КАНАТ ЗАКРЫТОЙ КОНСТРУКЦИИ

Канат закрытой конструкции
Полезная модель относится к закрытым канатам, предназначенным к применению в шахтных подъемных установках и подвесных канатных дорогах.
Известен закрытый канат, авторское свидетельство №855102, МПК D07B 1/06, опубликовано 15.08.1981. Бюл. №30, заключающийся в том, что повышение надежности и долговечности закрытого каната достигается тем, что жесткость проволок наружного слоя при растяжении равна сумме аналогичных жесткостей сердечника и проволок каждого из внутренних слоев.
Жесткость при растяжении каждого из перечисленных элементов определяется по формуле
1
1
1
3
A=EFCosα,
где: Е - модуль продольной упругости проволок;
1
F - площадь сечения проволок сердечника и каждого слоя проволок;
1
α - угол свивки проволок сердечника и каждого слоя проволок.
Анализ формулы по определению жесткости при растяжении наружного слоя проволок, показывает, что определяющей переменной величиной является площадь сечения проволок сердечника и каждого внутреннего слоя проволок. Таким образом, для достижения равенства жесткости проволок наружного слоя фасонного сечения, проволокам сердечника и проволокам каждого внутреннего слоя при растяжении, необходимо значительно увеличивать площадь наружного слоя проволок, что неизбежно приведет к значительному увеличению размеров проволок наружного слоя фасонного сечения и невозможному формированию конструктивной плотности закрытого каната в целом.
Известен спиральный канат, авторское свидетельство №490889, МПК D07B 1/08, опубликовано 05.11.1975. Бюл. №41. Спиральный канат содержит фасонные проволоки и круглые. С целью увеличения долговечности поверхность проволок внутренней части выполнена микрорельефной, а поверхность проволок внешнего слоя - макрорельефной. Микрорельеф выполнен в виде системы углублений, а макрорельеф - в виде волн, изменяющихся по синусоидальному закону вдоль длины проволок внешнего повива.
Недостатками данного каната являются, сложность изготовления проволок с такой поверхностью, требующей специального инструмента для нанесения на поверхности проволок микрорельефа, выполненного в виде системы углублений и выполнение на наружной поверхности слоя проволок макрорельефа в виде волн вдоль длины. Такое выполнение поверхности проволок способствует образованию концентраторов напряжений, что снизит долговечность каната в процессе его эксплуатации.
Известен стальной канат, авторское свидетельство №842114, МПК D07B 1/06, опубликовано 30.06.1981. Бюл. №24, заключающийся в том, что увеличение относительной прочности и ресурса стальных канатов достигается тем, что каждый из профильных элементов выполнен в виде пучка параллельных проволок, соединенных между собой по всей длине путем склеивания или пайки в одну нить.
К недостаткам такого каната следует отнести соединение параллельных проволок по всей длине склейкой или пайкой, что ведет к повышению местных значений напряжений не только при изгибе, но и при растяжении каната, что снижает технический ресурс данного изделия.
Необходимо отметить, что изготовление каната не технологично, выполнение профильных элементов в виде пучка параллельных проволок требует специального оборудования, и как следствие, увеличение затрат при производстве каната.
Известен спиральный канат закрытой конструкции, авторское свидетельство №867974, МПК D07B 1/06, опубликовано 30.09.1981. Бюл. №36, заключающийся в том, что повышение качества спиральных канатов закрытой конструкции, содержащим несколько слоев проволок, контур поперечного сечения утолщений каждой проволоки восьмеркообразного профиля образован двумя неравными сопряженными овалами, больший из которых расположен на поверхности каната.
Недостатками предлагаемого каната состоящего из круглых и фасонных проволок с восьмеркообразными проволоками в наружном слое, в котором больший овал восьмеркообразного профиля расположенный на поверхности каната не обеспечивает надежный замок слоя из-за небольших плеч зацепления, касающихся между собой поверхностей смежных восьмеркообразных проволок, что не способствует повышению качества канатов закрытой конструкции.
Задачей полезной модели является повышение качества каната за счет изготовления закрытого каната новой конструкции и вытяжки каната для стабилизации его упругопластических свойств.
Повышение качества каната, характеризующееся такими техническими параметрами как увеличение прочностных и усталостных характеристик, снижение внутреннего износа проволок, снижение дополнительного изгибающего напряжения, крутящего момента каната, достигается тем, что в предлагаемой новой конструкции закрытого каната стальной сердечник 1 изготовлен за одну технологическую операцию, с линейным касанием проволок, с одновременной деформацией со степенью обжатия площади поперечного сечения сердечника в диапазоне 6÷12%. На стальном сердечнике выполнен повив из проволок 2 трапецеидальной формы, поверх которого расположен повив из омегообразной фасонной проволоки 3.
Стабилизация упругопластических свойств, выражающаяся в увеличении модуля упругости каната, в более низком крутящем моменте, снижении относительного остаточного удлинения, достигается вытяжкой каната. Вытяжку каната осуществляют приложением нагрузки в диапазоне (0,30÷0,55) разрывного усилия каната.
Таким образом, использование новой конструкции изготовления канатов закрытой конструкции с последующей вытяжкой, позволяет в сравнении с известными изделиями улучшить качество каната закрытой конструкции, увеличить срок службы, более экономичны при вводе в эксплуатацию, за счет стабилизации его упругопластических свойств.