Плетеный шнур Советский патент 1992 года по МПК D04C1/12 

Изобретение относится к конструкции длинномерных изделий, предназначенных для тяговых устройств, в частности, в сельском хозяйстве и на рыбном промысле.

Известен шнур, полученный путем оп- летания нитями (прядями) стренг (каболок), образующих сердечник, при котором производится полное перекрытие поверхности сердечника и шаг плетения определяют по зависимости .

t ad К

Р1 cos a где t - шаг оплетки, мм;

а - число пар веретен на машине;

d - диаметр нити, мм;

К-число нитей в пряди;

а- угол плетения.

Коэффициент плотности оплетки рассчитывается по формуле

1

л: D sin a где D - диаметр оплетки, мм..

Однако в известном шнуре с сердечником, предусматривающем полное закрытие

оплетаемого сердечника, не учитывается воздействие оплетки на сердечник, прочность которого при формировании из нескольких стренг в значительной мере зависит от степени их уплотнения.

В известном шнуре плотная оплетка, полностью закрывающая сердечник, не позволяет создать на него достаточное давление и обеспечить высокую степень прочности сердечника, а также создает повышенный расход нити на оплетку.

Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств шнуров.

Поставленная цель достигается тем, что в плетеном шнуре, выполненном из нескольких стренг, образующих сердечник, оплетенный по периметру прядами, состоящими из одной или нескольких моно- или комплексных нитей с шагом оплетки, обеспечивающим полное перекрытие сердечника, отношение произведения диаметра прядей на их число к диаметру сердечника находится в пределах от 2.8 до 3,5, при этом шаг плетения определяют по формуле

N

Ј

М

to со

N Ю Ю

t 0,318Kdo 10 +

К

dS

(dc + do)2 где t - шаг плетения, мм;

К - число прядей оплетки (класс маши- ны);

do - диаметр пряди (нити), мм;

dc диаметр сердечника, мм.

Такое выполнение шнура обеспечивает улучшение его физико-механических свойств.

На фиг,1 схематически изображено положение нитей оплетки на поверхности сердечника в плоскости сечения, перпендикулярной к их осям: а, бив- при полном перекрытии; г - при неполном перекрытии сердечника; на фиг.2 - часть развертки оплетки и развертка пряди оплетки шнура.

Шнур получают следующим образом.

Для заданной прочности шнура при вы- бранном классе плетельной машины подготавливают необходимое количество стренг сердечника и определяют его диаметр dc. Далее проводят наработку прядей оплетки таким образом, чтобы отношение произве- дения диаметра прядей на их число к диаметру сердечника находилось в пределах 2,8-3,5. По приведенной выше зависимости определяют шаг плетения, устанавливают его на машине, и проводят процесс плете- ния.

Для получения сравнительных данных процесс плетения проводили при отношении Kdo/dc в пределах 2,5-5,0.

Физико-механические показатели на- работанных шнуров приведены в таблице.

Расчетную разрывную нагрузку шнуров, приведеннуя в таблице, вычисляли как сумму разрывных нагрузок исходных стренг (каболок) с учетом полной реализации проч- ности элементарных нитей.

Как следует из таблицы, наилучшие физико-механические показатели имеют шнуры с соотношением произведения диаметра прядей на их число в оплетке к диаметру сердечника в пределах 2,8-3,5 (фиг.1). Приведенное плетение обеспечивает достиже- .ние максимальной прочности нитей сердечника при полном перекрытии его поверхности, которое не нарушается при изги- бании шнура через стержень диаметром 5 мм(+).

Анализ образцов шнуров известной конструкции показал, что отношение произведения диаметра прядей на их число в on- летке к диаметру сердечника Kdo/dc, как правило, находится за пределами 4,0 и степень реализации прочности элементарных нитей в них не превышает 70%. Кроме того, с увеличением указанного отношения

уменьшается шаг плетения, т.е. возрастает расход нити на оплетку.

Из таблицы также видно, что при значениях отношения Kdo/dc 2,8 происходит нарушение (-) оплетки в процессе изгибания шнура, являющееся следствием его строения.

При полном перекрытии поверхности сердечника нитями оплетки в известном шнуре эллипс, условно представляющий сечение пряди оплетки, состоящей из комплексных нитей, расположен таким образом, что его большая ось перпендикулярна плоскости развертки оплетки (фиг.1а), При уменьшении отношения Kdo/dc форма сечения прядей оплетки изменяется за счет увеличения малой оси эллипса и переходит через круг (фиг.1 б) в эллипс с большой осью, параллельной плоскости развертки оплетки (фиг,1 в). Следует отметить, что сечение прядей, состоящих из комплексных нитей, в форме круга при Kdo/dc 3,14 условно показывает равенство большой и малой осей эллипса. Дальнейшее уменьшение этого отношения сначала ведет к увеличению большой оси эллипса сечения пряди, а затем к образованию промежутков (фиг,1 г), т.е. сердечник частично открывается и одновременно с этим падает степень реализации прочности элементарных нитей.

Для нахождения условий полного закрытия нитями оплетки поверхности сердечника построим развертку оплетки (см. фиг.2).

Приняты следующие обозначения величин:

h DE - шаг оплетки (расстояние между осями смежных прядей одного направления по оси шнура);

jrdc АС - длина окружности сердечника;

t ВС - шаг плетения (шаг винтовой линии пряди);

I DM - расстояние между осями смежных прядей одного направления по нормали к ним;

dc - диаметр сердечника;

do - диаметр пряди;

К-класс машины (число прядей);

Р угол подъема винтовой пряди оплетки.

При плотной упаковке прядей, состоящих из комплексных текстильных нитей, величина шага плетения приближается к значению d0K, хотя его никогда не достигает. При выводе формулы принято равенство t doK, правильность этого допущения подтвердилась результатами эксперимента. Из

подобия треугольников ABC и DEM находим, что

Л V2

do К,

(dc + d0j

h J/л2 ( do)2 + i

2do rdc

Приняв во внимание, что получим:

1 0,318йок /л2 +

t

hK

H2 1/2 do К.

(dc+do)2 Сравнение расчетного и полученного шага оплетки показало, что. большая сходимость этих величин наблюдается, если принять в подкоренном выражении вместо л2 число 10. В этом случае уравнение принимает вид:

t 0,318 +

do K2

(dc + do)2

П p и м е p 1. Шнур с сердечником при dc 3,60 мм и do 0,7 мм изготавливался на плетельной машине 16-го класса, т.е. К 16.

;3,1 (рекомендуется 2,8- 25

15 20

По приведенной формуле

t 14,6 мм.

Был принят шаг .плетения t 14,5 мм. Результаты испытаний шнура приведены в таблице.

П р и м е р 2. Шнур имеет параметры: dc 3.29 мм; do 0,7 мм; К 16.

do К

25

3,4

ЗГ

t 15,1 мм.

При принятом шаге плетения t 15 мм 5 получен шнур, результаты испытаний которого приведены в таблице.

Шнуры предложенной конструкции обладают способностью долговременно работать, подвергаясь многоцикловым изгибам 10 и истиранию, и могут в ряде случаев заменять стальные канаты, имеющие повышенную материалоемкость, и при этом полностью исключать травмоопасность.

Формула изобретения 15 Плетеный шнур, выполненный из нескольких стренг, образующих сердечник, оплетенный по периметру прядями, состоящими из одной или нескольких моно- или комплексных нитей с шагом оплетки, обес- 20 печивающим полное перекрытие сердечника, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения его физико-механических свойств, отношение диаметра прядей на их число к диаметру сердечника находится в пределах от 2,8 до 3,5, при этом шаг оплетки определяют по формуле

t 0,318 «do „ (dc + dc; 30 где t - шаг сплетения, мм;.

К - число прядей оплетки (класс машины); .

do - диаметр пряди (нити), мм; dc - диаметр сердечника, мм.

)2

4fer/776 -разВёртм олмётм

Использование: для тяговых устройств. Сущность изобретения: шнур выполнен из нескольких стренг, образующих сердечник, и оплетен по периметру прядями, при этом отношение произведения диаметра прядей на их число к диаметру сердечника находится в пределах 2,8-3,5, при этом шаг оплетки о п ре делgjoj nо формуле t yi0 + 0,318 Kdo К dl где t - шаг оплетки; К (dc + do)2 число прядей оплетки; do - диаметр пряди; dc - диаметр сердечника. 2 ил., 1 табл.

Развёртка пряди Уиг.2

Редактор М.Циткина

Техред М.Моргентал

Заказ 1047ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Корректор Н.Ревская