КОМБИНИРОВАННЫЙ КАНАТ
COMBINED ROPE

Область техники
Изобретение относится к изготовлению канатов различной конструкции, которые могут найти применение в качестве буксировочных, подъемных, натяжных элементов. Кроме того, предложенный комбинированный канат может быть использован в качестве элемента крепежа транспортных средств и спортивного инвентаря.
Уровень техники
Известен проволочный канат (патент RU 2041302 С1, МПК D07B 1/06, опубл. 09.08.1995 г.), предназначенный для эксплуатации в различных средах, как при статических, так и динамических нагрузках, который может быть использовано в качестве буксировочного, подъемного или натяжного элемента. Канат состоит из трех прядей, каждая из которых свита из нескольких слоев проволок, свитых с заданным шагом. Канат обладает повышенной надежностью за счет уменьшения его крутимости и вибрации, а также более равномерного распределения нагрузки по слоям проволок при натяжении и эксплуатации. Однако эксплуатация данного каната в случае необходимости контакта с руками при отрицательных температурах крайне затруднена.
Описан плоский грузоподъемный канат, содержащий несколько параллельно расположенных в эластичной оболочке тросов, уложенных в разгрузочный элемент (Авторское свидетельство SU 505764, МПК D07B 1/22, опубл. 05.03.1976 г.). Для увеличения долговечности канат снабжен поперечными упругими пластинами с направляющими, фиксирующими тросы в оболочке. Однако поперечные пластины не являются несущими и обуславливают высокие контактные давления несущих тросов на эластичную оболочку и футеровку шкива в промежутках между пластинами.
В качестве крепежного элемента многих конструкций (растяжек мачт, закрепления тентов транспортных средств, кабелей, шпалер виноградников, подвесок указателей и др. элементов) и в качестве передающего усилие от одного элемента к другому предложен металлополимерный трос (полезная модель RU 164494 U1, МПК D07B 1/00, опубл. 10.09.2016 г.), состоящий из металлического сердечника и полимерной оболочки. Металлический сердечник выполнен из свитых между собой прядей, которые в свою очередь состоят из свитых между собой металлических нитей с покрытием, и имеет впадины для соединения с полимерной оболочкой. Для повышения износоустойчивости полимер оболочки (поливинилхлорид, полипропилен, полиуретан, полиамид с добавками) имеет относительное удлинение не менее 20%.
Ближайшим аналогом (прототипом) изобретения является трос витой (полезная модель RU 48538 U1, МПК D07B1/00, опубл. 27.10.2005), состоящий из сердечника из металлических нитей с покрытием и полимерной оболочки из класса ПВХ (поливинилхлорид). По меньшей мере, одна из нитей сердечника имеет покрытие, преимущественно, из латуни. Предложенный трос может быть использован для обустройства дорог и путепроводов, систем уличного освещения, хозяйственно-бытовых нужд, для пломбирования тентов грузовых автомобилей и прицепов, а также в качестве гибкого связующего элемента при производстве велосипедных замков. Однако данный трос не обладает достаточными эксплуатационными характеристиками и предназначен преимущественно для статических нагрузок. При приложении к тросу значительных нагрузок возможно разрушение ПВХ оболочки. Повреждение пластиковой оболочки приводит, в частности, к контакту рук с металлом, что крайне нежелательно при отрицательных температурах.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является создание конструкции многофункционального комбинированного каната повышенной надежности, прочности, гибкости, износоустойчивости, стойкого к перерубанию для длительной и безопасной эксплуатации в различных средах, как при статических, так и динамических нагрузках.
Поставленная цель достигается благодаря тому, что комбинированный канат выполнен из металлополимерных тросов, оплетенных высокопрочными высокомодульными арамидными нитями. Металлополимерные тросы расположены в продольном направлении и содержат сердечник из нескольких скрученных между собой металлических нитей и полимерную оболочку. Металлические нити сердечника могут быть выполнены с покрытием и без него. Полимерная оболочка может быть выполнена из поливинилхлорида, полиэтилена, полипропилена, полиуретана и др. Высокопрочные высокомодульные арамидные нити выполнены в виде комплексной нити линейной плотностью от 20 до 100 текс.
Комбинированный канат может быть выполнен плоским в виде ленты с основой из нескольких расположенных параллельно в одной плоскости чередующихся между собой металлополимерных тросов и высокопрочных высокомодульных арамидных нитей, переплетенных между собой поперек полотняным переплетением высокопрочными высокомодульными арамидными нитями.
Комбинированный канат может быть выполнен в виде крученого изделия из нескольких скрученных между собой прядей. Каждая прядь состоит из нескольких скрученных в противоположном направлении металлополимерных тросов, каждый из которых оплетен высокопрочными высокомодульными арамидными нитями.
Комбинированный канат может быть выполнен в виде плетеного изделия из нескольких сплетенных между собой прядей. Каждая прядь содержит несколько скрученных между собой металлополимерных тросов, каждый из которых оплетен высокопрочными высокомодульными арамидными нитями.
Различные виды исполнения комбинированного каната расширяют области его применения.
Оплетка из высокопрочных высокомодульных арамидных нитей придает изделию компактность, повышенную прочность. Снижение истирающих нагрузок и возникающих при изгибе напряжений приводит к значительному увеличению срока эксплуатации изделия. Комбинированный канат обладает повышенной надежностью за счет более равномерного распределения нагрузки при натяжении и эксплуатации.
В случае разрушения полимерной оболочки металлополимерных тросов термостойкая оплетка из арамидных нитей сохраняет компактность металлических сердечников и предохраняет руки от контакта с металлом, препятствуя таким образом обжиганию рук при высоких температурах и примерзанию рук к металлу при отрицательных температурах.
Осуществление изобретения
Комбинированный канат в виде плоской ленты вырабатывают на лентоткацком станке полотняным переплетением. В качестве нитей основы используют чередующиеся между собой металлополимерные тросов и высокопрочные высокомодульные арамидные нити, в качестве нитей утка - высокопрочные высокомодульные арамидные нити.
Изготовление комбинированного каната в виде крученого изделия включает в себя следующие операции. На обкруточной машине металлополимерные тросы оплетают высокопрочными высокомодульными арамидными нитями. Затем 2 и более оплетенных металлополимерных тросов тростят с подкруткой в одном направлении на тростильно-крутильном оборудовании для получения пряди. Далее несколько прядей тростят с подкруткой в противоположном направлении.
Изготовление комбинированного каната в виде плетеного изделия включает в себя следующие операции. На обкруточной машине металлополимерные тросы оплетают высокопрочными высокомодульными арамидными нитями. Затем 2 и более оплетенных металлополимерных тросов тростят с подкруткой на тростильно-крутильном оборудовании для получения пряди. Далее на шнуроплетельной или тесьмоплетельной машине производят плетение каната из нескольких прядей.