Спосіб виготовлення витих виробів подвійного виття

Спосіб виготовлення витих виробів подвійного виття з круглих дротів однакового модуля пружності, повитих при звивальному натяжінні дротів i -го шару в пасмах Pi k 2 2 i cos i , i =1, 2, ... s, (1) де k - коефіцієнт звивального натяжіння; i - діаметр дротів в i -ому шарі пасма; i - кут звивки дротів i -го шару; 2 пасма; який відрізняється тим, що звивальне натяжіння пасм j -го шару Pj k cos2 де j s j n i 1 2 2 ij cos ij , j =1, 2, ... m, (2) - кут звивки дротів пасм для j -го шару ви робу подвійного виття; n - кількість шарів в i -му шарі j -го шару пасм; ij - діаметр дроту в i -ому шарі пасма для j -го шару виробу (канату) подвійного виття; ij - кут звивки дротів i -го шару пасма для j -го шару виробу подвійного виття; m - кількість шарів елементів одинарного виття (шарів пасм) в виробі подвійного виття. 4rcp. і прогином f L2 2rcp. 2 sin 2 2 sin 2 2 rcp. 2 rcp. де L - відстань між центрами осей нерухомих роликів [1], мм; ε - відносне подовження дроту; Pi k i2 cos2 i , і=1, 2, ... s, де k - коефіцієнт звивального натяжіння; (11) UA 2 rcp. 2rcp. R rср - середній радіус шару канату, мм; - кут звивки дротів в канат; - діаметр дроту [1], мм. Недоліком даного способу є неможливість забезпечити відсутність залишкових зусиль після звивки в елементах виробу (канату) подвійного виття. Як наслідок це приводить до попередніх напружень в елементах, що приводить до зменшення рівня корисних робочих напружень, а також до наявності внутрішніх силових факторів, а саме, згинального і крутного моментів, що породжує втрату структурної щільності і прямолінійності канату подвійного виття. Найбільш близьким по технічній сутності та результату, що досягається, є спосіб виготовлення витих виробів одинарної звивки, які складаються з круглих дротів однакового модуля пружності, при цьому залишкові зусилля в дротах витого виробу після виготовлення дорівнюють нулю за рахунок звивального натяжіння дротів і-го шару (19) Запропонована корисна модель відноситься до технології виготовлення таких виробів, як стальні канати, кабелі, багатошарові проводи ліній електропередач і взагалі виробів, в склад яких входять шари дротів, повитих спірально. Відомий спосіб виготовлення витих виробів з властивістю нерозкручування, що включає натяжіння елементів силами 10-20% від їх розривного зусилля; звивання, обтиск і згинання звитих елементів здійснюють в двох взаємно перпендикулярних площинах з радіусом вигину 56378 (13) U s - кількість шарів дротів в пасмі j -го шару при сприйнятті серцевинного дроту одним із шарів 3 - діаметр дроту і-го шару; - кут звивки дроту і-го шару; s - кількість шарів канату при сприйнятті центрального (серцевинного) дроту одним із шарів [2]. Недоліком даного способу є неможливість забезпечити відсутність залишкових зусиль після звивки в елементах виробу (канату) подвійного виття. Як наслідок це приводить до попередніх напружень в елементах, що приводить до зменшення рівня корисних робочих напружень, а також до наявності внутрішніх силових факторів, а саме, згинального і крутного моментів, що породжує втрату структурної щільності і прямолінійності канату подвійного виття. Задачею корисної моделі є створення способу виготовлення витих виробів подвійного виття, в якому шляхом вибору відповідних натяжінь дротів в шарах при їх звиванні в пасма і відповідних натяжінь пасм в своїх шарах під час їх звивання в канат подвійного виття забезпечується відсутність залишкових подовжніх зусиль після виготовлення канату. Тобто дротини одного шару в пасмах і, в свою чергу, пасма одного шару канату подвійного виття повинні мати одинакові натяжіння, але в шарах дротів і в шарах пасм вони повинні бути різними. Технічний ефект, що досягається корисною моделлю, полягає в виборі натяжіння дротів та пасм при звиванні, при яких забезпечується неможливість виникнення залишкових зусиль після виготовлення в канаті подвійного виття, пов'язаних зі звивальним натяжінням елементів, тобто полягає в виготовленні канату без технологічних внутрішніх силових факторів, чим підвищується технічний ресурс (довговічність) канату подвійного виття, у порівнянні з таким же канатом, який був би виробленим з будь-яким іншим натяжінням елементів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення витих виробів подвійного виття з круглих дротів однакового модуля пружності, повитих при звивальному натяжінні дротів і-го шару в пасмах і і Pi k i2 cos2 i , і=1, 2, ... s, (1) де k - коефіцієнт звивального натяжіння; і - діаметр дротів в i-ому шарі пасма; 56378 4 і - кут звивки дротів і-го шару; s - кількість шарів дротів в пасмі j-го шару при сприйнятті серцевинного дроту одним із шарів пасма; слід забезпечити звивальне натяжіння пасм jго шару Pj k cos2 s j n i 1 2 2 ij cos ij , j=1, 2, ... m, (2) де j - кут звивки дротів пасм для j-го шару виробу подвійного виття; n - кількість шарів в і-му шарі j-го шару паcм; ij - діаметр дроту в i-ому шарі пасма для j-го шару виробу (канату) подвійного виття; ij - кут звивки дротів i-го шару пасма для j-гo шару виробу подвійного виття; m - кількість шарів елементів одинарного виття (шарів пасм) в виробі подвійного виття, що дозволяє забезпечити відсутність в його елементах залишкових зусиль після виготовлення. Втілення ідеї корисної моделі теоретично не залежить від величин однакового натяжіння елементів в межах одного шару, а залежить тільки від співвідношення між собою. В практиці виготовлення виробу слід приймати значення коефіцієнта k=140...300, що забезпечує звивальне натяжіння 10...20% від сумарного розривного зусилля елемента - чи то одної дротини, чи то одного пасма. Для ілюстрації чисельних значень залишкових зусиль в дротах наведено результати розрахунку для канату подвійного виття діаметром 15,5 мм; конструкції 6×19(1+6+12)+19(1+6+12) з пасмами конструкції 1/1,15+6/1+12/1 при кутах звивки 1=0°, 2=16,75°, 3=16,16°; кут звивки пасм 1=0°, 2=17,67°; границя міцності дроту B=1700 МПа. Розрахунки виконані для двох станів (див. табл.): 1) з однаковим натяжінням усіх дротів при звиванні пасм і однаковим натяжінням пасм при їх звиванні в канат подвійного виття; 2) з натяжіннями, що відповідають залежностям (1) і (2), тобто згідно запропонованому способу. На кресленні (фіг.) схематично відображено канат 6×19(1+6+12)+1×19(1+6+12) з нумерацією дротів в його перерізі. 5 56378 6 Таблиця Номери дротів за фігурою 1 2...7 Канат в стані 1 Натяжін- ЗалишкоНатяжіння пасм ве зусилля ня дротів при звивці в дротах при звивці їх в канат канату їх в пасма подвійного P, H Р, Н виття Nij, H -68,061 -7,324 Канат в стані 2 НапруженЗалишкове Натяжін- Натяжіння в дроті зусилля в ня дротів ня пасм від залишпри звивці дротах капри звивці кового зунату поїх в пасма їх в канат двійного силля i, Р, H P, Н виття Nij, H МПа 65 132,3 0 9 91,7 0 2461 8...19 -8,162 10 -49,638 63 21...26, 40...45, 59...64, 78...83, 97..102, 116..121 5,449 7 27...38, 46...57, 65...76, 84...95, 103...114, 122...133 4,689 6 20, 39, 58, 77, 96, 115 130 92,3 0 132,3 0 2400 Канат в стані 1 має залишкові зусилля в дротах, що суттєво відрізняються від нуля. А це може приводити до втрати стійкості стиснутих дротин і, як наслідок, до дефектів, а також створює попередні до експлуатаційних напруження. Канат в стані 2, тобто виготовлений зі звивальними натяжіннями елементів, які відповідають залежностям [1] і [2], має нульові значення залишкових зусиль в дротах. Таким чином запропонований спосіб виготовлення витих виробів подвійного виття передбачає різне звивальне натяжіння дротів між шарами, але однакове натяжіння в кожному шарі і різне звивальне натяжіння пасм між їх шарами при однаковому на тяжінні пасм в кожному шарі. 91,7 2234 92,3 0 0 В канаті, звитому за способом, який пропонується, будуть відсутні залишкові зусилля після виготовлення. Це покращує рівномірність сприйняття експлуатаційного навантаження дротинами симетрично розташованих шарів, а також покращує нерозкручуваність, і таким чином, позитивно впливає на статичну несучу здатність і довговічність канатів. Джерела інформації: 1. Камалутдинов М.К., Шеметов Г.В., Камалутдинов И.М. Способ изготовления нераскручивающихся витых изделий. - 20.09.2007. 2. Чаюн І.М., Чаюн М.І., Пишняк О.О. Спосіб виготовлення витих виробів одинарної звивки. Заявка № u2010 02300 - 04.06.2010. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 56378 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601