замкнутый свитой жгут и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Замкнутый свитой жгут, содержащий незамкнутые элементы, выполненные из непрерывной нити гибкого материала с первым и вторым заделанными концами, причем второй конец нити закреплен к жгуту, отличающийся тем, что он содержит замкнутый и свитые элементы, соединенные с нитью незамкнутых элементов.

2. Жгут по п.1, отличающийся тем, что замкнутый элемент образован первым концом нити.

3. Жгут по п.1, отличающийся тем, что замкнутый элемент является двухвитковым.

4. Жгут по п.2, отличающийся тем, что первый конец материала соединен с нитью охватывающей их втулкой или закручиванием.

5. Жгут по п.1, отличающийся тем, что в качестве замкнутого элемента выступает специальный сердечник, выполненный из другого материала.

6. Жгут по п.1, отличающийся тем, что его сердцевина выполнена из несвитых элементов, соединенных одним концом с замкнутым элементом, а вторым концом со свитыми элементами.

7. Жгут по пп.1 и 2, отличающийся тем, что только последний по ходу навивки элемент жгута - свитой.

8. Жгут по п.1, отличающийся тем, что в качестве гибкого материала выступает прядь.

9. Жгут по п.1, отличающийся тем, что длина шага свивки элементов жгута неравномерна.

10. Жгут по п.1, отличающийся тем, что шаг свивки элемента связан с радиусом жгута, сохраняемого кольцевую форму, толщиной слоя, подлежащего обвивке, и толщиной нити материала следующим соотношением:



где t - шаг свивки, измеренный по дуге окружности внешнего контура жгута, мм;

R - радиус замкнутого свитого жгута, измеренный по его внешнему контуру, мм;

a - толщина слоя, подлежащего обвивке, мм;

b - толщина нити материала, мм.

11. Жгут по п. 1, отличающийся тем, что незамкнутые элементы являются многозаходными, а их первые концы присоединены к общему замкнутому элементу.

12. Способ изготовления замкнутого свитого жгута, заключающийся в том, что навивают петли нити, образуя жгут, заделывают первый и второй концы нити, причем второй конец нити заделывают закручиванием его вокруг жгута, отличающийся тем, что первый конец нити закрепляют к замкнутому элементу, а свитые элементы образуют в процессе наращивания жгута протягиванием замкнутого и незамкнутых элементов сквозь образованную бухту накопленного материала с одновременным сматыванием ее витков.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый конец нити закрепляют с образованием замкнутого элемента путем присоединения его к нити материала.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что соединение первого конца материала с упомянутой нитью производят после образования двухвитковой спирали.

15. Способ по пп.13 и 14, отличающийся тем, что соединение первого конца материала с упомянутой нитью производят его закручиванием вокруг нити либо нити вокруг него или скреплением их втулкой с последующим ее обжатием.

16. Способ по п.12, отличающийся тем, что только последний по ходу навивки элемент оборачивают вокруг жгута.

17. Способ по п.12, отличающийся тем, что сердцевину жгута формируют из незамкнутых несвитых элементов с последующей обвивкой полученного жгута свитыми элементами.

18. Способ по п.12, отличающийся тем, что навивку материала в жгут осуществляют с переменным шагом.

19. Способ по п.12, отличающийся тем, что накопленный материал вращается попутно его разматыванию.

20. Способ по п.12, отличающийся тем, что накопленный материал вращается навстречу его разматыванию.

21. Способ по п.12, отличающийся тем, что сматывание накопленного материала производят с внутренней части бухты.

22. Способ по п.12, отличающийся тем, что запас материала в виде бухты создают со второго конца нити.

23. Способ по п.12, отличающийся тем, что свивку материала в жгут осуществляют с нескольких накопителей, расположенных последовательно по его контуру.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству стальных канатов и может использоваться при изготовлении универсальных грузозахватных устройств и разовых несущих приспособлений.

Известно универсальное грузозахватное устройство в виде замкнутого жгута, основным элементом которого является гибкая ветвь из отрезка каната, заделка /соединение/ концов которого производится заплеткой [1].

Сходными признаками описанного аналога и заявляемого технического решения является форма стропа, выполненная в виде жгута с заделанными концами.

К недостаткам описанного аналога следует отнести операцию заплетки концов стропа, которая является трудоемкой, дорогостоящей и выполняется вручную. Концы стропа заплетены на определенном участке жгута, диаметр которого в этом месте больше, чем на других участках. Длина каждой нити такого стропа с учетом запаса на заплетку концов не превышает удвоенной длины жгута, измеренного по его замкнутому контуру, в то время как жгут заявляемого изобретения выполнен полностью из одной непрерывной нити или из нескольких непрерывных нитей, длина каждой из которых в несколько раз превышает длину жгута.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является конструкция стропа со сложной заплеткой концов.

Известен строп в виде двухпетлевой замкнутой спирали с витками большего и меньшего диаметра. Тело стропа сформировано из одной непрерывной нити катанки с закруткой концов вокруг тела жгута. При подъеме груза витки большего диаметра вытягиваются, а витки меньшего диаметра сжимаются и охватывают пакет "в удав" [2, стр. 20, 190, 191].

Сходными признаками аналога и заявляемого изобретения является форма стропа, выполненная в виде двухпетлевой замкнутой спирали с витками большего и меньшего диаметра. Тело стропа сформировано из одной непрерывной нити гибкого материала /катанки/, собранного в жгут из нескольких витков. Концы нити закреплены закручиванием.

Отличие аналога от заявляемого изобретения состоит в том, что жгут стропа аналога набран из незамкнутых однониточных спиралей, а жгут заявляемого стропа набран из одной замкнутой однониточной спирали и остальных незамкнутых спиралей.

Недостатком описанного аналога является низкая технологичность его конструкции. Технологический процесс изготовления двухпетлевого стропа включает следующие операции: навивку кольцевого жгута из заданного количества витков катанки, закрутку концов нити катанки вокруг тела жгута, свертывание кольцевого жгута в "восьмерку" и складывание колец "восьмерки" в двойное кольцо с последующим закреплением мягкой проволокой полученного двухпетлевого стропа от возможного пружинения двойного кольца.

Для предотвращения распушивания витки стропа из катанки скреплены мягкой проволокой в нескольких диаметрально расположенных местах.

Большая часть перечисленных операций выполняется вручную. Наличие эффекта пружинения двойного кольца и распушивания витков вынуждают производителя осуществлять дополнительную операцию закрепления мягкой проволокой полученного двухпетлевого стропа, что ведет к его удорожанию. Низкая технологичность аналога выражается в необходимости контролировать положение первого конца нити катанки при навивке жгута до конца навивки как при механизированном, так и при ручном процессе, поскольку закрутка концов осуществляется после формирования жгута. Такая конструкция стропа затрудняет построение эффективной технологии его изготовления.

Низкая технологичность конструкции аналога выражается в необходимости разделять технологию изготовления двухпетлевого стропа на две операции: на первой - изготавливать кольцевой жгут с закрученными концами нити вокруг тела жгута, и на второй - изготавливать сам двухпетлевой строп.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является несовершенная конструкция стропа, в которой закрепление первого конца непрерывной нити катанки осуществлено вокруг тела жгута, а его элементы скреплены мягкой проволокой,

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранный в качестве прототипа однопетлевой строп, представляющий собой кольцо, выполненное из жгута, набранного из одной непрерывной нити катанки. Скрепление концов стропа осуществляют закруткой вокруг тела жгута каждым концом не менее трех раз. Для предотвращения распушивания витки стропа из катанки скреплены мягкой проволокой в месте, расположенном диаметрально заплетки концов [2, стр. 11, 12, 191].

Сходными признаками прототипа и заявляемого технического решения является то, что замкнутый жгут, содержащий незамкнутые элементы, выполнен из одной непрерывной нити материала. Закрепление второго конца стропа осуществляется его закруткой вокруг тела жгута. Для предотвращения распушивания витки стропа скреплены.

Отличие прототипа от заявляемого изобретения состоит в том, что жгут стропа-прототипа набран из незамкнутых однониточных элементов - колец, а жгут заявляемого стропа набран из одного замкнутого однониточного элемента и остальных незамкнутых элементов.

Кроме того, заделку обеих концов стропа-прототипа осуществляют их закруткой вокруг тела жгута, в то время как у заявляемого изобретения первый конец материала закрепляется к его нити, образуя замкнутый элемент.

У известного технического решения витки стропа скреплены мягкой проволокой для предотвращения распушивания, в то время как у заявляемого изобретения операция скрепления витков мягкой проволокой отсутствует, так как распушивание витков устраняется за счет свивки элементов жгута.

Недостатком прототипа является низкая технологичность его конструкции, обусловленная местом закрепления первого конца материала стропа, а также наличием скрутки витков жгута, выполненной из мягкой проволоки, для предотвращения его распушивания.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является несовершенная конструкция однопетлевого стропа, у которого закрутка первого конца непрерывной нити катанки осуществлена вокруг тела жгута.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования замкнутого жгута путем изменения места закрепления его первого конца - для достижения высокой технологичности его конструкции, и за счет этого механизировать процесс свивки его элементов из непрерывной нити и устранить его распушивание.

Высокая технологичность конструкции замкнутого жгута заключается в том, что в процессе его изготовления контроль первого конца материала перекладывается на саму форму жгута. При навивке стропа в виде замкнутого жгута можно производить свивку его элементов для предотвращения от распушивания, исключая их обвязку мягкой проволокой. Специальная закрутка второго конца вокруг тела жгута не требуется, так как эта закрутка образуется естественным образом при навивке элементов жгута.

Известен способ обмотки каната, заложенный в устройстве для обмотки каната, включающий операции протягивания каната и наматываемого элемента с одновременным вращением протягиваемого каната вокруг питателя наматываемого элемента, причем в процессе навивки наматываемого элемента на канат ось размотки этого элемента /продольная ось питателя/ расположена перпендикулярно оси вращения и протягивания каната [3].

Сходными признаками описанного аналога и заявляемого технического решения является наличие операций протягивания каната и наматываемого элемента непосредственно во время обмотки.

Отличие этих способов состоит в том, что наматываемый элемент известного технического решения аккумулируется на отдельной от каната обычной катушке питателя, в то время как у заявляемого изобретения накопление запаса наматываемого элемента осуществляется на питатель специальной конструкции вокруг каната /катушка питателя должна легко сниматься с готового замкнутого жгута после его свивки/. Причем запас наматываемого элемента, расположенный на питателе, у известного технического решения обязательно вращается в процессе его размотки, в то время как у заявляемого технического решения вращение запаса вместе с питателем не обязательно, так как витки наматываемого материала поочередно сползают на сердечник каната.

Недостатком описанного аналога является невозможность формирования с помощью этого способа замкнутого жгута непосредственно во время свивки.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является конструкция каната, который изначально не является замкнутым, а также способ накопления наматываемого элемента.

Известен способ тороидной навивки упаковочного материала, заложенный в обмоточном станке челночного типа для тороидной навивки упаковочного материала, включающий операции вращения челнока с упаковочным материалом вокруг обматываемого сечения бунта по круговой орбите с одновременным поворотом самого бунта. Угол наклона витков обмотки зависит от соотношения скорости вращения челнока и скорости поворота бунта [4].

Сходными признаками описанного аналога и заявляемого изобретения являются операции вращения навиваемого материала вокруг обматываемого сечения жгута с одновременным поворотом самого жгута.

Однако у известного технического решения навиваемый материал оборачивается вокруг обматываемого сечения, проходящего мимо накопителя, ось которого перемещается по кольцевой траектории, в то время как у заявляемого способа обматываемое сечение жгута проходит через накопитель, который легко снимается с готового жгута по окончании процесса его свивки. Продольная ось накопителя остается на месте в процессе свивки жгута.

Недостатком известного способа является то, что для его реализации размеры накопителя должны быть меньше внутреннего диаметра тороидного объекта, подлежащего обмотке, что является ограничивающим фактором для этого способа. Кроме того, формирование объекта, подлежащего обмотке, осуществляется отдельно от его обматывания. Материал обматываемого сечения должен быть достаточно жестким, чтобы сохранять круглую замкнутую форму, для его поворота относительно накопителя.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является отсутствие операции формирования первичного замкнутого элемента в зоне обмотки и неудовлетворительная форма накопления навиваемого материала в виде обычной катушки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранный в качестве прототипа технологический процесс изготовления однопетлевого стропа, включающий следующие операции: навивку кольцевого жгута из заданного количества витков катанки, закрутку концов нити катанки вокруг тела жгута не менее трех раз. Для предотвращения распушивания витки стропа из катанки скрепляются мягкой проволокой в месте, расположенном диаметрально заплетки концов. Однопетлевые стропы изготавливаются с помощью малых средств механизации, позволяющих навивать кольцевой жгут, однако закручивание концов и скрепление витков мягкой проволокой выполняются вручную [2, стр. 11, 12, 20, 191].

Сходными признаками прототипа и заявляемого технического решения являются: навивка жгута из заданного количества витков катанки и заделка первого и второго концов нити, из которых заделка второго конца нити катанки осуществляется его закруткой вокруг тела жгута. Для предотвращения распушивания витки стропа скрепляются.

Отличие заявляемого способа от прототипа состоит в том, что заделку первого конца материала производят путем закрепления его к нити с образованием замкнутого однониточного элемента или к готовому замкнутому элементу. Кроме того, закрепление первого конца материала, в отличие от прототипа, возможно с помощью втулки с последующим ее обжатием.

К недостаткам прототипа следует отнести разделение технологии изготовления замкнутого жгута на две стадии: на первой стадии изготавливают кольцевой жгут из одной непрерывной нити катанки с закрученными концами вокруг тела жгута, а на второй стадии скрепляют витки стропа куском мягкой проволоки - для предотвращения его распушивания.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является низкая технологичность конструкции замкнутого жгута, заключающаяся в закреплении первого конца материала к жгуту закручиванием и в наличии скрутки витков жгута отдельным куском проволоки.

В основу изобретения поставлена задача создания способа изготовления замкнутого свитого жгута, в котором путем формирования его элементов из непрерывной нити с одновременной их свивкой исключается операция скрепления витков дополнительным куском мягкой проволоки. За счет этого достигается механизация производства свиваемого замкнутого жгута и устраняется процесс распушивания его элементов.

Для решения указанных задач замкнутый свитой жгут, содержащий незамкнутые элементы, выполнен из непрерывной нити гибкого материала с первым и вторым заделанными концами, причем второй конец нити закреплен к жгуту. В отличие от прототипа жгут содержит замкнутый и свитые элементы, соединенные с нитью незамкнутых элементов.

В частных случаях выполнения жгута замкнутый элемент образован первым концом нити.

Также, замкнутый элемент является двухвитковым.

Также, первый конец материала соединен с нитью охватывающей их втулкой или закручиванием.

Также, в качестве замкнутого элемента выступает специальный сердечник, выполненный из другого материала.

Также, сердцевина жгута выполнена из несвитых элементов, соединенных одним концом с замкнутым элементом, а вторым концом со свитыми элементами.

Также, только последний по ходу навивки элемент жгута - свитой.

Также, в качестве гибкого материала выступает прядь.

Также, длина шага свивки элементов жгута неравномерна.

Также, шаг свивки элемента связан с радиусом жгута, сохраняемого кольцевую форму, толщиной слоя, подлежащего обвивке, и толщиной нити материала следующим соотношением:



где t - шаг свивки, измеренный по дуге окружности внешнего контура жгута, мм;

R - радиус замкнутого свитого жгута, измеренный по его внешнему контуру, мм;

a - толщина слоя, подлежащего обвивке, мм;

b - толщина нити материала, мм.

Также, незамкнутые элементы являются многозаходными, а их первые концы присоединены к общему замкнутому элементу.

Вышеизложенные общие, достаточные во всех случаях, существенные признаки заявляемого изобретения обеспечивают получение технического результата, заключающегося в достижении высокой технологичности конструкции замкнутого жгута путем изменения места закрепления его первого конца. За счет этого механизируется процесс свивки элементов жгута из непрерывной нити и устраняется его распушивание.

Способ изготовления замкнутого свитого жгута заключается в том, что навивают петли, образуя жгут, заделывают первый и второй концы нити, причем второй конец нити заделывают закручиванием его вокруг жгута. В отличие от прототипа первый конец нити закрепляют к замкнутому элементу, а свитые элементы образуют в процессе наращивания жгута протягиванием замкнутого и незамкнутых элементов сквозь образованную бухту накопленного материала с одновременным сматыванием ее витков.

В частных случаях реализации способа первый конец нити закрепляют с образованием замкнутого элемента путем присоединения его к нити материала.

Также, соединение первого конца материала с упомянутой нитью производят после образования двухвитковой спирали.

Также, соединение первого конца материала с упомянутой нитью производят его закручиванием вокруг нити, либо нити вокруг него, или скреплением их втулкой с последующим ее обжатием.

Также, только последний по ходу навивки элемент оборачивают вокруг жгута.

Также, сердцевину жгута формируют из незамкнутых несвитых элементов с последующей обвивкой полученного жгута свитыми элементами.

Также, навивку материала в жгут осуществляют с переменным шагом.

Также, накопленный материал вращается попутно его разматыванию.

Также, накопленный материал вращается навстречу его разматыванию.

Также, сматывание накопленного материала производят с внутренней части бухты.

Также, запас материала в виде бухты создают со второго конца нити.

Также, свивку материала в жгут осуществляют с нескольких накопителей, расположенных последовательно по его контуру.

Вышеизложенные общие, достаточные во всех случаях существенные признаки заявляемого изобретения обеспечивают получение технического результата, заключающегося в исключении операции скрепления витков дополнительным куском мягкой проволоки путем формирования элементов замкнутого жгута из непрерывной нити с одновременной их свивкой. За счет этого достигается механизация производства свиваемых замкнутых жгутов и устраняется процесс распушивания их элементов.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом состоит в следующем. Замкнутый свитой жгут, содержащий незамкнутые элементы, выполненный из непрерывной нити гибкого материала с первым и вторым заделанными концами, представляет собой несущее приспособление, которое может быть как универсальным грузозахватным устройством, так и разовым стропом. Универсальные грузозахватные устройства выполняются из тонких проволок, предназначенных для изготовления стальных канатов, а разовые стропы выполняются из дешевой горячекатаной проволоки. Замкнутость конструкции жгута необходима для схватывания пакета при его транспортировке. Выполнение замкнутого свитого /в отличие от сплетеного/ жгута из непрерывной нити подразумевает целостность /или непрерывность/ материала в одном изделии, который берется из одного или нескольких накопителей. Длина заготовки нити /или нескольких нитей/ в несколько раз больше длины окружности изготавливаемого жгута. Собирание материала в жгут обеспечивает необходимый запас прочности несущего приспособления при сохранении гибкости конструкции. Заявляемый жгут характеризуется равномерностью толщины по всему контуру. Наличие в жгуте замкнутого элемента, в том числе и образованного первым концом нити, повышает технологичность конструкции жгута тем, что делает возможным осуществление операции свивки его элементов из непрерывной нити, исключая операцию обвязки витков жгута, для предотвращения его распушивания. Такая конструкция позволит механизировать процесс свивки элементов замкнутого жгута. Кроме замкнутого элемента, жгут включает в себя также незамкнутые и свитые элементы.

Жгут состоит из нескольких слоев. Это - замкнутый элемент, или сердечник; сердцевина - выполненная, как правило, из прямых несвитых незамкнутых элементов, и наружный слой, состоящий из свитых элементов правого или левого направления свивки, предотвращающих жгут от распушивания. Если жгут изготавливается из катанки, нить которой достаточно толстая и жесткая, то второй конец удерживается на жгуте как свитой элемент, дополнительное закрепление которого не требуется.

Выполнение замкнутого элемента двухвитковым для частного конкретного случая выполнения изобретения продиктовано необходимостью получения разового двухпетлевого самозатягивающегося стропа. Конфигурация двухвитковой замкнутой спирали выступает в качестве траектории, по которой будут перемещаться нити будущего жгута.

Самозатягивающийся строп представляет собой жгут в виде двухвитковой замкнутой спирали с витками большего и меньшего диаметра. При подъеме груза виток большего диаметра вытягивается, а виток меньшего диаметра сжимается и охватывает пакет "в удав". Тело стропа сформировано из одной непрерывной нити гибкого материала /катанки/. Такой строп используется для транспортировки пакета от начального к конечному пункту, от производителя до потребителя, включая железнодорожные и морские перевозки.

Под замкнутым элементом следует понимать фигуру, выполненную из одной нити с физически соединенными концами. Концы могут быть соединены свариванием, скручиванием либо иным способом. Такой фигурой может быть кольцо или двухвитковая спираль, выполненные из материала, сохраняющего свою форму. Замкнутый элемент может не иметь никакой определенной формы.

У незамкнутого элемента, выполненного из одной нити, концы физически не соединены. Они могут соприкасаться, но механически остаются разомкнутыми.

Соединение первого конца материала с нитью закручиванием - наиболее простой и естественный вид соединения, который можно применить при изготовлении замкнутого жгута из катанки.

Соединение первого конца материала с нитью с помощью охватывающей их втулки имеет смысл в том случае, если втулка выполняет роль бирки, а изготовленный жгут имеет небольшое количество элементов. При осуществлении такого соединения совпадают по времени две операции - закрепление первого конца и навешивание бирки. Выполнение втулкой роли бирки удобно при практическом использовании стропа, поскольку исключаются ее потери. В настоящее время крепление бирки осуществляется мягкой проволокой к телу жгута. Это дополнительная операция - удлиняющая цикл изготовления стропа. Использование в этом качестве втулки сократило бы операцию навешивания бирки.

В качестве замкнутого элемента может выступать специальный сердечник, выполненный из другого материала. Таким материалом может служить ткань, пропитанная специальной смазкой, используемой для смазки стальных канатов. Применение специального сердечника допустимо также для технологических целей. При производстве универсальных грузозахватных устройств, изготавливаемых из тонкой проволоки, возможно использование в качестве сердечника проволоки, толще основных - для придания замкнутому элементу определенной формы с целью пригодности его к машинной свивке.

Выполнение сердцевины жгута в виде прямых /несвитых/ элементов продиктовано соображениями производительности установки из-за более упрощенной конструкции жгута при сохранении его функциональных возможностей. Осуществить навивку прямых /несвитых/ элементов в жгуте проще, чем свивать их. Соединение нити сердцевины одним концом с замкнутым элементом, а вторым концом со свитыми элементами, обернутыми вокруг жгута - указывает на место ее расположения в жгуте и на непрерывность материала стропа.

Наличие в жгуте только одного свитого элемента, расположенного последним по ходу навивки, значительно удешевляет несущее приспособление и решает проблему предохранения элементов жгута от распушивания. Такая конструкция используется как разовый строп, выполненный из дешевой катанки и предназначенный для транспортировки проката, уложенного в пакет, к его конечному пункту, от производителя к потребителю.

Использование пряди в виде гибкого материала, заменяющего собой нить, оправдано при производстве универсальных грузозахватных устройств для сохранения гибкости жгута при его большой грузоподъемности. Длина каждой нити пряди в несколько раз превышает длину изготавливаемого жгута, измеренного по его замкнутому контуру.

Неравномерность шага свивки элементов жгута диктуется в значительной степени способом его свивки, заложенным в устройстве для реализации способа, и назначением несущего приспособления. При использовании разового стропа, выполненного из катанки, который после доставки груза утилизируется, отклонения от равномерности шага свивки элементов не окажет практически никакого влияния на его функциональные качества. Однако это в значительной степени упрощает конструкцию устройства для его реализации - что в конечном итоге удешевит и сам строп. Если материал смотан в накопителе в виде цилиндра в один ряд, а наращивание жгута происходит вместе со свивкой его элементов, то с возрастанием диаметра жгута шаг свивки элементов уменьшается с каждым новым слоем.

Установление связи шага свивки элемента с толщиной жгута и его радиусом в виде соотношения



окажет положительное влияние на качество продукции, а именно на плотность жгута. Указанное соотношение годится при производстве жгутов из толстой полужесткой проволоки /например, катанки 3 - 8 мм/, которые сохраняют кольцевую форму. К этой же категории можно отнести и самозатягивающиеся стропы, выполненные из такого же материала.

Выполнение жгута с шагом свивки большим указанного /см. фиг. 19/ может привести к провисанию отдельного элемента, к образованию зазора между жгутом и нитью указанного элемента по всему контуру жгута. При охвате пакета таким жгутом и его подъеме возможен разрыв этого элемента, как принявшим на себя всю тяжесть груза.

При выполнении жгута с шагом свивки меньшим указанного подобные отрицательные явления исключаются, так как в этом случае отсутствует зазор между жгутом и свиваемой нитью. Однако чрезмерно малый шаг свивки приведет к перерасходу материала. Указанное соотношение применимо и к отдельным слоям жгута, толщина и радиусы которых различны. Следовательно, шаг свивки элементов от слоя к слою для такого жгута изменяется.

При толщине слоя a, радиусе жгута R, толщине нити материала B, указанное соотношение выводится из следующих соображений /см. фиг. 19/. Нить ВС представляет собой свиваемый элемент, один раз обернутый вокруг жгута. При длине окружности жгута 2R, шаг t определится как часть длины окружности, заключенной в секторе с углом , выраженного в градусах:



Неизвестный угол можно выразить через радиус R, толщину слоя a и толщину нити B, исходя из условия, что между нитью ВС и слоем a отсутствует зазор. Из треугольника ABE косинус половинного угла составит:





Тогда половина шага

1 полный шаг



При выборе шага свивки элемента следует находить его оптимальное значение, при котором отсутствует зазор между свиваемым элементом и жгутом, и в то же время выполняется назначение свитого элемента - удерживать остальные элементы в жгуте, предотвращая его распушивание.

Жгут с многозаходными незамкнутыми элементами - многозаходный жгут - характеризуется тем, что он включает в себя несколько непрерывных нитей, первые концы которых присоединены к общему сердечнику, замкнутому элементу. Такая конструкция используется для большого диаметра жгута и является высоко технологичной, так как позволяет сократить цикл его изготовления.

В способе изготовления замкнутого свитого жгута первый конец нити закрепляют к замкнутому элементу. Таким замкнутым элементом может быть кольцо или двухвитковая спираль - если жгут выполняется из толстой проволоки, способной сохранять приданную ей форму. Замкнутый элемент может не иметь никакой формы, если жгут выполняется из тонкой проволоки, предназначенной для производства стальных канатов. Заделка первого конца необходима для того, чтобы разрешить проблему крепления первого конца. В противном случае свивку элементов нельзя будет осуществить из-за помех, создаваемых концом, закрепленным к оправке. Для жгута, имеющего форму замкнутой двухвитковой спирали, осуществить навивку жгута на вращающуюся оправку с удерживанием его первого конца, невозможно из-за пересечения витков в пространстве и наложения нитей.

Формирование замкнутого сердечника и присоединение его к нити материала позволит использовать бухты с накопителями материала, заготовленные заранее, на другом оборудовании. Применение такого приема открывает возможность поставки материала в виде бухт, готовых для использования на оборудовании производителя замкнутых жгутов. Замыкание сердечника производится после протягивания его через накопитель с бухтой материала. Кроме того, это открывает возможность использовать в качестве сердечника иные материалы и выполнять сердечники различных конструкций.

Конфигурация замкнутого элемента, в том числе образованного первым концом материала, определяет конструкцию будущего стропа и выступает в качестве проводника траектории перемещения узла соединения. Узел соединения увлекает за собой оставшуюся нить, формируя жгут с помощью простейших операций - протягивания замкнутого элемента сквозь бухту накопленного материала. Если первый конец материала закреплен к нити с образованием замкнутого кольца, то в результате осуществления способа получится однопетлевой строп - кольцевой жгут. Так как двухвитковая замкнутая спираль является прообразом будущего двухпетлевого стропа, то и узел соединения замкнутого элемента перемещает нить по траектории двухвитковой замкнутой спирали.

Операция закрепления второго конца материала закручиванием вокруг жгута хорошо вписывается в технологию изготовления стропа, так как закручивание второго конца осуществляется в процессе формирования жгута.

Создание запаса материала в виде бухты, охватываемой нить образованного элемента, необходимо для осуществления процесса свивки элементов. Такой запас может формироваться в самом начале процесса после образования замкнутого жгута, в середине или в конце процесса в зависимости от требуемой конструкции жгута. Формирование бухты запаса материала в начале процесса может совпадать с операцией закрепления первого конца к нити закручиванием. Количество витков скрутки нити вокруг первого конца совпадет с числом уложенных витков запасенного материала в бухте, так как эти две операции выполняются одновременно. Свивка элементов в жгут начинается с момента протягивания замкнутого элемента через бухту накопленного материала. Витки нити материала сползают с бухты, вытягиваются, обвиваясь вокруг нити замкнутого элемента, наращивают жгут или охватывают уже сформированные элементы.

Для образования двухпетлевого стропа со свитыми элементами соединение первого конца материала с нитью производят после образования двух витков спирали. Поскольку траектория увлекаемой нити будет составлять двухвитковую замкнутую спираль, то жгут получится двухпетлевым.

Соединение первого конца материала с нитью его закручиванием предпочтительно по отношению к другим видам соединений в том смысле, что для закрепления конца используется материал самого жгута. Требуется всего лишь техническое средство для его закрутки. Закрепление первого конца материала к нити закручиванием нити вокруг него сокращает цикл изготовления свитого жгута, так как такую закрутку можно осуществлять одновременно с укладкой материала в бухту накопителя.

Скрепление конца материала с нитью втулкой выгодно в том случае, если она используется в качестве бирки. Для этих целей можно использовать отходы производства - отрезки трубок, что позволит экономить небольшое количество материала стропа. Обжатие втулки необходимо для создания сил трения конца о стенки втулки. Внутренний диаметр втулки должен быть не менее двух диаметров материала, чтобы пропустить в отверстие нить и ее конец. Обжатие втулки позволит плотно охватить оба участка материала в месте их скрепления.

Оборачивание вокруг жгута только последнего по ходу навивки элемента упрощает способ навивки жгута и в то же время предотвращает его распушивание.

Формирование сердцевины жгута из незамкнутых несвитых элементов с последующей их обвивкой свитыми элементами - упрощает конструкцию, способ и удешевляет строп. Сердцевина в данном случае выступает в качестве несущего элемента, а свитые элементы в качестве защитных слоев, предотвращающих распушивание жгута. Использование такого способа навивки повысит производительность оборудования, предназначенного для производства стропов.

Осуществление навивки материала в жгут с переменным шагом отразится на конструкции установки в сторону ее упрощения. С увеличением толщины жгута шаг свивки уменьшается, так как увеличивается расход проволоки на витки свиваемых элементов, расположенных по контуру жгута каждого нового слоя. Для поддержания стабильного шага свивки элементов необходимо специальное устройство с такими функциями. Отказ от равномерного шага свивки делает ненужным устройство для поддержания стабильности шага, упрощая установку в целом.

Вращение накопленного материала попутно его разматыванию позволяет регулировать шаг свивки элемента в сторону его увеличения и не связывать размеры накопителя с достигаемым шагом свивки. Линейные скорости протягивания замкнутого элемента и вращения бухты накопителя вычитаются. Количество витков элемента на единицу длины жгута уменьшается. Способ позволяет выполнять элементы несвитыми.

Вращение накопителя материала навстречу его разматыванию позволяет регулировать шаг свивки элементов в сторону его сокращения, так как скорости протягивания жгута и вращения бухты накопителя складываются. Количество витков на единицу длины жгута возрастает.

Сматывание накопленного материала с внутренней части бухты позволит уменьшить разброс длины шага свивки элементов либо уравнять его при условии специальной конструкции намотки бухты. Увеличение диаметра /толщины/ жгута сопровождается в данном случае адекватным увеличением диаметра витков смотанной бухты. Для каждого нового слоя намотки жгута предусматривается отвечающий ему слой запаса материала, намотанного в бухте.

Создание запаса материала в виде бухты со второго конца нити позволит упростить способ получения свитого жгута, так как только последние элементы свиваются вокруг жгута. Кроме того, такой способ позволяет изготавливать жгут, у которого первый конец закреплен к нити с образованием замкнутого элемента, а второй конец закреплен к жгуту после его навивки.

Навивка материала в жгут с нескольких накопителей, расположенных последовательно по его контуру, значительно сокращает машинное время при изготовлении замкнутых гибких жгутов больших типоразмеров. Достижение нужной толщины /диаметра/ жгута произойдет в несколько раз быстрее, так как в свивке будет участвовать одновременно несколько проволок. Производительность процесса возрастет пропорционально числу накопителей. Применение такого способа исключает необходимость свивки отдельных нитей в прядь для последующего ее использования в производстве замкнутых жгутов. Способ позволяет получить жгут практически равномерной толщины по всему контуру.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1. Замкнутый свитой кольцевой жгут. Замкнутый элемент образован первым концом, который присоединен к нити закручиванием.

На фиг. 2. Замкнутый кольцевой элемент.

На фиг. 3. Незамкнутый элемент кольцевой формы.

На фиг. 4. Свитой элемент кольцевого жгута.

На фиг. 5. Замкнутый двухвитковый жгут. Замкнутый элемент образован присоединением первого конца к нити втулкой. Последний по ходу навивки элемент - свитой.

На фиг. 6. Замкнутый двухвитковый элемент.

На фиг. 7. Незамкнутый двухвитковый элемент.

На фиг. 8. Свитой элемент двухвиткового жгута.

На фиг. 9. Увеличенное изображение I на фиг. 1. Присоединение первого конца к нити закручиванием. Изображен только один свитой элемент.

На фиг. 10. Разрез А-А на фиг. 9.

На фиг. 11. Увеличенное изображение II на фиг. 5. Присоединение первого конца к нити втулкой. Один свитой элемент.

На фиг. 12. Разрез Б-Б на фиг. 11. Расположение нити и первого конца материала во втулке перед ее обжатием.

На фиг. 13. Разрез Б-Б на фиг. 11. Конфигурация втулки после ее обжатия.

На фиг. 14. Сечение жгута со специальным сердечником. Сердцевина жгута выполнена в виде прямых /несвитых/ элементов из тонкой проволоки, удерживаемых от распушивания свитыми элементами наружного слоя.

На фиг. 15. Сечение жгута со специальным сердечником из другого материала. Все элементы жгута свитые и расположены в три слоя.

На фиг. 16. Свитой замкнутый жгут неопределенной формы, выполненный из пряди.

На фиг. 17. Разрез В-В на фиг. 16. Каждая прядь состоит из семи проволок.

На фиг. 18. Замкнутый жгут с неравномерным шагом свивки элементов. Замкнутый элемент образован первым концом, закрепленным к нити материала свариванием.

На фиг. 19. Схема, поясняющая зависимость шага свивки элемента от радиуса, толщины жгута и толщины нити.

На фиг. 20. Формирование кольцевого жгута вращением замкнутого элемента с одновременным сматыванием материала с бухты, расположенной на накопителе. Замкнутый элемент образован закручиванием нити вокруг первого конца.

На фиг. 21. Формирование двухвиткового замкнутого жгута. Соединение первого конца материала с нитью произведено после образования двухвитковой спирали.

На фиг. 22. Вид Г на фиг. 20. Увеличенное изображение. Формирование свитого элемента вокруг сердцевины жгута. Сердцевина жгута выполнена из несвитых незамкнутых элементов. Накопленный материал вращается в попутную сторону его разматывания для создания увеличенного шага свивки. Материал сматывается с внешней части бухты накопителя.

На фиг. 23. Вид Г на фиг. 20. Вариант исполнения. То же. Накопленный материал сматывается с внутренней части бухты накопителя и вращается навстречу его разматыванию для создания уменьшенного шага свивки.

На фиг. 24. Накопление материала в бухту путем сматывания последнего элемента с образованной сердцевины жгута. Сердцевина жгута вращается в сторону его разматывания, а накопитель - в сторону наматывания.

На фиг. 25. Формирование многозаходного замкнутого свитого жгута из нескольких накопителей. Первые концы нити закреплены к сердечнику втулками.

На фиг. 26. Устройство для реализации способа.

На фиг. 27. То же. Вид Д на фиг. 26.

Замкнутый свитой жгут 1 /фиг. 1-13/ выполнен из одной или нескольких непрерывных нитей 2 гибкого материала, длина которых в несколько раз превышает длину окружности жгута. Первый конец 3 материала закреплен к нити 2 с образованием замкнутого элемента 4 /фиг. 2/. Крепление первого конца 3 материала к нити 2 осуществляется закручиванием /фиг. 9/, свариванием, с применением постоянной втулки /фиг. 11/ либо другим способом. При изготовлении жгута из нескольких непрерывных нитей их первые концы 2 закрепляются к общему замкнутому элементу 4 или к сердечнику. Замкнутый элемент 4 в жгуте 1 соединен с последующими незамкнутыми несвитыми элементами 5 /фиг. 3/ или незамкнутыми, но свитыми элементами 6 /фиг. 4/. Такое соединение не имеет четко обозначенных границ, так как те и другие элементы выполнены из одной и той же непрерывной нити 2. Второй конец 7 нити закреплен к жгуту 1 /фиг. 1, 5/.

Замкнутый двухвитковый жгут 8 /фиг. 5/ в виде замкнутой спирали с витками 9 и 10 большего и меньшего диаметров выполняется, как правило, из дешевой катанки и используется в качестве двухпетлевого самозатягивающегося стропа для транспортировки пакетов проката. Закрепление первого конца материала осуществлено втулкой 11 к нити 2 /фиг. 11/ с образованием замкнутого двухвиткового элемента 12 /фиг. 6/. Элемент 12 соединен с последующими элементами 13 /фиг. 7/, которые не являются свитыми и составляют сердцевину 14 жгута 8 /фиг. 12/.

Последний элемент сердцевины соединен с незамкнутым свитым элементом 15 двухвитковой формы /фиг. 8/. Второй конец 7 материала закреплен к жгуту. В качестве замкнутого элемента может выступать специальный сердечник 16, выполненный из другого материала /фиг. 14, 15/. Сердцевина 14 жгута может формироваться из прямых /несвитых/ элементов 5 или 13, которые удерживаются в жгуте от распушивания свитыми элементами 6 или 15 /фиг. 4, 8/ наружного слоя. Жгут может также полностью состоять из свитых элементов /фиг. 15/, расположенных в несколько слоев - как его сердцевина, так и наружный слой.

Свитой жгут 17, выполненный из тонких проволок, не имеет определенной формы /фиг. 16/. Он может изготавливаться из пряди 18, выступающей в качестве нити /фиг. 17/. Каждая прядь состоит из нескольких гибких проволок. Замкнутым элементом служит сама прядь, образованным присоединением ее первого конца к телу пряди, или специальный сердечник, выполненный из другого материала.

Дешевые жгуты 19 разового использования изготавливаются с неравномерным шагом свивки свитых элементов /фиг. 18/. Эксплуатационные качества этого жгута не ухудшаются в сравнении с таким же жгутом, выполненным с равномерным шагом свивки его элементов /фиг. 1/.

Для жгутов, сохраняющих свою форму /фиг. 19-25/, выполненных из толстой катанки, можно заранее вычислить оптимальный шаг их свивки. Так для жгута с внешним радиусом R = 532 мм /фиг. 19/, толщине обвиваемого слоя a = 20 мм и толщине нити b = 6 мм шаг свивки составит:



Для жгута указанных параметров оптимальный шаг свивки, измеренный по дуге окружности, не должен превышать 334 мм.

Многозаходные жгуты 20 /фиг. 25/ отличаются тем, что их первые концы 3 закреплены к общему замкнутому элементу 4, а в наружном слое этого жгута присутствуют несколько вторых концов, закрепленных к телу жгута.

Для изготовления замкнутого свитого жгута вначале образуют замкнутый элемент 4 /фиг. 20/ или элемент 12 /фиг. 21/ в зависимости от предполагаемой конфигурации и нужного типоразмера жгута. Первый конец закрепляется к нити 2 закручиванием /фиг. 2, 9, 10, 24/, специальной втулкой /фиг. 5, 6, 12, 13, 25/, свариванием /фиг. 18/ или любым другим способом. Возможно закручивание самой нити 2 вокруг первого конца 3 /фиг. 20, 21/. Такую операцию производят при формировании запаса материала в виде бухты 21, наматываемой на один /фиг. 20, 21, 24/ или несколько накопителей 22 /фиг. 25/. Наматывание материала в бухту может быть произведено заранее для случая, когда в качестве замкнутого выступает сердечник 16 /фиг. 14, 15/. В любом случае замкнутый элемент проходит сквозь бухту 21, через ее отверстие в средней части. Если бухта 21 расположена на накопителе 22, то замкнутый элемент /сердечник/ проходит через отверстие накопителя.

Свивка жгута производится протягиванием /вращением/ замкнутого элемента через бухту, материал которой сползает виток за витком, охватывая протягиваемые элементы /фиг. 20, 21/. Сползаемый виток удерживается в бухте для создания определенного усилия натяжения, достаточного для вытягивания витка вдоль траектории перемещения замкнутого элемента. Накопленный материал при этом может оставаться без движения либо вращаться вокруг своей оси по часовой или против часовой стрелки. Процесс продолжается до полного расходования материала.

Для формирования двухпетлевых стропов замкнутый элемент выполнен в виде двухвитковой спирали. Для получения жгута такой формы замкнутый и последующие элементы должны протягиваться через бухту накопленного материала, перемещаясь по траектории двухвитковой замкнутой спирали /фиг. 21/. Если накопленный материал вращается в попутную сторону его разматывания /фиг. 22/, то образуется элемент с большим шагом свивки. Шаг свивки может быть настолько велик, что элементы получатся несвитыми. Такой способ пригоден для формирования сердцевины разовых замкнутых жгутов. Только последний элемент такого жгута свитой.

Для образования уменьшенного шага свивки накопленный материал следует поворачивать навстречу его сматыванию /фиг. 23/. При покоящейся бухте материала шаг свивки зависит от диаметра ее витков. При сматывании материала с внешней части бухты /фиг. 22/ шаг свивки последовательно или скачкообразно уменьшается, так как происходит наращивание жгута и расходование накопленного материала. Диаметр следующего слоя бухты меньше предыдущего, а на обхват нарастающего жгута требуется все больше материала. При сматывании материала с внутренней части бухты /фиг. 23/ колебания шага свивки будут незначительными, так как наращивание жгута компенсируется увеличивающимся диаметром последующих витков накопленного материала.

Для получения жгута с одним /последним/ свитым элементом накопление материала в бухту производят со второго конца /фиг. 24/. Причем такое накопление лучше всего производить после формирования сердцевины жгута, выполненной из прямых /несвитых/ элементов. Перемотка материала осуществляется со второго конца вращением накопителя вокруг своей оси и поворотом /протягиванием/ сердцевины жгута в сторону его разматывания через накопитель. По достижении нужного количества материала на накопителе процесс останавливается. Обвивку жгута производят его протягиванием в противоположную сторону, как описывалось ранее, с одновременным сползанием витков с накопителя /фиг. 20, 22/.

Формирование многозаходного жгута 20 /фиг. 25/ производится точно так же, как и обычного жгута, выполняемого из одной нити, с тем лишь отличием, что в процессе участвует одновременно несколько нитей, присоединенных к общему сердечнику - замкнутому элементу. Сматывание материала производится с нескольких накопителей, расположенных последовательно по траектории жгута.

Заявляемый способ может быть реализован с помощью устройства /фиг. 26, 27/, содержащего следующие элементы. Пульт управления 23, предназначенный для управления процессом навивки жгута, для установки ручного или автоматического режима управления элементами устройства. Протяжной механизм 24 с реверсивным приводом протяжки 25 предназначен для подачи проволоки в зону обработки или убирания ее из этой зоны, для устранения люфтов и повышения усилия затяжки замкнутого элемента. Дозатор 26 кинематически связан с одним из задающих валиков и предназначен для отмеривания /дозирования/ нужной длины при задаче первого конца материала в рабочую зону. Проводка 27 с механизмом 28 ее перемещения предназначена для подачи нити материала в нужный ручей. Продольная ось проводки расположена по касательной к бочке и параллельна продольной оси накопителя. Механизм резки 29 с приводом 30 предназначен для отрезания нити материала, подаваемого из бунта. Накопитель 31 выполнен в виде приводного цилиндра с секторным вырезом. Имеет в своем составе механизм 32 удержания конца, управляющий стрелкой 33, разделяющей сектор накопителя на левый 34 и правый 35 ручьи. Подъемное устройство 36 осуществляет функцию вывода нити, соединенной с замкнутым элементом, на поверхность накопителя 31. Управление механизмами накопителя осуществляется торцевым манипулятором 37, выполненным в виде механической руки, нажимающей пальцами на рычаги соответствующих устройств через отверстия в торцах накопителя. Привод 38 вращения бочки 39 с блоком 40 ее точной установки предназначены для вращения бочки вокруг ее продольной оси и установки ее в заранее заданное угловое положение. Блок 40 точной установки бочки снабжен счетным устройством числа оборотов, по достижении нужного числа которых подает команду на отключение привода бочки. Ролики 41, выполненные с ручьями, смонтированы по траектории прохождения замкнутого элемента - по контуру бочки 39. Ролики выполнены приводными и утапливаемыми. Привод 42 выполняет функцию вращения роликов с разной скоростью и их утапливания. Механизм 43 вращения накопителя 31 совместно с блоком 44 его ориентации предназначены для вращения накопителя и остановки его в заранее заданном угловом положении. Блок 44 ориентации накопителя снабжен счетным устройством числа оборотов, по достижении нужного числа которых посылает команду на отключение привода механизма 43 вращения накопителя и подает исполнительные команды на другие элементы устройства. Механизм 45 ориентации бочки 39 предназначен для ее поворота вокруг поперечной оси на 90^o. Это необходимо для осуществления наматывания материала на накопитель из проводки. Шагозадающее устройство 46 состоит из левого 47 и правого 48 элементов, выступающих как самостоятельные механизмы. Правое шагозадающее устройство формирует бухту материала на накопителе, а левое отслеживает равномерность навивки нити на замкнутом элементе при заполнении накопителя и регулирует натяжение нити в процессе формирования жгута. Большинство описанных элементов устройства содержат средства автоматики, вырабатывающие или передающие исполнительные импульсы на включение соседних элементов технологической цепочки.

Для навивки замкнутого жгута в автоматическом режиме с пульта управления 23 включается привод 25 протяжки, подающий с помощью протяжного механизма 24 первый конец 3 нити 2 через проводку 27 и механизм резки 29 в левый ручей 34 накопителя 31 /фиг. 26, 27/. Дозатор 26 отмеривает нужную длину задаваемого материала, отключает привод 25 механизма протяжки 24 и подает команду на торцевой манипулятор 37. Последний воздействует на механизм 32 удержания конца. Стрелка 33 зажимает первый конец нити в левом ручье 34 накопителя 31 и подает команду на привод 38 бочки 39 и механизм 28 перемещения проводки 27. Проводка 27 перемещается к правому ручью 35, а бочка 39 совершает один оборот и останавливается. Блок 40 точной установки, соединенный с приводом бочки, заранее настроенный на один оборот, отключает привод 38 бочки с помощью обратной связи и подает команду на реверс привода 25 протяжного механизма 24 для натяжения нити. Одновременно с этим подается команда на механизм 43 вращения накопителя 31 для закрутки первого конца 31 вокруг нити 2. По достижении установленного числа оборотов блок 44 ориентации накопителя отключает механизм 43 его вращения, привод 25 протяжного механизма и подает команду на торцевой манипулятор 37. Последний включает подъемное устройство 36 накопителя, которое выводит нить 2 из ручья 35 на поверхность накопителя и переводит стрелку 33 удержания конца в среднее положение. По окончании срабатывания подъемное устройство 36 включает механизм 45 ориентации бочки. Бочка 39 поворачивается на 90^o относительно проводки 27 таким образом, что продольная ось накопителя 31 устанавливается перпендикулярно продольной оси проводки 27. Оси скрещиваются в пространстве. По окончании разворота механизм 45 ориентации бочки включает механизм 43 вращения накопителя и приводит в действие шагозадающее устройство 46. Кроме того, включается привод 42 вращения роликов для протягивания образованного замкнутого элемента с микроскопической скоростью. Осуществляется наматывание материала на накопитель 31. Правое шагозадающее устройство 48 контролирует шаг навивки материала на поверхность накопителя 31, а левое устройство 47 отслеживает равномерность навивки нити на замкнутом элементе. Блок 44 ориентации накопителя считывает нужное число его оборотов, по достижении которых отключает механизм 43 вращения накопителя и подает команду на привод 30 механизма резки 29 для разделения проволоки. Одновременно с этого же блока подается команда на механизм 45 ориентации бочки для ее возврата в исходное положение. По окончании разворота механизм ориентации 45 посылает команду на привод 42 для ускоренного вращения роликов 41. При этом правое шагозадающее устройство 48 отводится от накопителя 31 по команде из механизма 45 ориентации бочки. Вращающиеся ролики протягивают образованный замкнутый элемент через накопитель со скоростью свивки жгута, одновременно стягивая витки с накопителя 31. В процессе навивки жгута левое шагозадающее устройство 47 придерживает витки образованной бухты, создавая некоторое натяжение нити. Траектория жгута проходит по правому ручью 35, повторяя траекторию перемещения замкнутого элемента. Процесс продолжается до полного расходования материала бухты, собранного на поверхности накопителя 31. Левое шагозадающее устройство 47 посылает команду на привод 42 вращения и утапливания роликов, которые останавливаются и утапливаются во внутрь бочки 39. Одновременно подается команда на механизм 43 вращения накопителя для его перевода в положение, удобное для съема готового жгута. Накопитель 31 наклоняется на четверть оборота так, что продольная ось стрелки 33 оказывается параллельна образующей бочки 39. Готовый жгут беспрепятственно снимается с бочки 31. Включением пульта управления 23 механизм 43 вращения накопителя доворачивает накопитель 31 до исходного состояния и блок ориентации 44 посылает команду на протяжной механизм 24 через привод протяжки 25 для подачи проволоки в рабочую зону накопителя. Процесс повторяется.

В частных случаях реализации способа устройство должно обладать дополнительными функциями. Для использования бухт с накопителями материала, заготовленных заранее, устройство должно обеспечивать легкий съем и замену одного накопителя другим. Замыкание сердечника в этом случае производится после протягивания его через накопитель с бухтой материала.

Для получения двухпетлевого самозатягивающегося стропа конструкция устройства несколько изменена. Устройство оснащено дополнительным элементом - колодкой для разъединения витков замкнутой спирали в процессе протягивания и свивки. Блок 40 точной установки бочки 39, соединенный с приводом 38, заранее настроен на два оборота при формировании двухвиткового замкнутого элемента. Формирование шага двухвитковой спирали возложено на проводку 27, которая с помощью механизма 28 перемещается в этом случае за пределы ручьев накопителя 31, формируя второй виток спирали непосредственно на роликах 41 бочки за пределами накопителя, и возвращается в зону правого ручья 35. Колодка в этом случае, кроме разделительной функции, может выполнять роль съемника готового жгута, а бочка может иметь винтовую форму. Устройство может быть оснащено механизмом одевания и обжатия втулки для закрепления первого конца 3 к нити 2. Для регулировки шага свитого элемента устройство должно быть оснащено реверсивным механизмом вращения накопителя с регулируемой частотой. Накопитель материала может быть выполнен в виде пустотелого цилиндра с прорезью. Во внутрь такого накопителя вставляется бухта материала и удерживается в нем. Свивку жгута в этом случае можно производить с внутренней части бухты. Устройство может иметь несколько накопителей, равномерно расположенных по траектории жгута. Оно оснащено механизмом синхронизации работы накопителей. Элементы автоматики, присутствующие в устройстве, позволяют изменять программу или порядок взаимодействия механизмов для изготовления замкнутых свитых жгутов различных конструкций.

Граничным параметром кольцевого жгута, выполненного из полужесткого материала /например, катанки/, является шаг свивки, измеренный по дуге окружности внешнего контура жгута и связанный с толщиной жгута и его внешним радиусом соотношением:



где R - радиус замкнутого жгута или его отдельного слоя, подлежащего обвивке, измеренный по его внешнему контуру, мм,

a - толщина жгута /отдельного слоя/, мм,

b - толщина нити, мм.

Выполнение жгута с шагом свивки большим указанного может привести к провисанию отдельного элемента, т. е. к образованию зазора между жгутом и нитью материала. Такое провисание на каждом витке формирует многогранник из одной нити, вписанный и закрепленный в контур жгута. При обхвате пакета таким жгутом и его затягивании при подъеме эта нить может разорваться, как принявшая на себя всю тяжесть груза.

При выполнении жгута с шагом свивки меньшим указанного он остается работоспособным, но при этом увеличивается расход материала.

Для жгутов по п. 3 формулы изобретения с двухвитковым замкнутым элементом, выступающих в качестве разовых двухпетлевых самозатягивающихся стропов, граничные параметры продиктованы их функциональным назначением. Граничным параметром такого стропа выступает его материал, который должен быть достаточно гибким, чтобы охватывать контуры пакета при его затягивании, и в то же время достаточно жестким, чтобы его закрученные концы не раскручивались и сохранилась форма самозатягивающегося стропа. Этот параметр проверяется на практике.

Выбор типоразмера стропа производится в зависимости от размера поперечного сечения пакета, его длины и массы. Соотношение большего и меньшего диаметров витков может выступать нижним граничным параметром стропа. Виток меньшего диаметра стропа D₁ определяется:

D₁ = D_n + m,

где D_n - диаметр круглого пакета;

m - зазор для одевания стропа на пакет, мм,

принимается равным 100-200 мм в зависимости от массы пакета.

Виток большего диаметра D₂, одеваемый на крюк, определяется:

D² = D₁ + C,

где D₁ - диаметр меньшего витка;

C - технологический размер для формирования двухпетлевого стропа при его изготовлении, принимается равным не менее 50 мм, так как используется и для строповки при захвате крюком за виток большего диаметра.

В качестве верхнего граничного параметры стропа выступает величина вытягивания петли при строповке груза, которая зависит от высоты полувагона /транспортного средства, принимающего груз/ и максимально допустимой высоты подъема крюка мостового крана над уровнем головки рельса при погрузке пакетов.

Конкретный пример изготовления замкнутого кольцевого жгута из восьми витков с внутренним диаметров 1000 мм /r = 500 мм/, выполненного из проволоки 6 мм /B = 6 мм/. Жгут предназначен для транспортировки горячего металла. Последний элемент жгута должен быть свитой, предотвращающий его распушивание.

Определяются исходные данные. Так как последний элемент свитой, то слой, подлежащий обвивке, состоит из 7 элементов. Толщина /диаметр/ этого слоя составляет 20 мм /a = 20 мм/. Внешний радиус жгута составляет

R = r + a + 2B = 500 + 20 + 2 6 = 532 мм.

Оптимальный шаг навивки последнего элемента рассчитывается по формуле:



Диаметр накопителя составляет 100,4 мм.

Последовательность действий при изготовлении замкнутого жгута с указанными параметрами следующая. Протяжной механизм 24 подает первый конец 3 нити через проводку 27 и механизм резки 29 в левый ручей 34 накопителя 31 и останавливается. Стрелка 33 зажимает первый конец нити в левом ручье 34. Бочка 39 совершает один оборот и останавливается. Проводка 27 в это время перемещается к правому ручью 35 и нить попадает в правый ручей. Протяжной механизм включается на реверс, подтягивает нить, а накопитель вращается, закручивая первый конец материала вокруг нити. При достижении 6 оборотов /полный расход первого конца/ протяжной механизм и привод накопителя выключаются. Стрелка переводится в нейтральное положение. Замкнутый элемент расположен в правом ручье 35. Подается команда на привод бочки, которая вращается вокруг своей оси и, совершая 8 полных оборотов, набирает 8 витков жгута. Жгут набирается в правом ручье 35. При формировании последнего, восьмого, витка проводка перемещается в зону левого ручья 34 и бочка 39 останавливается. Стрелка 33 зажимает нить в левом ручье, а механизм резки 29 отделяет нить. Подъемное устройство 36 выводит нить на поверхность накопителя 31. Конец нити при этом удерживается стрелкой 33. Вращением накопителя 31 и бочки 39 - в противоположную сторону, производится сматывание последнего витка со жгута и наматывание его на накопитель диаметром 100,4 мм. Правое шагозадающее устройство укладывает витки на накопителе в один ряд. По достижении 10 полных витков накопитель и бочка останавливаются, а стрелка переводится в нейтральное положение. Ролики 41, вращающиеся от привода 42, протягивают жгут через накопитель 31. Процесс продолжается до полного расходования материала накопителя. По окончании процесса накопитель 31 переводится в положение, удобное для съема готового стропа. Осевая линия стрелки располагается вдоль образующей бочки. После съема жгута накопитель возвращается в исходное состояние.

При диаметре накопителя большим расчетного последний в процессе свивки должен вращаться навстречу сматыванию материала так, чтобы скорости протяжки жгута и вращения накопителя складывались для получения оптимального шага навивки последнего элемента. Скорости протяжки жгута и вращения накопителя подбираются заранее. Так, при диаметре накопителя 206,8 мм вместо 10 на накопитель следует наматывать всего 5 витков и при свивке жгута он должен вращаться со скоростью 5 оборотов за один оборот протягиваемого жгута.

При диаметре накопителя меньшим расчетного на него наматывается большее число витков с тем, чтобы обеспечить материалом один свитой элемент жгута. В процессе свивки накопитель должен вращаться в противоположную сторону так, чтобы скорости вращения накопителя и протягивания жгута вычитались для достижения оптимального шага свивки.

Таким образом, при осуществлении заявляемого изобретения достигается высокая технологичность конструкции замкнутого жгута и исключается операция скрепления витков дополнительным куском проволоки. За счет этого механизируется процесс свивки элементов жгута из непрерывной нити и устраняется его распушивание.

Источники информации

1. А. А. Вайнсон и А.Ф. Андреев "Крановые грузозахватные устройства". Справочник, М.: Машиностроение, 1982, стр. 102-106.

2. Отчет о НИР 9026/0083 "Исследование и разработка технологического процесса доставки морским путем экспортным потребителям пакетов сортового и фасонного проката с применением несущих приспособлений и разработка документации на их изготовление и эксплуатацию". НИИАЧермет, рук. работы к.т.н. П. Г. Паров, N гос. регистрации 01.90.0043278, Днепропетровск, 1990 г., стр. 190-191, 20, 11-12.

3. Авторское свидетельство N 859519 "Устройство для обмотки каната", кл. ³ D 07 B 7/14, опубл. в БИ N 32, 1981 г.

4. М.А. Гонопольский "Механизация обвязки и упаковки проката". М.: Металлургия, 1969, стр. 122.