СОЕДИНИТЕЛЬ ПЕРЕКРЕЩИВАЮЩИХСЯ ТРОСОВ ВОЗДУХООПОРНОГО СООРУЖЕНИЯ

Предложение относится к конструктивным элементам воздухоопорных (надувных) строительных сооружений, точнее, к элементам для скрепления перекрещивающихся тросов сети, покрывающей оболочку таких сооружений.
Воздухоолорные сооружения состоят из надувной оболочки покрытой внешним гибким каркасом, выполненным в виде сетки, образованной системой перекрещивающихся тросов, скрепленных концами с основанием сооружения. Для обеспечения стабильности формы ячеек сетки и предотвращения скольжения тросов по поверхности оболочки, они должны жестко скрепляться между собой в местах перекрещивания.
Известно устройство для крепления пересекающихся стержневых элементов, содержащее две пластины, каждая из которых выполнена с профильной установочной площадкой на конце под один из закрепляемых стержней, и резьбовой стяжной элемент, выполненный в виде скобы, захватывающей один из стержневых элементов и проходящей через отверстия в одной из пластин (а.с. СССР №1739071 по кл. F 16 B 1/00 от 02.01.1990). Устройство обеспечивает жесткую фиксацию тросов, наложенных под углом друг на друга, но дорого и сложно в установке, так как содержит три детали и две гайки с шайбами Гровера. Установка такого устройства на высоте, на оболочке сооружения требует много времени и усилий. При потере монтажником одного из элементов, что вполне вероятно, так как тросовая сеть воздухоопорного сооружения содержит сотни перекрестий, случаются повреждения нижней части оболочки падающим элементом. Выступающие резьбовые концы способны повредить оболочку. Кроме того, устройство сильно передавливает трос скобой. Несмотря на применение защитных покрытий, за время службы сооружения резьбовые соединения устройства, находящиеся на открытом воздухе, корродируют, что затрудняет текущий ремонт и демонтаж сооружения. Выступающие части устройства могут повредить оболочку.
Известен также зажим для пересекающихся тросов, состоящий из двух одинаковых Г-образных петель с гайками. Для зажатия тросов резьбовые концы каждой из петель заводятся в ушко другой петли и затягиваются гайками (Н.В.
Лачинов. Монтаж и ремонт оборудования котельных цехов крупных электростанций. М.: «Высшая школа», 1970, с.18). Зажим обеспечивает жесткую фиксацию тросов, наложенных под углом друг на друга, но при использовании для скрепления тросов воздухоопорного сооружения он имеет те же недостатки, что и предыдущий аналог.
Известно также устройство для крепления пересекающихся стержневых элементов, содержащее две, связанные одна с другой посредством резьбового стяжного элемента накладные взаимозаменяемые пластины, имеющие профилированные установочные поверхности под один из стержневых элементов на взаимообращенных поверхностях, а также открытые пазы под установку второго из закрепляемых элементов (а.с. СССР №1504385 по кл. F 16 B 1/00 от 10.07.87). Устройство проще, чем описанные выше аналоги, но все же содержит резьбовой элемент, с вытекающими из этого недостатками, и сложно в установке. Кроме того, при его затяжке возможен захват надутой оболочки краями сходящихся пластин.
Известно также устройство для скрепления перекрещивающихся тросов воздухоопорного сооружения, выполненное в виде слитка из легкоплавкого металла или пластмассы, охватывающего перекрестие, отлитого прямо на месте монтажа тросовой сети (патент США №4511279 по кл. F 16 B 1/00 с приоритетом от 31.08.82). Устройство не содержит опасных для оболочки выступов и обеспечивает жесткую фиксацию тросов. Для монтажа устройства требуется подвести под оба троса литейную форму, завести в желобки формы оба троса, что не всегда просто, так как на разных участках оболочки тросы перекрещиваются под разными углами, установить верхнюю крышку формы, закрепить ее, отлить устройство, разобрать и удалить литейную форму. Описанные действия очень трудно и долго выполнять на высоте что и составляет главный недостаток известного устройства. Кроме того, оно имеет высокую стоимость, так как доступные быстротвердеющие пластмассы не обеспечивают необходимой прочности соединения при приемлемых габаритах, а легкоплавкие металлические сплавы дороги.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является устройство для соединения наложенных один на другой концов гибкого стержня из проволок, выполненное в виде гильзы овального сечения, охватывающей оба троса и обжатой вокруг них в нескольких местах по сечению гильзы (а.с. СССР №590532 по кл. F 16 G 11/00 от 07.10.75).
Однако для установки устройства через него надо продеть оба скрепляемых троса, что невозможно на воздухоопорных сооружениях, где концы тросов закреплены. Кроме того, оно малопригодно для скрепления тросов, перекрещивающихся под углом, близким к прямому.
Техническими задачами предложенного соединителя являются обеспечение возможности его применения для соединения перекрещивающихся тросов, концы которых недоступны, упрощение его монтажа и разборки, удешевление самого соединителя как изделия.
Указанные задачи решаются тем, что известный соединитель, выполненный в виде гильзы овального сечения, имеет поперечный вырез в средней части для закладки одного из тросов, направленный вдоль большей из осей овала, а стенка гильзы, для закладки второго из тросов выполнена незамкнутой по стороне, имеющей минимальную кривизну
Кроме того, глубина выреза установлена такой, чтобы между заложенным в него первым из тросов и внутренней стенкой гильзы оставался зазор.
Кроме того, величина зазора находится в пределах от 0,05 до 0,25 диаметра троса.
Кроме того, толщина стенки гильзы находится в пределах от 0,4 до 0,6 диаметра соединяемых тросов.
Кроме того, соединитель дополнительно имеет продольный выступ с внутренней стороны гильзы напротив разреза.
Благодаря наличию поперечного выреза в средней части гильзы, а также тому, что ее стенка выполнена незамкнутой, соединитель можно устанавливать на тросы без доступа к их концам.
Благодаря тому, что вырез направлен поперек гильзы, создается возможность соединения тросов, перекрещивающихся под углом.
Благодаря тому, что в качестве соединителя используется гильза овального сечения, повышается универсальность соединителя, который может соединять не только перекрещивающиеся, но и параллельные тросы.
Благодаря зазору между тросом, заложенным в вырез, и расположенной под ним внутренней стенкой гильзы повышается надежность соединения, поскольку зазор обеспечивает возможность упругого изгиба троса при обжатии гильзы и поддержание тем самым постоянного усилия в соединении. Заявленная величина зазора является оптимальной для достижения этого результата.
Указанное соотношение между толщиной стенки гильзы и диаметром тросов обеспечивает достаточную прочность соединения и приемлемое усилие для обжатия гильзы при ее монтаже.
Продольный выступ с внутренней стороны гильзы напротив разреза облегчает установку соединителя и, фиксируя второй трос, повышает надежность соединения при воздействии на тросы переменной нагрузки.
Существо предложения поясняется чертежами.
На фиг 1 изображен вид сбоку со стороны разреза на предложенный соединитель до его установки и обжатия.
На фиг 2 изображен вид на торцевую часть предложенного соединителя до его установки и обжатия.
На фиг 3 изображен разрез предложенного соединителя плоскостью, проходящей через его середину и перпендикулярной оси овального канала гильзы.
На фиг.4 изображен вид сбоку на соединение двух тросов.
На фиг.5 изображен вид на соединение двух тросов со стороны торцевой части гильзы.
Предложенный соединитель состоит из толстостенной металлической гильзы 1, имеющей внутренний канал овального сечения. Ширина канала q по меньшей из осей овала равна или несколько превосходит диаметр D соединяемых тросов. Наилучшие характеристики соединения получаются, если ширина канала по меньшей оси составляет от 1,0 до 1,2 диаметров соединяемых тросов.
Ширина канала Q по большей из осей овала, по меньшей мере, равна утроенному диаметру D соединяемых тросов. Наилучшие характеристики соединения получаются, если ширина канала по указанной из осей составляет от 3,0 до 3,4 диаметров соединяемых тросов.
Для закладки первого троса 2 в средней части гильзы 1 имеется поперечный вырез 3, направленный вдоль большей из осей овала. Под направлением выреза здесь подразумевается направление от открытого начала выреза к его глухому концу. Ширина выреза В, предпочтительно находится в пределах от 1,0 до 1,1 диаметра D первого троса. На оболочке воздухоопорного сооружения тросы могут перекрещиваться не только строго под прямым углом. Поэтому относительно оси гильзы 1 направление выреза 3 может составлять угол, отличающийся от прямого. При ширине В превышающей диаметр D первого троса 2, создается возможность варьирования угла фиксации тросов в
небольших пределах. Если угол между тросами существенно отличается от прямого, то направление выреза должно составлять угол, близкий к требуемому. Практика монтажа сеток воздухоопорных сооружений показывает, что достаточно иметь два типоразмера соединителей с шириной В=1,1D: с вырезом, направленным под прямым углом и с вырезом, направленным под углом около 60° к оси гильзы.
Стенка гильзы 1 напротив середины большой оси овала, то есть по стороне, имеющей минимальную кривизну, выполнена незамкнутой, так что гильза в поперечном сечении имеет С-образную форму. Ширина G между краями просвета составляет от 1,4 до 1,7 диаметра соединяемых тросов. При меньшей ширине в гильзу нельзя заложить второй трос 4, а при большей - не удается полностью обжать тросы из-за преждевременного смыкания краев просвета. Верхний по отношению к первому тросу 2, край просвета с внутренней стороны может иметь продольный скос 5 облегчающий скольжение стенки гильзы 1 по второму тросу 4 при обжатии.
Гильза 1 имеет приблизительно одинаковую толщину стенок t, составляющую от 0,4 до 0,6 диаметра тросов D. При меньшей толщине прочность соединения оказывается недостаточной, а при большей, - требуемое усилие обжатия становится настолько большим, что затрудняет установку соединителя на высоте. Кроме того, при большей толщине при обжатии деформируется не столько гильза, сколько тросы, что нежелательно. Из-за незамкнутости стенок гильзы надежность предложенного соединителя не является абсолютной. Поэтому он не может быть рекомендован для закрепления грузонесущих тросов. Но для тросовых сетей воздухоопорных сооружений, где поломка или разгибание соединителя не вызывают серьезных последствий, его надежность вполне достаточна.
Установка соединителя облегчается, а надежность соединения повышается, если они имеет продольный выступ 6 с внутренней стороны гильзы напротив середины просвета разомкнутой части стенки гильзы. Выступ облегчает позиционирование второго троса 4 перед опрессовкой и способствует более равномерному распределению сжимающего усилия по окружности троса. Наиболее технологичным приемом создания выступа является удар пуансоном в виде ребра с углом около 90° по образующей гильзы в месте, где она имеет наименьшую кривизну. Опорная матрица, располагаемая с противоположной стороны стенки гильзы, имеет просвет напротив ребра пуансона и материал
гильзы выдавливается внутрь нее, образуя выступ. Такой метод образования выступа не только технологичен, но и создает выступ, форма которого близка к оптимальной для наилучшего охвата второго троса.
Для предотвращения повреждения оболочки сооружения, прилегающая к ней нижняя часть соединителя имеет скругленные углы, как это показано на фиг.1 и 4.
Предложенный соединитель устанавливается следующим образом.
На тросовой сетке, предварительно разложенной по поверхности слегка поддутой оболочки, намечаются места перекрещивания тросов. Соединитель заводится под нижний, или первый трос 2 сетки так, чтобы трос попал в вырез 3. После этого в просвет стенки гильзы заводится верхний, или второй трос 4, положение тросов выверяется и соединитель обжимается специальными клещами. Скос 5 скользит по поверхности троса 4, предотвращая закусывание края гильзы на прядях троса. В результате обжатия тросы частично вминаются один в другой, как это показано на фиг.4 и 5, а нижний, или первый трос 2, кроме того, еще и прогибается в зазор между ним и внутренней стенкой, как это показано на фиг.5.
На чертежах в качестве примера представлено соединение двух тросов одинакового диаметра, как наиболее употребительное в технике тросовых сетей воздухоопорных сооружений. Предложенный соединитель пригоден и для соединения тросов, отличающихся по диаметру. В этом случае внутреннее сечение канала гильзы приобретает грушевидную форму (форму восьмерки при наличии продольного выступа), трос большего диаметра закладывается первым в поперечный вырез гильзы, а поверх него заводится второй трос меньшего диаметра.
Предложенный соединитель имеет малую массу и невысокую стоимость, технологичен в изготовлении и состоит всего из одной детали. Его установка как на надутой, так и на спущенной оболочке не вызывает затруднений. Снятие неправильно установленного соединителя также не вызывает затруднений и не приводит к повреждению тросов.