Проволочный канат

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ(23) Приоритет еаударстаеиимй иеетет СССР ав делам изабратаиЯ и аткрытий(54) ПРОВ ЫИ КАНА к сталепроволоча именно к йной (или двой стренгн, свиты с шагом равным 1/8- 1/2 шага свивки прядей наружного слоя в стренгу, а шаг свивки проволок прядей каждого из внутренних, слоев стренгн, включая центральную ттрядъ, короче шага проволок внешнего с ним слоя на 5-20%Для обеспечения структурной устойчивости и прочности каната при растяжении в сочетании с кручением шаги свивки прядей в стренги и стренг в канат по слоям для всех провалок выбраны в соответствии с условием не отличаться более чем на половину алгебраической суммы нат, содержаенги, каж- ф виде нависос проволочмерное слоям прошие потери нению с является кручении Ф йз 2.г + .е. ив Ъ Не р - радиус свивки проволок в прядь; Р - шаг свивки проволок в прядь; т - радиус свивки прядей в стренЦелью изобр канатов, облада тью в условиях с равномерным ний между пров Это достигаеения являетсющих повышенн астяжения и спределением оками.тся тем, что создание й прочноскручениянапряже У ат; проволокий слой каждой шаг свивки стренг в ка прядей, сост их нару ЗаявительВсесою Изобретение относитсяноканатному производству,конструкциям канатов троной) свивки.Известен проволочный кащий свитые между собой стрдая из которых выполнена втых в несколько слоев прядещйх из свитых проволок 11).Недостатком конструкцииного каната является неравнраспределение напряжений поволок и, как следствие, больагрегатной прочности по сравсуммарной, Особенно это пропри совместном растяженииканата,ивки прядей в стрещ утсвивки стренг в каФизический смысл подбора шагов свивки прядей основан на том, что модуль упругости пряди, в отличие от сплошной проволоки, не постоянен, а зависит отшага ее свивки (чем меньше шаг свивки, тем меньше модуль упругости), т,е, прядь более податлива. Для равномерного распределения напряжений нужно, чтобы в слоях каната, испытывающих большие деформации находились пряди с меньшими шагами свивки (более податливые), а в слоях, испытывающих меньшие деформации, наоборот, должны быть пряди с большими шагами свивки (более жесткие),На фиг. 1 показано сечение отдельной стренги; на фиг. 2 - схема свивки стренги; на фиг. 3 - сечение каната тройной свивки; на фиг. 4 - схема свивки ,каната тройной свивки.Стренга, которая может использоваться в качестве самостоятельного каната двойной свивки, состоит из внутреннего слоя 1 прядей, наружного слоя 2 прядей и центральной пряди 3, Внутренний слой прядей имеет радиус свивкиР и шаг свивки Ъ, наружный слой- соответственно Рй и Ъй . Проволоки 4 в центральной пряди 3 имеют шаг свивки 0 о , проволоки 5 в прядях внутреннего слоя 2 имеют шаг свивки В , а проволоки 6 в припах наружного слояшаг 62, который равен 1/8 - 1/2 шага свивки прядей наружного слоя, т.е. Ьд (- ) Ър . при этом шаг свивки 8 на 5-20% меньше шага2, т. е, Р - (0,80 - 0,95) Р Аналогично Ро д (0,80 - 0,95) Е Кроме того, шаги свивки прядей в стренгу Ъ и Ъ 2 выбраны так, чта алгебраические суммы оф ф+Ъопеределенные для всех проволок в прядях, отличаклся не болеечем на половину, где /Э - радиус свивки проволоки в прядь (в случае односторонней свив ки знаки слагаемых совпадают, а в случае крестовой противоположны),Рри составлении указанных алгебраических сумм в пределах всего сечения стренги следует принять направление свивки одного из слоев за положительное, Тогда для всех проволок и прядей, свитуа в том же направлении, отношения. и . берут с плюсом, а в противоположном - с минусом, Для двухслойной стренги (см. фиг, 1 и 2) реализация этого условия равносильна выполнению с точностью,по 507 о приближенного равенстварУ уй р 2 )еф о 24 я У Яо ф фю Ъе Ве5 где ро и 0 о - радиус и шаг свивкипроволок центральной пряди;Г И Ь - радиус и шаг свивкипрядей внутреннего слоя;,й 1 И 1 - радиус и щаг свивки1 О проволок в прядях внутреннего слоя;Г 2 И Ъй - радиус и шаг свивкипрядей наружного слоя;р 2 и 2 - радиус и шаг свивкипроволок в прядях наружного слоя.15 При растяжении стренги центральнаяпрядь, как самая короткая, испытываетсамое большое относительное удлинение,а пряди наружного слоя - самое малое.Однако благодаря подбору щагов свивки2 О проволок в пряди по условию 0 о 112центральная прядь имеет самую малуюжесткость, а прядь наружного .слоя, - самуе большую, Поэтому напряжения встренге распределяются равномерно по5 слоям прядей.рри совместном действии растяжения и кручения на стренгу в процессе. эксплуатации или при свивке в канаттройной свивки слой прядей получают36разные деформации, но радиусы и шагиих свивки подобраны в соответствии сприведенным математическим условиемтак, что проволоки в прядях дефЬрмируются примерно одинаково и, следовательно, напряжения распределяются равномерно по сечению стренги, благодарячему увеличивается ее агрегатная прочность.Подбор радиусов и шагов свивки, удовлетворяюших приведенному условию, вомногих случаях определяется конструктивными соображениями, причем, как правило, наиболее свободно варьируемымипараметрами являются шаги свивки проволок в прядях. За счет соответствующегоподбора этих шагов возможно построение равнонапряженной стренги, в которойвсе или часть слоев прядей свиты с одинаковым шагом, например, в стренге,изображенной на фиг. 1 и 2, можетбыть Ъ 1Ъ. Это позволяетсвивать этислои прядей в один прием с линейнымкасанием между прядями,На фиг. 1 и 2 для упрощения показа 55на двухслойная стренга, состоящая изодинаковых прядей. Однако стренга может иметь и несколько слоев прядейилн один слой прядей и центральную прядь.653321 Важно, чтобы шаги свивки проволок впрядях слоев стренги уменьшались кцентру по укаэанной закономерности, ашаги свивки слоев прядей в стренгу подчинялись приведенному математическому 5условию,Канат тройной свивки (см, фиг. 3)состоит из центральной стренгн 7, внутреннего 8 и наружного 9 слоев стренг.Внутренний слой стренг имеет радиус 10свивки Я и шаг свивки Н, а наружный слой - соответственно йй и НйШаги свивки проволок в прядях подобраны так, как это описано выше для отдельной стренги. Кроме того, шаги свивки слоев прядей в стренгах и слоевстренг в канат выбраны так, что алгебраические суммы, определенные для всехпроволок в прядях, отличаются не болеечем на половинура й дЯ- + - + - )Р Ъ Нгде р и Р - радиус и шаг свивки проволок в пряди;г и Ъ - радиус и шаг свивки пря 25дей в стренги;И и Н - радиус и шаг свивкистренг ь канат.В случае одностронней свивки прядейи стренг знаки слагаемых совпадают, .30в случае крестовой они противоположны.При составлении алгебраичесгих суммв пределах всего сечения каната следует йринять направление свивки одного3из слоев стренг за положительное. Тогда для всех проволок, прядей и стренг,свитых в том же направления, берут отношения д ; ф ; р с плюсом,а в противоположном - с минусом, Длрдвухслойного каната, показанного на фиг,3 и 4 реализация этого условия равносильна выполнению с точностью до 50%приближенного равенстваРе о РР 3 фа Йв 45е о, 1 + 1 +е,е, ъ, н, е, ъ, н,где ре и Во, )01 н , Ой и Рярадиусы и шаги свивки проволок в прядисоответственно центральной, внутреннегон наружного слоев стренг; Проволочный канат обладает повышенной прочностью за счет более равномерного распределения напряжений, повышенной структурной устойчивостью при сочетании растяжения с кручением, а также повышенной гибкостью,1 иЪф,ил, гя иЪа. радиусы н шаги свивки прядей в стренги соответственно центральной, внутреннего и наружного слоев;553 и К В и Н -радиусы и шаги свивкирстренг в канат соответственно внутреннего и наружного слоев. При растяжении и кручении каната слои стренг и прядей получают разные деформации 1 но радиусы и шаги их свивки подобраны в соответствии с приведенным условием так, что проволоки деформируются примерно одинаково и, следовательно, напряжение распределяется равномерно по всему сечению каната, благодара чему увеличивается его агрегатная прочность.Подбор радиусов и шагов свивки, удовлетворяющих приведенному условию, во многих случаях опеределяетба конструктивными соображениями, причем, как правило, наиболее свободно варьируемыми параметрами являются шаги свивки проволок в прядях, За счет соответствующего подбора этих шагов возмо 1 кно построение равнонапряженного каната, в котором все ипи часть слоев стренг или слой прядей в стренгах свиты с одинаковым шагом, например, в канате, показанном на фиг, Э и 4, может быть Н=Кй. Пряди в предлагаемм канате мтут состоятьиз произвольного числа проводок, свитых в один или неск лько слоев. Более простыпо конструкции и технологии иэготовпения однослойные пряди, Кроме того, для однослойных полых прядей легче варьировать шаги свивки для удовлетворения приведенного условия равнонапряженности. Если проволок в слое больше пяти, целесообразно нх свивать вокруг органического илн синтетическо- . го сердечника. Среди однослойных полых прядей самое высокое заполнение сечения металлом имеют четырех-пяти проволочные пряди, поэтому их применение предпочтительно, Для увеличения заполнения сечения металлом целесообразно применять фасонно-проволочные пряди. Такие пряди можно получать путем свивки фасонных проволок илн путем пластического обжатия витой круглопроволочной пряди. Такой канат целесообразно применять при малых запасах прочности, особенно когда растяжение каната сочетается с кручением.653321 7Формула изобретения 1. Проволочный канат, содержащийсвитые между собой стренги, каждая изкоторых выполнена в виде навитых в несколько слоев прядей состоящих из свитых проволок, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения прочности,проволоки прядей, составляющих наружный слой каждой стренги, свиты с шагомравным 1/8 - 1/2 шага свивки прядей наружного слоя в стренгу, а шагсвивки проволок прядей каждого из внутренних слоев стренги, включая центральнуюлрядь, короче шага проволок внешнего 1 эс ним слоя на 5-20%,2. Канат по п, 1, о т л и ч а ющ и й с и тем, что шаги свивки прядей в стренгн и стренг в канат по слоям для всех проволок выбраны в соответствии с условием не отличаться более чем на половину алгебраической суммыр я Р- + - + -е ъ нгде р - радиус свивки проволок в прядь;- шаг свивки проволок в прядь;Р - радиус свивки прядей в стренгуЬ - шаг свивки прядей в стренгу;Я - радиус свивки стренг в канат;Н - шаг свивки стренг в канат.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Амитин И. И. Производство проволочных канатов. М. Л., 1936, с. 33, фиг. 30., д653321 иг Составитель И. ХоптянаяТехред И. Асталош Коорректор О, Билак Редактор Т. Фадеев Тйраж 487 ЦНИИПИ Государственно по делам изобрете 3035, Москва, Ж, РПодписноего комитета СССРнй и открытийаушская наб д. 4 Заказ 1251 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4