УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ РЫБОЛОВНЫХ НИТЕВИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Техническое решение относится к устройствам для испытания и оценки износостойкости нитевидных материалов, из которых изготовлены рыболовные тралы, и может быть использовано при производстве и оценке нитевидных материалов, применяемых как в рыболовстве, так и в других отраслях.
Известен «Стенд для испытания грузовых стальных канатов на выносливость», патент РФ на ИЗ №2440564, МПК G01N 3/56, заявл. 31.08.2010, опубл. 20.01.2012. Изобретение относится к устройствам для испытания грузовых стальных канатов широкого диапазона диаметров на выносливость и содержит станину, привод, реверсивный редуктор, сменный барабан с винтовой нарезкой, каретку со сменным шкивом, ползун с направляющими, гидроцилиндр, блок питания и управления, оснащенный микропроцессором. Испытания представляют собой ресурсные исследования, в ходе которых стальные канаты подвергают основному виду нагружения: изгибу на 90° и разгибанию образца. Этот вид нагружения служит единственным основанием для определения и расчета ресурса стального каната.
К недостаткам данной установки следует, на наш взгляд, отнести то, что такой параметр, как изгиб на 90° с последующим разгибанием образца, для наших целей не подходит. Нас интересует износостойкость, то есть потеря прочности нитевидных рыболовных материалов в процессе работы. При этом следует отметить громоздкость и повышенную металлоемкость установки.
Известен также «Способ экспресс-исследования износостойкости материалов нитепроводящих деталей при изнашивании скользящей нитью и устройство для его осуществления», патент РФ на ИЗ №2247356, МПК G01N 3/56, заявл. 26.05.2005, опубл. 27.02.2005.
Устройство для осуществления способа содержит: привод, состоящий из электродвигателя, редуктора и кривошипно-шатунного механизма, основание, стойки для закрепления нитей, подвижную платформу (каретку), совершающую возвратно-поступательное перемещение, приспособление для смачивания исследуемой нити, выполненное в виде ванны с масляно-абразивным раствором, нитепроводник, укрепленный на стойке таким образом, что нижняя его часть размещена в ванне. Нитепроводник (нитепроводящая деталь) представляет собой металлическую деталь (например иглу), контактирующую с нитями, и определяют по сути степень износа этой детали, а не нитей. Для того, чтобы быстрее определить износ нитепроводящей детали, с которой контактирует нить, последнюю (нить) насыщают масляно-абразивным раствором и нагружают грузом массой 0,5-1 кг.
Данное устройство является достаточно простым по конструкции и может, на наш взгляд, служить прототипом заявляемой установке.
К недостаткам известного устройства можно, на наш взгляд, отнести следующее: во-первых, оно предназначено для исследования износостойкости нитепроводящих деталей, а не самих нитей, во-вторых, конструкция предусматривает наличие ванны с масляно-абразивным раствором (приспособление для смачивания нити), что приводит к увеличению габаритов устройства, в-третьих, и сама конструкция, и условия испытаний далеки от реальных.
Авторы нового технического решения поставили перед собой иную задачу: создать универсальную установку для получения достоверных данных о сопротивлении абразивному износу нитевидных материалов, из которых изготавливают рыболовные тралы и сети, создав при этом условия, близкие к реальным. Следует принять во внимание, что абразивный износ является наиболее значимым фактором в потере прочности рыболовных текстильных материалов при их эксплуатации. Под абразивным износом в нашем случае подразумевается постепенное разрушение текстильных рыболовных материалов, а именно: канатов, веревок, шнуров и т.д. за счет их трения с другими более твердыми материалами, в результате чего происходят множественные разрывы волокон и, как следствие, значительная потеря прочности и разрыв изделия.
Дело в том, что рыболовные тралы для различных типов рыболовных судов имеют размеры до 700 метров в длину и достаточно высокую стоимость: от 1 до 1,5 млн рублей. Орудия лова (тралы) во время эксплуатации подвержены взаимодействию с грунтом, поверхностями рабочих органов промысловых машин, ролов, направляющих устройств, что приводит к их значительному износу и разрушению. Именно поэтому нитевидные материалы, из которых изготавливают тралы, должны иметь высокую износостойкость.
Целью нового технического решения является создание универсальной установки для получения достоверных данных о сопротивлении абразивному износу рыболовных нитевидных материалов (для получения дополнительных физико-механических параметров), создание переносной установки, конструкция которой предусматривает возможность имитации процесса абразивного трения при движении орудий лова по поверхности слипов, ролов и рабочих органов рыбопромысловых машин. Попутной целью является повышение надежности в работе.
Поставленная цель достигается тем, что установка дополнительно снабжена счетчиком выполненных циклов, концевыми выключателями, кнопками пуска и аварийной остановки, верхняя поверхность подвижной платформы оснащена сменными абразивными полосками, а приспособление для смачивания исследуемой нити выполнено в виде капельницы, установленной над верхней поверхностью платформы. При этом форма верхней поверхности подвижной платформы соответствует форме слипов большинства рыболовных судов.
Наличие счетчика выполненных циклов необходимо для получения достоверных данных о сопротивлении износу каждого из нитевидных образцов, в случае полного износа каждого из которых установка останавливается, после чего снимают показание численного значения циклов движения рабочей поверхности. Это значение является показателем сопротивления абразивному трению. Наличие концевых выключателей позволяет отследить момент полного износа каждого из нитевидных образцов, поскольку в случае их разрушения происходит размыкание цепи и остановка движения.
Выполнение верхней поверхности подвижной платформы по форме, соответствующей форме слипов большинства рыболовных судов, и оснащение ее сменными абразивными полосками также позволяет существенно повысить достоверность снимаемых показаний, так же как и выполнение приспособления для смачивания исследуемых нитей в виде капельницы, имитирующей брызги морской воды в процессе работы.
Наличие кнопок пуска и аварийной остановки позволяет повысить надежность установки в работе.
Сущность технического решения представлена на чертежах, где:
на фиг. 1 схематично изображена заявляемая установка;
на фиг. 2 показана фотография установки.
Установка содержит: корпус 1, привод, включающий электродвигатель 2, редуктор 3, маховик с кривошипно-шатунным механизмом 4, направляющий рычаг 5, подвижную платформу (каретку) 6, совершающую возвратно-поступательное перемещение по горизонтали, на верхней поверхности которой укреплены сменные абразивные полоски 7. Установка содержит также счетчик 8 выполненных циклов, концевые выключатели 9, пульт управления 10 с кнопками пуска и аварийной остановки, исследуемые нити 11, с грузами 12, а также приспособление 13 для смачивания нитей соленой водой, которое выполнено в виде капельниц 14, установленных над верхней поверхностью подвижной платформы 6.
Сменные абразивные полоски 7 имеют различную шероховатость в диапазоне от 100 до 320 микрон, что соответствует шероховатости слипов рыболовных судов для воссоздания реальных условий работы орудий лова. Форма верхней поверхности подвижной платформы 6 соответствует форме слипов большинства рыболовных судов, что позволяет имитировать процессы спуска и подъема трала по слипу судна. Кроме того, перед испытаниями нитевидных рыболовных материалов для повышения достоверности образцы нитей замачивают в соленой воде.
Подсчет количества выполненных циклов осуществляется посредством счетчика циклов 8; с целью сокращения времени экспериментальных исследований, корпус 1 установки оснащен дополнительными креплениями 15 с четырьмя концевыми выключателями 9, что позволяет проводить исследования одновременно четырех нитевидных образцов; при этом в случае полного износа одного из образцов установка останавливается, что позволяет фиксировать данный факт.
Работа установки осуществляется следующим образом.
Вначале осуществляют выбор и подготовку нитевидных испытуемых образцов (от одного до пяти). Нитевидные образцы фиксируются на стойках корпуса 1 посредством специальных креплений 15 с крючками и концевыми выключателями 9. Ко второму концу каждого образца прилагается предварительное натяжение (груз), величина которого зависит от линейной плотности образца. После подготовки нитевидных образцов осуществляют подготовку поверхности подвижной поверхности (каретки) 6, которая заключается в наклеивании на нее абразивных полос 7 с различной степенью шероховатости. Процесс трения нитевидных образцов 11 о поверхность полос 7 происходит аналогично процессам трения при подъеме и спуске орудий лова по слипу. В случае полного износа одного из образцов установка останавливается, после чего снимают показание численного значения циклов движения рабочей поверхности. Это значение является показателем сопротивления абразивному трению. Затем установку включают, и процесс трения остальных образцов продолжается до разрушения следующего образца.
С помощью данной установки можно проводить испытания как новых нитевидных материалов, так и материалов, ранее находившихся в эксплуатации в составе орудий рыболовства.