Канат

Полезная модель относится к метизной нромышленности и может быть использована при конструировании канатов, предназначенных для подъемно-транспортных механизмов, в частности, при нефтедобыче.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является проволочный канат, содержащий несколько слоев свитых между собой проволок одинакового диаметра, пластмассовые вкладыши и наружную полимерную оболочку, в котором все слои проволок, кроме наружного, свиты с линейным касанием, образуя в поперечнем сечении шестигранник, на гранях которого расположены пластмассовые вкладыши, имеющие поперечное сечение в виде сегмента, а проволоки наружного слоя, навитые на вкладыши с зазорами между собой, обеспечивают контакт полимерной оболочки с пластмассовыми вкладышами, см. SU Авторское свидетельство  1574708, МПК D 07 В 1/16, 1990 г.
Недостатком данного каната является недостаточная его герметичность. Центральные проволоки каната во время его изготовления смазываются канатной смазкой типа Торсиол. При эксплуатации адгезия металла с канатной смазкой ослабевает, агрессивная среда проникает внутрь каната, что приводит к образованию точечной коррозии проволок и снижению усталостной прочности каната, вследствие которого резко снижается его долговечность. Кроме того, использование пластмассовых вкладышей требует дополнительного подогрева центральных проволок до температуры плавления полимера, что подвергает канатную смазку дополнительному тепловому воздействию.
Задачей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности, в частности, герметичности, и срока службы каната за счет увеличения адгезии полимера к металлу, стойкости к действию
ИИЯ tt о  1
МПК7В07В 1/00,1/16 Канат
агрессивных сред, в том числе жидких нефтепродуктов типа дизельного топлива, и к тепловому воздействию после циклической нагрузки, выносливости и степени крутимости каната.
Техническая задача по первому варианту решается тем, что канат, содержащий несколько слоев свитых между собой проволок и полимерную оболочку, в котором слои свитых проволок связаны полимерной композицией, аналогичной композиции для полимерной оболочки, причем полимерная композиция имеет следующий состав, мас.ч.:
полиоксиэтиленоксипропилентриол100
стабилизированный форполимер на основе
полиоксиэтиленоксипропилентриола100-140
смесь диметиламинометилфенолов2-3
наполнитель60-140.
Преимущественное выполнение каната, когда полимерная оболочка дополнительно имеет защитный слой из композиции следующего состава, мас.ч.:
полиоксиалкилентриол с ММ 3000-5000100
полиизоцианат на основе
4,4 - дифенилметандиизоцианата100-200
этилацетат35-40
бутилацетат30-40
толуол20-35
концентрированная соляная кислота0,05-0,1.
Техническая задача по второму варианту решается тем, что канат, содержащий несколько слоев свитых между собой проволок и полимерную оболочку, в котором слои свитых проволок связаны с полимерной композицией, аналогичной композиции для полимерной
оболочки, причем полимерная композиция имеет следующий состав,
мас.ч.:
полисульфидный олигомер100
технический углерод30-60
уретановый олигомер на основе
олигоэтиленбутиленглико льадипината8 О-120
этилендиаминометилфенол0,2-0,6.
Преимущественное выполнение каната, когда полимерная оболочка
дополнительно имеет защитный слой из композиции следующего состава,
мас.ч.:
полиоксиалкилентриол с ММ 3000-5000100
полиизоцианат на основе
4,4- дифенилметандиизоцианата100-200
этилацетат35-40
бутилацетат30-40
толуол20-35
концентрированная соляная кислота0,05-0,1.
Рещение технической задачи позволяет увеличить адгезию полимера
к металлу в 1,3-2,2 раза, выносливость в 1,1-1,6 раза, степень крутимости в
1,2-1,6 раза.
Характеристика используемых композиций: - полимерная композиция следующего состава, мас.ч.: полиоксиэтиленоксипропилентриол100
стабилизированный форполимер на основе
полиоксиэтиленоксипропилентриола100-140
смесь диметиламинометилфенолов2-3
:///ж /
может быть использована в качестве герметиков, антикоррозионных покрытий, импрегнантов для текстильных изделий, см. патент RU 2078779, МПК С 08 L 71/02, С 08 К 13/02// (С 08 К 13/02,13/16,5/18,5/521,5/524), 1997;
-композиция для покрытий следующего состава, мае.ч.: полиоксиалкилентриол с ММ 3000-5000100 полиизоцианат на основе
4,4 - дифенилметандиизоцианата100-200
этилацетат35-40
бутил ацетат30-40
толуол20-35
концентрированная соляная кислота0,05-0,1,
может быть использована для защиты дерева, бетона, стекла, металла, см. патент RU 2200743, МПК С 09 D 175/08, 2003 г.
-герметизирующая композиция следующего состава, мас.ч.: полисульфидный олигомер100 технический углерод 30-60 уретановый олигомер на основе
олигоэтиленбутиленгликольадипината80-120
этилендиаминометилфенол0,2-0,6,
может быть использована в авиационной, судостроительной,
машиностроительной, нефтеперерабатывающей промышленностях, см. патент RU 1695669, МПК С 09 К 3/10, 1989 г.
На фиг. 1-2 показан канат, общий вид.
Канат состоит из центральных проволок одинакового диаметра, свитых в несколько слоев 1, наружных проволок 2, полимерной композиции 3 и защитной полимерной оболочки 4.
Центральные проволоки 1 свиты с одним шагом в одну операцию, которые предварительно пропускают через ванну с жидкой полимерной композицией. Затем изделие подвергают уплотнению путем применения калибрующих роликов. На центральную часть навивают наружные проволоки 2. Затем канат снова пропускают через ванну с жидкой полимерной композицией 3 и подвергают уплотнению. Защитное покрытие 4 наносят с помошью форсунка или краскораспылителя.
Полезная модель иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1 (по прототипу).
Па прядевьющей машине свивают центральные проволоки с одним шагом в одну операцию. Затем в эту же операцию навивают на грани пластмассовые вкладыши, образующие круглую прядь с радиусом R. Затем на центральную часть навивают наружный слой проволок с шагом, обеспечивающим зазоры между проволоками. Диаметры всех проволок равны. Па экструдированном шнек-прессе производят нанесение наружного полимерного покрытия из того же материала, что и у пластмассовых вкладышей. При этом центральную часть нагревают до температуры, близкой к температуре плавления наружной оболочки. Жидкое полимерное покрытие под давлением калибрующих роликов проникает внутрь наружного слоя проволок и, доходя до пластмассовых вкладышей, соединяется с ними, образуя конструктивное кольцо.
Пример 2 (по заявляемому объекту).
Металлические проволоки пропускают через ванну с жидкой полимерной композицией следующего состава, мас.ч.:
полиоксиэтиленоксипропилентриол100
,/////
смесь диметиламинометилфенолов2
наполнитель60.
На прядевьющей машине свивают центральные проволоки с одним шагом в одну операцию. Затем в эту же операцию изделие подвергают уплотнению путем применения калибрующих роликов, образуя круглую прядь с радиусом R. Затем на центральную часть навивают наружный слой проволок с шагом, обеспечиваюпдим зазоры между проволоками. Диаметры всех проволок равны. Затем изделие снова пропускают через ванну с жидкой полимерной композицией и подвергают уплотнению с помощью калибрующих роликов. Жидкое полимерное покрытие под давлением проникает внутрь наружного слоя и, доходя до центральной части, образует с ней сплошное конструкционное кольцо. Пример 3.
Канат получают аналогично примеру 2, но при следующем соотношении компонентов полимерной композиции, мас.ч.:
полиоксиэтиленоксипропилентриол100
стабилизированный форполимер на основе полиоксиэтиленоксипропилентриола140
смесь диметиламинометилфенолов3
наполнитель140.
Пример 4.
Канат получают аналогично примеру 3, но после проведения операции на уплотнение изделия дополнительно наносят защитное покрытие следующего состава, мас.ч.:
полиоксиалкилентриол с ММ 3000-5000100
полиизоцианат на основе к с бути л ацетат30 толуол20 концентрированная соляная кислота0,05. Пример 5. Канат получают аналогично примеру4, но при следующем ошении компонентов композиции для покрытия, мас.ч.: полиоксиалкилентриол с ММ 3000-5000100 полиизоцианат на основе 4,4 - дифенилметандиизоцианата200 этилацетат40 бутилацетат40 толуол35 концентрированная соляная кислота0,1. Пример 6. Канат получают аналогично примеру 2, но используют полимерную зицию следующего состава, мас.ч.: полисульфидный олигомер100 технический углерод30 уретановый олигомер на основе олигоэтиленбутиленгликольадипината80 этилендиаминометилфенол0,2. Пример 7. Канат получают аналогично примеру6, но при следующем ошении компонентов полимерной композиции, мас.ч.: полисульфидный олигомер100 технический углерод60 уретановый олигомер на основе ком мас соот этилендиаминометилфенол0,6. Пример 8. Канат получают аналогично примеру 6, но дополнительно наносят озицию для покрытия при следующем соотношении компонентов, .: полиоксиалкилентриол с ММ 3000-5000100 полиизоцианат на основе 4,4 - дифенилметандиизоцианата100 этилацетат35 бутилацетат30 толуол20 концентрированная соляная кислота0,05. Пример 9. Канат получают аналогично примеру 7, но при следующем ошении компонентов композиции для покрытия, мас.ч.: полиоксиалкилентриол с ММ 3000-5000100 полиизоцианат на основе 4, 4 - дифенилметандиизоцианата200 этилацетат40 бутилацетат40 толуол35 концентрированная соляная кислота0,1. Свойства канатов приведены в таблице 1.
ffl о
cd
t«i
и Ю н о
5S
CQ
РЗ Я S
Герметичные канаты подвергают механическим испытаниям согласно ГОСТ 3241-91. Адгезия герметика к металлу определяется усилием, необходимым для вырывания центральной проволоки из каната. Испытания проводят на разрывной машине типа Шоппер РМ-50. Адгезию определяют до и после выдержки каната в среде жидкого нефтепродукта типа дизельного топлива в течение 72 часов при температуре 20°С.
Выносливость и степень крутимости канатов определяют при наработке повторных перегибов на рабочих блоках при возвратновращательном движении приводного блока, осуществляемого от электродвигателя, на испытательной машине типа ПМ-3, длина образца каната -6м, диаметр рабочих роликов - 260 мм, рабочая нагрузка на 2 ветви каната - 2 тн, количество циклов - 4000-6000. Испытания проводят в условиях сохранения целостности каната. По окончании испытаний на выносливость из отработанных канатов вырубают образцы по 2 м и проводят испытания на адгезию при температуре 35°С.
Таким образом, сплошная конструкция каната за счет увеличения адгезии полимера к металлу в 1,3-2,2 раза, что препятствует образованию точечной коррозии металлических проволок, выносливости каната в 1,11,6 раза, степени крутимости каната в 1,2-1,6 раза, в целом повышает надежность предлагаемой конструкции.