КАНАТ Российский патент 1994 года по МПК D07B1/02 

Изобретение относится к канатам различной грузоподъемности, для которых в качестве грузонесущего элемента применяются синтетические волокна. Канаты могут быть использованы в качестве корабельных канатов при глубоководной добыче полезных ископаемых, а так же в качестве грузонесущего такелажа.

Известен канат, содержащий расположенные в наружной защитной оболочке синтетические пряди, каждая из которых выполнена из группы модулей, представляющих собой пучки комплексных нитей, обвитых нитью [1].

В известном устройстве прочность каната определяется в основном разрывной нагрузкой синтетических пряжей, так как условия работы на растяжение элементов оплетки защитной оболочки и синтетических прядей различны.

Цель изобретения - повышение прочности и долговечности каната.

Это достигается за счет того, что канат снабжен дополнительными оболочками, окружающими каждая группу модулей соответствующей пряди, при этом наружная защитная оболочка и дополнительные оболочки выполнены в виде тканых чехлов, нити основы которых расположены параллельно оси каната, а нити утка - перпендикулярно этой оси, причем модули и пряди расположены также параллельно оси каната.

На фиг.1 представлен унифицированный модуль грузонесущей части каната; на фиг.2 - прядь, состоящая из модулей; на фиг.3 - канат в сборе; на фиг.4 - сечение каната.

Канат содержит расположенные в наружной защитной оболочке 1 синтетические пряди 2, каждая из которых выполнена в виде группы модулей 3, представляющих собой пучки 4 комплексных нитей, обвитых нитью 5. Каждая группа модулей 3 соответствующей пряди 2 снабжена дополнительной оболочкой 6. При этом наружная защитная оболочка 1 и дополнительные оболочки 6 выполнены в виде тканых чехлов, нити основы которых расположены параллельно оси каната, а нити утка - перпендикулярно этой оси, причем модули пряди расположены также параллельно оси каната.

В оболочках линейная плотность нитей основы составляет 58,8 текс, а нитей утка 187 текс.

Уточные нити выполнены из синтетических нитей, имеющих высокую устойчивость к истиранию и многократному изгибу (полиамидные или полиэфирные нити).

Модули 3 и пряди 2 расположены параллельно оси каната. Модули представляют собой пучок СВМ-нитей линейной плотностью 58,8 текс, навитых комплексной нитью линейной плотностью 187 текс. Диаметр модуля составляет 2-4 мм, число модулей в пряди от 46 от 100, число прядей в канате от 1 до 7. Линейная плотность модулей 8340 текс. Канат может быть изготовлен длиной до 200 м. Разрывная нагрузка каната составляет от 150 до 400 тыс.дан.

Характеристика физико-математических показателей известного и предлагаемого канатов приведена в таблице.

Предложенная конструкция каната позволяет использовать наружную защитную оболочку и защитные оболочки прядей, нити основы которых составляют 98% от веса оболочек, совместно с грузонесущими элементами каната (прядями, модулями). При этом параллельное расположение прядей и модулей, состоящих из синтетических высокомодульных (СВМ) нитей, позволяет исключить дополнительные деформации прядей и модулей от многократного изгиба, что создает благоприятные условия по исключению потерь прочности от подкрученных модулей и прядей.

Таким образом нити основы оболочек совместно с прядями и модулями участвуют в работе на растяжение, что позволяет увеличить коэффициент использования с 0,5 до 0,8.

Предложенная конструкция каната на 25% увеличивает долговечность каната.

При таком выполнении оболочек каната и прядей тканые чехлы фактически становятся наружными слоями каждой пряди и наружным слоем самого каната, поскольку элементы (основа и уток) тканого чехла выполняют несколько новых, несвойственных им функций: уток, обжимая параллельные элементы, уплотняет структурные силовые элементы (пряди и модули), способствуя повышению сил сцепления и трения, что и обеспечивает одновременную работу всех силовых элементов. При растяжении, т.е. в процессе эксплуатации уточные нити наружного слоя ткани в силу своей физической особенности способствуют еще большому обжиму каждой пряди и большей компактности каната, что усиливает эффект одновременной работы силовых элементов. Именно это обстоятельство и увеличивает коэффициент использования с 0,5 до 0,8 и позволяет вырасти максимальным нагрузкам на канат от 150 до 400 тыс.дан.

При нагрузке изогнутая основа тканого слоя выпрямляется, что приводит к изгибу нитей утка относительно основы, вызывает уменьшение диаметра тканого слоя и дополнительный обжим силовых элементов внутри чехла.

Таким образом наружный слой каждой пряди и наружный слой каната круглая ткань и выполнена способом ткачества, нити основы которого сами непосредственно являются в нем силовыми грузонесущими элементами. Таким образом, то обстоятельство, что изменяется фаза строения (с 3 на 7-8) ткани в процессе нагрузки, позволило не только увеличить количество силовых элементов (основа участвует в нагрузке), но и получить качественный скачек в уплотнении силовых элементов. Это позволило повысить коэффициент использования с 0,5 до 0,8.

Сущность изобретения: канат содержит расположенные в наружной защитной оболочке синтетические пряди, каждая из которых выполнена из модулей, представляющих собой пучки комплексных нитей, обвитых нитью. Каждая прядь расположена в дополнительной оболочке. Наружная и дополнительная оболочки прядей представляют собой тканный чехол, в котором нити основы расположены параллельно оси каната. Такая конструкция обеспечивает повышение прочности и износостойкости каната при использовании его в качестве грузонесущего элемента. 4 ил, 1 табл.

КАНАТ, содержащий расположенные в наружной защитной оболочке синтетические пряди, каждая из которых выполнена в виде группы модулей, представляющих собой пучки комплексных нитей, обвитых нитью, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и долговечности, он снабжен дополнительными оболочками, окружающими каждая группу модулей соответствующей пряди, при этом наружная защитная оболочка и дополнительные оболочки выполнены в виде тканых чехлов, нити основы которых параллельны оси каната, причем модули и пряди расположены также параллельно оси каната.