Синтетический трос Советский патент 1992 года по МПК D07B1/02 

Изобретение относится к производству канатных изделий и может быть использовано для их изготовления и, в частности, в тросах из синтетических материалов.

Известен трос с сердечником из синтетических нитей (параллельных, скрученных или сплетенных), геликоидально обвитый низкомодульными высокоэластичными нитями из гибкоцепных полимеров Для обеспечения разрывного удлинения, прочности и устойчивости к действию многократных деформаций сердечник троса выполнен на основе нитей из полипарабензамида или политерефталамида, а покрытие выполнено из полиуретаносемикарбазида или полиуре- танурелена.

Известен также канат из прядей, каждая из которых содержит сердечник и внеш- ний слой, в котором для прочности и эластичности сердечник выполнен из высокопрочного капронового волокна, в внешний слой - из чередующихся между собой полипропиленовых или полиэтиленовых каболок.

Указанные тросы и канаты обладают недостаточной прочностью и эксплуатационной надежностью.

Известны тросы с ариламидными нитями.

Однако и эти тросы не обладают повышенной прочностью и устойчивостью к из- гибным нагрузкам.

Наиболее близким к изобретению является трос из синтетических материалов.

Известный-трос характеризуется недостаточной прочностью и стойкостью к знакопеременным многоцикловым нагрузкам.

Цель изобретения - повышение прочности и стойкости к знакопеременным многоцикловым нагрузкам.

Указанная цель достигается тем, что синтетический трос, содержащий сердечник из высокопрочных элементов и оболочку на основе низкомодульных нитей из гибкоцепных полимеров с покрытием, имеет сердечник, выполненный из нескольких жгутов, состоящих каждый из расположенных по концентрическим окружностям строщенс/)

С

vi ел

ю

00

ных с линейной плотностью 900-1100 текс комплексных нитей с эллиптическим поперечным сечением, состоящих из полипара- бензимидазолтерефталамидных волокон, а оболочка выполнена из переплетенных под углом 45-80° комплексных поли-Е-калра- мидных нитей с (футкой 25-40 кр/м и по- кр йтием в виде пленкообразующего замасливателя, объемное соотношение которого с нитями оплетки находится в пределах 0,010-0,025, при этом соотношение диаметров волокон сердечника и оплетки составляет 0,2-0,5.

На чертеже схематически представлен трос,

Синтетический трос содержит сердечник 1, выполненный из некрученых трощеных жгутов 2 с линейной плотностью 900-1100 текс на основе некрученых комплексных нитей 3 с эллиптическим профилем 4 в поперечном сечении из полипарабен- зимидазолтерефталамидных волокон, расположенных рядами в жгутах 2 по конгруэнтным поверхностям 5, Оплетка 6 выполнена из взаимопереплетенных под углом 45-80° к оси симметрии троса комплексных ПОЛИ-Е -капрамидных нитей 7 и 8 с круткой 25-40 кр/м, покрытых пленкообразующим замасливателем. При этом соотношение диаметров волокон в сердечнике и оплетке составляет 0,2-0,5.

Примеры конкретного выполнения синтетического троса.

Пример 1. Изготовляли сердечник путем сложения (сборки) при натяжении 5 МПа 52 некрученых трощеных жгута линейной плотностью 900 текс, полученных в опытных условиях на основе некрученых комплексных нитей с эллиптическим профилем в поперечном сечении из полипарабен- зимидазолтерефталамидных (ПАБИА) волокон диаметром 10 мкм, конгруэнтную ориентацию нитей в жгутах обеспечивали посредством пропускания каждого жгута через нитепроводящие устройства с заданным радиусом кривизны. Собранные в сердечнике жгуты с помощью роторно-ткацкого устройства оплетали под углом 45° к оси троса поли- Ј -капрамидными нитями с круткой 25 кр/м по ТУб-13-2-88, покрытых пленкообразующим замасливателем с соотношением (по объему) замасливателя и нитей оплетки 1/100. Диаметр волокон в нитях оплетки составлял 20 мкм.

Пример 2. Изготовляли трос таким же образом, как и в примере 1, но для сердечника использовали жгуты линейной плотностью 900 текр на основе нитей из ПАША-волокон диаметром 14 мкм. Оплетку троса осуществляли ПОЛИ-Е -капрамидными нитями с круткой 40 кр/м из волокон диаметром 70 мкм под углом к оси каната 80°. Соотношение замасливателя к нитям

оплетки составляло 1/40.

Пример 3. Изготовляли трос аналогично примеру 1. Для сердечника использовали жгуты линейной плотностью 1100 текс на основе нитей эллиптической формы из

ПАБИА-волокон диаметром 14 мкм. Оплетку троса осуществляли поли- Ј -капрамидными нитями из волокон диаметром 45 мкм под углом к оси каната 60°, Соотношение замасливателя и нитей оплетки по объему составляло 1/62,

Пример 4. Изготовляли трос аналогично примеру 1 из жгутов линейной плотностью 1300 текс на основе эллиптических нитей из ПАБИА-волокон. Оплетку осуществляли поли-Ј-капрамидными нитями с круткой 120 кр/м под углом 85° к оси троса. Соотношение диаметров волокон сердечника и оплетки составляло 1/7,5. Соотношение замзсливателя и нитей оплетки по

обьему составляло 1/20.

Пример 5. Изготовляли трос аналогично примеру 1 из жгутов линейной плотностью 800 текс на основе нитей ПАБИА-волокон. Оплетку осуществляли полиЈ -капрамидными нитями с круткой 4 кр/м под углом 30° к оси троса. Соотношение диаметров волокон в сердечнике и оплетке составляло 1/1,5. Соотношение замасливателя и нитей оплетки по объему составляло

1/150.

Все образцы тросов подвергались испытаниям, в ходе которых определяли предельную разрывную нагрузку и прочность при растяжении по формуле

-р

10J

Тф

где Рр - разрывная нагрузка;

р- плотность;

Тф - фактическая линейная плотность.

Определяли также прочность после мнокоциклового(10 циклов) знакоперемен- ного нагружения в диапазоне углов от 0 до ± 120° при 20 ± 5°С и относительной влажности среды 65 ±5%.

Для сравнения оценивали эксплуатационные свойства известного троса аналогич- ного диаметра (10 ± 0,5 мм),

Результаты испытаний представлены в таблице.

Таким образом, эффект от предложенного синтетического троса заключается в его повышенной прочности и стойкости к

знакопеременным многоцикловым нагрузкам, превышающей прочность и стойкость известных технических решений на 30- 44%.

Формула изобретения Синтетический трос, содержащий сердечник из высокопрочных элементов и оболочку на основе низкомодульных нитей из гибкоцепных полимеров с покрытием, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и стойкости к знакопеременным многоцикловым нагрузкам, сердечник выполнен из нескольких жгутов, состоящих каждый из расположенных по

0

концентрическим окружностям строщенных с линейной плотностью 900-1100 текс комплексных нитей с эллиптическим поперечным сечением, состоящих из полипара- бензимидазолтерефталамидных волокон, а оболочка выполнена из переплетенных под углом 45-80° комплексных поли-Ј-капра- мидных нитей с круткой 25-40 кр/м и покрытием в виде пленкообразующего замасливателя, обьемное соотношение которого с нитями оплетки находится в пределах 0,010-0,025, при этом соотношение диаметров волокон сердечника и оплетки составляет 0,5-0,2.

Сущность изобретения трос содержит сердечник из некрученых трощеных жгутов с линейной плотностью 900-1100 текс на основе некрученых комплексных нитей с эллиптическим профилем в поперечном сечении из полипарабензимидазолтерефтала- мидных волокон, расположенных в жгутах по концентрическим окружностям, и оплетку из взаимно преплетеных под углом 45-80° комплексных нитей, покрытых пленкообразующим замасливателем. Такая конструкция троса обеспечивает повышение прочности и увеличивает его стойкость к воздействию знакопеременных йзгибных многоцикловых нагрузок. 1 ил , 1 табл.