КОНСТРУКЦИЯ СТАЛЬНОГО КАНАТА ЗАКРЫТОГО ТИПА Российский патент 2007 года по МПК D07B1/14 

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может найти применение в подвесных канатных дорогах и кабельных кранах.

Известна конструкция каната для его браковки [Патент №2148117], заключающаяся во вплетении в синтетический канат индикаторных электропроводящих угольных волокон с последующим измерением электрической проводимости индикаторных электропроводящих угольных волокон и отбраковкой каната по фиксированному проценту электропроводящих угольных волокон с нулевой электрической проводимостью.

Однако этот канат невозможно использовать в подвесных канатных дорогах и кабельных кранах в связи с:

1) недопустимостью применения синтетического каната в качестве несущего;

2) неприменимостью данной конструкции к стальным канатам, так как материал проволок стального каната является электропроводным.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности (прототипом) является канат закрытой конструкции, состоящий из внутренних слоев проволок и наружного слоя фасонных проволок. В процессе эксплуатации этого каната невозможно своевременно предупредить лавинообразное разрушение наружных фасонных проволок каната [см. "Производство и использование стальных канатов", М.А.Букштейн, 1973 г., с. 62].

Техническим результатом изобретения является продление срока службы и повышение безопасности эксплуатации стального каната закрытой конструкции путем своевременной браковки каната.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном стальном канате закрытой конструкции, состоящем из внутренних слоев проволок и наружного слоя фасонных проволок, согласно изобретению, в наружный слой вплетены индикаторные проволоки, изготовленные из материала, имеющего предел выносливости от напряжений изгиба на 16,5% ниже предела выносливости основных проволок в этом слое каната, форма и размеры индикаторных проволок аналогичны основным проволокам этого слоя, при этом индикаторные проволоки размещены в канате несмежно друг с другом, а их количество в стальном канате не превышает браковочный показатель по числу обрывов наружных проволок для данной конструкции стального каната.

При обнаружении хотя бы одной оборванной индикаторной проволоки канат подвергают ремонту путем пайки оборванной проволоки, сдвигом стального каната закрытой конструкции и поворотом его на 90° вокруг своей продольной оси.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показано поперечное сечение стального каната закрытой конструкции, имеющего в наружном слое индикаторные проволоки 1, изготовленные из материала, имеющего предел выносливости от напряжений изгиба на 16,5% ниже предела выносливости основных проволок 2 в этом слое каната, и внутренних слоев проволок 3.

Разрушение индикаторных проволок 1 происходит ранее, чем разрушение основных проволок 2 в этом слое стального каната закрытой конструкции. Лавинообразного обрыва основных проволок 2 в промежуток между периодическими осмотрами стального каната закрытой конструкции можно избежать (максимум могут оборваться все индикаторные проволоки 1, но основные проволоки 2 стального каната закрытой конструкции останутся целыми). Таким образом, продлевается срок службы и повышается безопасность стального каната закрытой конструкции, поскольку пайка оборванной проволоки, сдвиг каната и поворот его на 90° вокруг своей продольной оси производится до момента наступления лавинообразного разрушения основных проволок 2 в районе обрыва индикаторной проволоки 1.

Количество индикаторных проволок должно быть не более браковочного показателя по числу обрывов наружных проволок стального каната закрытой конструкции, то есть не более двух [Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог ПБ 10-559-03], поскольку в случае обрыва всех индикаторных проволок не должна снизиться прочность стального каната закрытой конструкции.

Номинальный предел выносливости индикаторной проволоки принимается меньше номинального предела выносливости основной проволоки на 16,5% из условия несовпадения предела выносливости индикаторной плоскости с максимальной погрешностью и предела выносливости основной проволоки с минимальной погрешностью при допуске на изготовление индикаторной проволоки, как и у основной, - ±9%. [ГОСТ 3241-91. Канаты стальные. Технические условия.]

Предел выносливости индикаторной проволоки принимается:

σ_и≤σ_осн-0,09σ_осн-0,09σ_и;

где σ_и - номинальный предел выносливости индикаторной проволоки;

σ_осн - номинальный предел выносливости основной проволоки.

Путем преобразования получим

σ_и≤835σ_осн.

Следовательно, σ_и составляет 83,5% от σ_осн.

Для проверки работоспособности предлагаемой конструкции был проведен эксперимент со стальным канатом ГОСТ 3090-73 диаметром 32 мм. Из стального каната была выплетена одна из фасонных проволок и вместо нее вплетена индикаторная проволока, имеющая предел выносливости на 16,5% ниже предела выносливости основных проволок в этом слое каната. Стальной канат подвергали циклическому изгибу на электромеханической установке для ускоренных усталостных испытаний [см. "Грузоподъемные и транспортные установки (вып.II)", том 313, Г.П.Ксюнин, 1975 г., стр23]. В результате этого в одном месте по длине каната индикаторная проволока оборвалась, а основные проволоки стального каната закрытой конструкции остались неповрежденными. Испытания подтвердили работоспособность предлагаемой конструкции стального каната.

На основании вышеизложенного и с учетом проведенного патентно-информационного поиска считаем, что предлагаемая "Конструкция стального каната закрытого типа" может быть признана изобретением и защищена патентом.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и позволяет продлить срок службы и эксплуатации стального каната закрытого типа. В наружный слой каната вплетены индикаторные проволоки, изготовленные из материала, имеющего предел выносливости от напряжений изгиба на 16,5% ниже предела выносливости основных проволок в этом слое каната. Форма и размеры индикаторных проволок аналогичны основным проволокам в этом слое каната, а их количество в стальном канате не больше браковочного показателя по числу обрывов наружных проволок для данной конструкции стального каната. Индикаторные проволоки размещены в канате несмежно друг с другом. Разрушение индикаторных проволок происходит ранее, чем разрушение основных проволок в этом слое стального каната закрытой конструкции. 1 ил.

Стальной канат закрытой конструкции, состоящий из внутренних слоев проволок и наружного слоя фасонных проволок, отличающийся тем, что в наружный слой каната вплетены индикаторные проволоки, изготовленные из материала, имеющего предел выносливости от напряжений изгиба на 16,5% ниже предела выносливости основных проволок в этом слое каната, форма и размеры индикаторных проволок аналогичны основным проволокам этого слоя, при этом индикаторные проволоки размещены в канате несмежно друг с другом, а их количество в стальном канате не превышает браковочный показатель по числу обрывов наружных проволок для данной конструкции стального каната.