Rys. 2.1. Budowa dwuzwitej liny stalowej: po lewej – lina z rdzeniem metalicznym, po prawej – lina z rdzeniem włókiennym

Druty stalowe stanowią podstawowy element konstrukcyjny i nośny każdej liny stalowej, a także lin hybrydowych. Druty w procesie składania są odkształcane, toteż po wypleceniu z liny druty przyjmują postać przestrzennej linii śrubowej, zwanej helisą, o pojedynczej, podwójnej lub potrójnej krzywiźnie. Krzywizna ta wynikaj z krotności zwicia pojedynczego drutu . W najbardziej złożonych konstrukcyjnie linach jest to zwicie trzykrotne, a w najprostszych (tzw. linach jednozwitych) jednokrotne. W najczęściej spotykanych i powszechnie stosowanych linach jest to zwicie dwukrotne. Takie liny nazywamy linami dwuzwitymi. Występują one w dwóch wariantach: jako liny współzwite i liny przeciwzwite. Na rysunku 2.2 przedstawiono trajektorię jednego z drutów splotki, w wykonaniu zarówno współzwitym, jak i przeciwzwitym, na tle przestrzennej helisy wyznaczonej przez oś symetrii splotki. W zależności od kierunku zwicia trajektoria osi drutu jest trójwymiarową krzywą o złożonym kształcie i różnych lokalnych kątach pochylenia w odniesieniu do płaszczyzny prostopadłej do jej osi. Ma to duży wpływ na wartości naprężeń w konkretnym drucie w zależności od jego położenia w linie wzdłuż jej długości.

Liny stalowe są przeznaczone do przenoszenia obciążeń wzdłużnych (rozciągających) i jedynie w pewnych okolicznościach mogą przenosić i częściowo przenoszą obciążenia poprzeczne. Tylko niektóre liny są zbudowane w taki sposób, aby przenosić przede wszystkim obciążenia poprzeczne. Zdolność do przenoszenia obciążeń wzdłużnych wynika ze struktury przestrzennej liny. Druty skręcone są w splotki, a w wyniku działania obciążeń wzdłużnych są w stanie przenosić obciążenia nawet wtedy, gdy niektóre z nich są przerwane, gdyż pomiędzy sąsiadującymi drutami występują siły tarcia.

Rys. 2.2. Trajektorie przestrzennego położenia osi drutu w splotce liny współzwitej (kolor zielony) i przeciwzwitej (kolor czerwony), linia filetowa wyznacza linię helisy osi splotki

Siły te są tym większe, im większe są obciążenia i im bardziej złożona jest struktura przestrzenna liny. Wynika z tego, że pojedynczy pęknięty drut jedynie lokalnie wpływa na wytrzymałość całej splotki i liny, co jest pokazane na rys. 1.1 (str. 22).

W większości liny stalowe charakteryzują się bardzo dużą sztywnością wzdłużną przy bardzo małej sztywności poprzecznej, stąd chętnie są stosowane w układach, w których są wielokrotnie przeginane. Kompromis pomiędzy dużą wytrzymałością wzdłużną i małą sztywnością poprzeczną to podstawowa cecha charakteryzująca liny stalowe jako cięgna. W wielu zastosowaniach liny służą nie tylko do przenoszenia obciążeń, ale także do przekazywania energii mechanicznej, na małe i na duże odległości. Pośredniczą w tym siły tarcia pomiędzy liną a kołem lub bębnem linowym pełniącymi funkcję pędni. W wielu maszynach (przenośniki taśmowe i linowo-taśmowe) liny pracują jako cięgna transmisyjne do przenoszenia (transmisji) mocy i jako elementy wsporcze taśm transporterów. W urządzeniach służących do transportu ludzi lub materiałów na duże odległości, jak koleje linowe i taśmociągi, długości lin transmitujących momenty napędowe (moc) dochodzą nawet do kilkudziesięciu kilometrów. Liny stalowe znajdują bardzo szerokie zastosowanie jako elementy układów napędowych i nośnych urządzeń pracujących w bardzo trudnych warunkach ze względu na ukształtowanie terenu i warunki środowiskowe.

Liny stalowe należą do bardzo nietypowej, ale charakterystycznej grupy urządzeń technicznych, których długość jest nawet kilkaset tysięcy razy większa od pozostałych dwóch wymiarów poprzecznych. W przypadku kolei i wyciągów linowych sprowadza się to do zestawienia długości obiektów liczonych w kilometrach do wymiaru średnicy lin okrągłych o najczęściej występujących wartościach kilkudziesięciu milimetrów. W przypadku taśm przenośnikowych jest to zestawienie długości kilkudziesięciu kilometrów do szerokość nieprzekraczającej 4 m i grubości kilkunastu milimetrów. W przypadku lin płaskich wyrównawczych jest to zestawienie długości osiągającej nawet 1100 m do ich wymiarów poprzecznych liczonych w centymetrach. Cecha ta i specyfika pracy lin stalowych powoduje, że układy linowe jako całość wyodrębniają się w układach mechanicznych i w całych złożonych konstrukcjach, w których są stosowane. Podobna, w sensie geometrycznym, grupa urządzeń technicznych to rurociągi, żerdzie wiertnicze, światłowody, kable energetyczne itp. Kable energetyczne i niektóre światłowody są budowane w taki sposób, aby przenosić obciążenia wzdłużne i w małym zakresie obciążenia porzeczne. Dlatego też konstrukcyjnie przypominają liny, chociaż najczęściej wykonywane są z innych materiałów niż stal (miedź Cu, aluminium Al, a nawet srebro Ag i złoto Au (w przypadku kabli urządzeń audiofilskich)).

Liny stalowe są powszechnie spotykane w najbliższym technicznym otoczeniu każdego człowieka. Zdaniem autora właśnie ta bliskość, oczywistość zastosowań i użyteczność sprawiają, że są niedoceniane, bo oczywiste i przez to niezauważalne. Różnorodność konstrukcji lin stalowych jest ogromna i w skrajnych przypadkach nie są one wizualnie nawet podobne do siebie. Katalog prawie każdego poważnego wytwórcy zawiera zestaw co najmniej kilkuset konstrukcji bardzo różnych lin stalowych, o różnych zastosowaniach i budowie. Liny są czasem wykonane tylko z kilku, ale najczęściej z kilkudziesięciu drutów. Współczesne, bardziej wymyślne liny stalowe są zbudowane nawet z kilkuset drutów. Liny stalowe mogą być bardzo cienkie, nawet o średnicy mniejszej niż 0,5 mm, często niewidoczne, gdy są zawulkanizowane jako element kordu, np. w gumie opony samochodowej, albo wykonane w półprzezroczystej osłonie poliuretanowej. Największe gabarytowo liny, tzw. _kablowe_, wykonane są z kilku tysięcy drutów stalowych. Mogą one być bardzo grube. W niektórych zastosowaniach osiągają średnice do kilkuset milimetrów, gdy pracują jako liny nośne mostów lub liny wantowe służące do podwieszania mostów, lub jako liny odciągowe platform, lub odciągi i zawiesia dużych dźwigów. Właśnie takie przeznaczenie miały dwie, jak do tej pory największe gabarytowo wyprodukowane na świecie liny o średnicy 310 mm. Masa jednego metra takiej liny wynosiła 320 kg. Liny te wyprodukowano w Schalkeseil GmbH, siostrzanej firmie Thyssen Draht AG w Niemczech. Liny składały się z 2755 stalowych drutów każda. Siła zrywająca jednej liny wynosiła 41 MN. Zastosowano je w dwóch żurawiach pływającego dźwigu _Saipem_ firmy HEEREMA (dźwig ten został w końcu XX w. przebudowany). Każdy żuraw mógł podnieść 7000 Mg. Urządzenia tego typu są przeznaczone do transportu i stawiania platform wiertniczych na polach naftowych zlokalizowanych na szelfach kontynentalnych.

Ze względu na charakter pracy liny stalowe są elementami szczególnej troski, gdyż pracują w układach transportowych i decydują o bezpieczeństwie ich pracy. Zawsze są eksploatowane jako elementy o ograniczonej trwałości zmęczeniowej i wysokiej odpowiedzialności, która w decydującym stopniu determinuje poziom bezpieczeństwa danego urządzenia linowego. Oznacza to, że liny muszą być wymieniane na nowe z chwilą osiągnięcia arbitralnego, dopuszczalnego poziomu zużycia. Poziom ten najczęściej jest określony odpowiednimi liczbowymi wartościami kryteriów odkładania, ujętymi w obowiązujących przepisach prawa lub przepisach eksploatacji. Termin dopuszczalny oznacza, że w przypadku lin stalowych istnieją środki i metodyki umożliwiające określenie aktualnego poziomu zużycia lin stalowych. Poziom ten wyznacza oczekiwany resurs pracy dla bezpiecznej eksploatacji obiektów linowych. Liny stalowe dobierane są do niektórych zastosowań z bardzo wysokimi wartościami tzw. współczynników bezpieczeństwa. Współczynnik bezpieczeństwa określa liczbowo zdolność do przenoszenia przez cięgno linowe statycznego obciążenia o znanej wartości siły zrywającej. Jest to iloraz siły zrywającej linę i jej obciążenia statycznego uwzględniającego masę samego cięgna. To niezbyt nowoczesne podejście do obliczania lin stalowych jest stosowane również współcześnie, ponieważ jest to postępowanie stosunkowo proste i bardzo praktyczne, a dla większości urządzeń transportu linowego określono bezpieczne wartości współczynników bezpieczeństwa. Największe wartości współczynników bezpieczeństwa wynoszą 16 (w niektórych urządzeniach dźwigowych), a najmniejsze wartości – powyżej 2 – mają liny stosowane w budownictwie i pod tym względem nie odbiegają one od wartości współczynników bezpieczeństwa innych stosowanych tam materiałów budowlanych. Wartości średnie współczynnika bezpieczeństwa lin stalowych wynoszą od 4 do 7. Tego rodzaju liny są używane jako liny nośne kolei linowych, układów wielokrążkowych, górniczych wyciągów szybowych itp.

Specyficzne cechy lin (zarówno stalowych, jak i wykonanych z innych materiałów) używanych w maszynach transportowych powodują, że urządzenia, w których zastosowane są liny jako elementy pędne lub nośne, są klasyfikowane jako oddzielna grupa urządzeń określana jako urządzenia transportu linowego. Liny stalowe i urządzenia, w których one pracują, są prawie zawsze obiektem nadzoru w różnych obszarach działania właściwych dozorów technicznych. W Polsce liny stalowe pracujące w górniczych urządzeniach wyciągowych , w wiertnictwie poszukiwawczym naftowym i gazowym, w maszynach podstawowych górnictwa odkrywkowego podlegają Wyższemu Urzędowi Górniczemu w Katowicach, liny pracujące w dźwigach osobowych, osobowo-towarowych, dźwignicach i różnego typu dźwigach podlegają Urzędowi Dozoru Technicznego w Warszawie, liny pracujące w kolejach linowych i innych urządzeniach transportowych podlegają Transportowemu Dozorowi Technicznemu, także w Warszawie. Dozory specjalistyczne: Dozór Wojskowy i Urząd Lotnictwa Cywilnego oraz Polski Rejestr Statków zajmują się linami stalowymi eksploatowanymi w obszarze ich jurysdykcji. Dozory techniczne w Polsce działają z mocy prawa na mocy _Prawa o Dozorze Technicznym._ W innych krajach eksploatacja lin jest też regulowana prawnie. Przykładem mogą być liny stosowane w wyciągach górniczych w Republice Południowej Afryki lub cienkie, ale bardzo odpowiedzialne liny stosowane w statkach powietrznych .