Способ изготовления стального каната

(5 5 О 0 АНИЕ И ОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕН 2лий натяжений и параметров преформаций структурных элементов до обеспечения вырезанному образцу одинаковой длины по сравнению с его же длиной до вырезки. При изготовлении канатов из недеформированных структурных элементов параметры усилий натяжения и преформации регулируют до обеспечения равенства длин вырезанного и мерного образцов, Устранение конструктивного удлинения в ненагруженных канатах позволит обеспечить их работу под нагрузкой только в области упругих деформаций материала структурных элементов,(21) 4676798/27(56) Авторское свидетельство СССР )ч. 633962, кл. О 07 В 3/00, 1976.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЬНОГО КАНАТА(57) Сущность изобретения; в процессе изготовления каната свивочные микронапряжения сжатия структурных элементов нейтрализуются путем регулирования усиИзобретение относится к технологии изготовления витых иэделий, например стальных канатов, и может быть использовано преимущественно в метизной отрасли. " . Целью изобретения является повышение качества каната за счет устранения кон- структивного удлинения, что позволит сократить материалоемкость канатов и ликвидировать вынужденные простои подьемных механизмов, вызванные устранением конструктивного удлийения.Указанная цель достигается тем, что йа канате после изготовления 1 - 2 м, производят разметку образца мерной длины, вырезают его и после упругой осевой отдачи его элементами сравнивают длину вырезанного образца с его длиной до вырезки, при этом величину усилий натяжения и преформации регулируют в процессе настройки до обеспечения совмещения в одну плоскость торцовых поверхностей всех элементов вырезанного образца и обеспечения ему или од же л меньше нию с егПри д инои до вырезки,том при изготовлении нераскручи-канатов величину усилий натяжеараметры преформации всехв регулируют до обеспечения ра- аин мерного и вырезанного образртеже изображены образцы 2 - 4овой длины, вырезанные из разнатов 1, соответственно изготовиз упругосжатых,ированных и упругорастянутых (,Д вающихсния и иэлементавенства дл Ц 3 4 ь На че еодинак ичных к енных едефар структурных элементаПри этом измене образцов 2 и 4 по сра ного образца (1), огра ми СС, произошло 3 разрезанных сечений вием свивочных мик сжатия или растяжени ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ковой длины по сравне :. ф ЪФв,ние длин вырезанныхвнению с длиной мерниченного плоскостяа счет перемещенияобразцов под дейстронапряжений ( +т )я при нарушении свя-.(3) зей между структурными элементами в процессе вырезки образцов из канатов 1,Но свивочные микронапряжения сжатия или растяжения подлинелюбого каната,за исключением концевых сечений, уравновешены смежными объемами одного порядка с размерами объемов каната, равныходному шагу свивки структурных элементов,Поэтому, например, если из каната супругосжатыми элементами вырезаютобразец мерной длины (1) равный по длине одному шагу свивки (1), то длина вырезанного. образца 2 увеличивается за счет перемещений разрезанных сечений и станет равной:12При этом перемещение каждого сечениявырезанного образца 2 (фиг, 1) произошло на величину (+ Л) под действиеммикронапряжений (+7 Я сжатия, что и привело к увеличению длины образца 2 по сравнению с длиной мерного образцабезприложения к вырезанному образцу внешнего усилйя.Увеличение длины вырезанного образца 2 йройзбшло за счет перехода упругоскатых структурных, . элементов внедеформированные, при этом в равнонапряженном образце все структурные элементы переместились нй одинаковую величину(+ Ь), что й привело к совмещению торцовых поверхностей всех элементов с плоско Стями сечений вырезанного образца 2,При разрезании же серийных канатов,торцовые поверхности Структурных элементов не совмещены с плоскостью сеченияканата и находятся в сдвинутом состоянииотносительно друг друга в связи с тем, чтоструктурные элементы по сечению ненагруженных -серийных канатов йаходятся с,неоднОродными свивочными микронапряжеНияМЙ сжатйй или растяжения и имеюг раз личную длину,При этом в образце мерной длинь упру. госжатый элемент всегда будет иметь наибольшуа длину йо сравнению с длинойменее сжатого, недеформированного илиуп ругорастянутого элементов.Тогдавеличина перемещения сечения ввырезанном образце 2 будет связана с веЛИЧИйой упругой деформации сжатия илирастяжений структурных элементов следующей зависимостью; где Ь - осевая величина перемещения разрейанйбго сечения структурного элемен" та, КбйЦей 1 рического слоя или каната в целом, приводящая к увеличению длины вырезанного образца (знак плюс) или к уменьшению длины вырезанного образца (знакминус);5, Л- упругая деформация сжатия илирастяжения структурных элементов по сечению ненагруженного каната.Таким образом увеличение длины вырезанного образца 2 произошло за счет пол"О ного исчезновения свивочных соевыхмикронапряжений сжатия и перехода упругих деформаций в конструктивное удлинение вырезанного образца без приложения кнему внешнего усилия, а именно,15+Л А. В связи с этим конструктивное удлинение образца 2 с длиной его, равной одному шагу свивки, будет равно: где 12 - длина вырезанного образца после Ьерехода упругосжатых элементов в недеформированные;1 - мерная длина невырезанного образца, равная Одному шагу свивки структурных элементов.Тогда по колйчеству шагов свивки в любом отрезке каната и величине перемещения разрезанного сечения вырезанного образца с длиной его, равной одному шагу 35 свивки, производят расчет конструктивногоудлинения каната по формуле: чО Формула (3) пригодна для прогнозирования конструктивного удлинения каната,выполненного из упругосжатых структурных элементов.Но из анализа выражения (3) вытекает,45 что конструктивное удлинение в канате будет отсутствовать если любой канат будетИзготовлен только из недеформированныхили упругорастянутых структурных элементов,При этом в канате, состоящем только изнедеформированных структурных элементов, осевые микронапряжения сжатия илирастяжения будут отсутствовать, а длинавырезанного образца 3 будет равна длине55 мерного образца 1= 1 з (4), а в канате, состоящем только из упругорастянутых элементов, прочность каната бу1811543 Если же в вырезанном образце окажется, что его длина превышает длину мерного образца, а торцовые поверхности не всех прядей совмещены с плоскостью сечения 5 вырезанного образца, то по отмеченнойпряди в вырезанном образце, производят отсчет, например, по часовой стрелке, находят прядь, торцовая поверхность которой сдвинута относительно двух других прядей, торцовые поверхности которых, например, оказались совмещенными в вырезанном образце.Затем находят сдвинутую прядь на преформаторе и производят дополнительную регулировку ее усилия натяжения и параметров преформации и одновременно производят дополнительную регулировку усилий натяжений и параметров преформа(5)- 2 61= - 14,10 или упругорастянутых структурных элемен- .тов, 15 20 каната конструкции 3 х 273+ 9+ 15) диаметром, например, 18 мм на канатовьющей машине, оснащенной трехлопастным,преформирующим устройством с пронумерованными лопастями для каждой пряди 30 центрического слоя прядей конструкции 3+ 35 одну прядь, например, веревочным узелком, что соответствует, например, первой 45лопастй преформирующего устройства, вц 50 дет снижена на величину микронапряженияструктурных элементов, а длина вы резанного образца 4 будет короче длины мерногообразца, а именно; Тогда из анализа выражений (4) и 5) вытекает, что конструктивное удлинение от свивочных микронапряжений сжатия или растяжения структурных элементов в канате будет отсутствовать, если канат будет изготовлен только из недеформированных В таком канате вырезанный образец всегда будет короче или равен по длине мерному образцу, предназначенному к вырезке из изготавливаемого каната, а работа указанного каната в процессе эксплуатации под нагрузкой, будет протекать в области упругой деформации материала структурных элементов.Осуществление изобретения рассмотрим на примере изготовления трехпрядного цифрами 1, 2, 3 с целью поиска нужной пряди, по предварительно отмеченной одной пряди в вырезанном образце,Указанный канат состоит из одного кон 9+ 15, при этом каждая прядь выполнена только из концентрических слоев проволок с одинаковой их длиной в смежных концентрических слоях.После заправки машины и,подбора параметров свивки известными способами, изготавливают 1,0 - 1,5 м каната и останавливают машину, на канате производят разметку образца мерной длины, отмечают резают размеченный образец, замеряют его и осматривают одну из плоскостей сечения вырезанного образца,И при совмещении торцовых поверхностей всех прядей с плоскостью сечения образца и при длине вырезанного образца, равной или короче длины мерного образца,машину включают на окончательную свивкуравнонапряженного трехпрядного канатабез конструктивного удлинения,ции всех прядей и, при длине вырезанного образца, равной или короче длины мерного образца и совмещении торцовых поверхностей всех прядей с плоскостью сечения вырезанного образца, машину включают на окончательную свивку каната.При этом при изготовлении нераскручивающего каната величинуусилий натяжения и параметры преформаций всех элементов регулируют до обеспечения равенства длин мерного и вырезанного образцов.Формула изобретения 1, Способ изготовления стального каната, включающий свивку элементов одинаковой номинальной длины в несколько концентрических слоев с их натяжением и преформацией, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества за счет устранения конструктивного удлинения, на канате производят разметку образца мерной длины, вырезают его и после упругой отдачи его элементов сравнивают длину вырезанного образца с его длиной до вырезки,при этом величину усилий натяжения и преформации регулируют в процессе настройки до обеспечения совмещения в одну плоскость торцовых поверхностей всех элементов вырезанного образца и обеспеченйя ему меньшей или одинаковой длины по сравнению с его же длиной до вырезки,2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью нейтрализации свивочных микронапряжений сжатия или растяжения в структурных элементах ненагруженного каната, величину усилий натяжений и параметры преформаций всех структурных элементов регулируют до обеспечения равенства длин вырезанного и мерного образцов,1811543 Составитель Ю.ГурьяйовТехред М.Моргентал орректор Е.Пап Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 1463 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССаушская наб., 4/5