 |
|
Современное состояние вопроса
Курсовая работа
на тему: Тенденции развития процесса производства
Канатов
Выполнил студент группы ТММа – 11:
Пястолов Е.С.
Проверил доцент, к.т.н. :
Голубчик Э.М.
Оглавление
Используемые определения, обозначения и сокращения……………………………2
Современное состояние вопроса……………………………………………………………………3
Форма отчета о поиске (приложение В)…………………………………………………………7
Список используемых источников…………………………………………………………………25
Используемые определения, обозначения и сокращения
Канатное производство, изготовление металлических и неметаллических (волокнистых) канатов на соответствующем технологическом оборудовании. Основные операции К. п.: перемотка проволоки, пряжи на катушки на волочильных или намоточных станках; свивка (скручивание) прядей на прядевьющих машинах; свивка канатов на канатовьющем или плетельном оборудовании.
Стальной канат (трос) -относится к одному из видовгрузоподъемных приспособленийи является сложным и ответственным видом проволочных изделий. Он имеет большое число типов и конструкций и различается по форме поперечного сечения, как самого каната, так и его элементов, а также по физико-механическим характеристикам проволок и сердечников.
ТК - канаты с точечным касанием;
ЛК – канаты с линейным касанием;
ТЛК – канат комбинированной свивки.
Основные технологические параметры. На технологию изготовления каната влияют такие параметры, как шаг свивки, характер касания проволок в прядях и прядей в канате, направление и угол свивки, число прядей и др. Шаг свивки проволок в прядях для канатов с точечным касанием (ТК) не должен превышать 11 расчётных диаметров круглых или фасонных прядей; в канатах с линейным касанием (ЛК) — 9 диаметров, в шестипрядных канатах — не более 6,5 диаметра, в фасоннопрядных — 7,5; в канатах тройного кручения — 7, а в стренгах плоского каната — 16 диаметров.
Современное состояние вопроса
В процессе изготовления каната его проволоки подвергаются упруго- пластическим деформациям. Проволоки и пряди каната приобретают форму пространственной винтовой линии. Для изготовления качественного каната необходимо задавать проволокам и прядям одинаковые деформации. В этом случае канат будет иметь заданные параметры - шаг свивки, угол свивки и диаметр. Между углом и шагом свивки существует обратная зависимость.
На основе экспериментальных исследований сформулированы основные факторы, которые необходимо учитывать при выборе технологических и геометрических параметров свивки канатов:
• прочность проволоки и допуски на их диаметр при волочении;
• типы свивки прядей и канатов;
• род свивки прядей и канатов;
• характер использования каната;
Исходным сырьем для канатов является горячекатаная, намотанная в бунты сталь - катанка, получаемая прокаткой на проволочных станах. Протянутая из катанки проволока должна обладать заданными физико- механическими свойствами. Также при производстве канатов используют вспомогательные материалы - смазочные вещества, покрытия, пропиточные материалы для сердечников. В зависимости от назначения и условий применения канатов как основные, так и вспомогательные материалы для них используют в различных комбинациях и количествах.
Канаты изготавливаются из стальной высокоуглеродистой канатной проволоки. В процессе производства проволоку подвергают термической обработке, которая в сочетании с холодной обработкой (волочением) придает проволоке высокие механические свойства.
Наибольшее распространение получили круглые стальные канаты одинарной и двойной свивок. В канатах одинарной свивки проволоки расположены по спирали вокруг центральной проволоки в один или несколько слоев. Обычный спиральный канат одинарной свивки является составным элементом каната двойной свивки. В этом случае канат одинарной свивки называется прядью. В канатах двойной свивки центральные проволоки в прядях имеют форму спирали, а остальные проволоки - форму спирали двойной кривизны. Пряди в канатах двойной свивки располагаются по спирали в один или несколько концентрических слоев вокруг металлического или органического сердечника. Наиболее распространены однослойные шестипрядные канаты, благодаря рациональному соотношению диаметра прядей и диаметра центрального сердечника и значительной степени использования поперечного сечения каната с обеспечением достаточной его гибкости.
Спиральные канаты бывают с точечным или линейным контактом проволок в слое. Канаты с точечным контактом (ТК) состоят из проволок одинакового диаметра и свиваются за несколько технологических операций (равное числу слоев), а с линейным контактом (ЛK) проволок в слое канаты могут состоять из проволок разного диаметра и свивают за одну технологическую операцию. Иногда применяют комбинированную (TЛK) свивку для изготовления каната. Для прядей типа ТК угол свивки выбирают одинаковый для разных его слоев.
К числу основных параметров свивки прядей (канатов) можно отнести и коэффициент кратности шага свивки, который определяют как отношение величины шага свивки к диаметру свиваемого каната (пряди). Его величина определяется назначением и видом свивки каната. Для прядей типа ТК величина коэффициент кратности шага свивки Кпр=5.8-13.6 в зависимости от количества проволок в слое пряди, а для прядей типа JIK - Кпр=8.0-9.0.
На канатных заводах в основном изготавливают канаты крестовой, односторонней и реже комбинированной свивок. Канаты крестовой свивки имеют повышенную жесткость вследствие противоположного направления свивки прядей и самих канатов. Они наиболее уравновешены, просты в эксплуатации и широко применяются во всех отраслях народного хозяйства. Канаты односторонней свивки обладают большей гибкостью, чем крестовые, так как в них совпадает направление свивки проволок в прядь и прядей в канат. В канатах крестовой свивки проволоки, выходящие на поверхность каната, расположены параллельно его оси, поэтому каждая выступающая часть проволоки имеет точечное касание с поверхностью желоба органа навивки.
Огромное значение при выборе технологических и геометрических параметров свивки канатов имеет характер использования стального канат, среда, в которой он используется и назначение, конструкция грузоподъемного механизма. Канаты с линейным контактом (ЛK) проволок в слое чаще применяют на шахтных установках наклонного шахтного подъема, на канатных транспортерах, при многослойной намотке каната на барабан лебедки.
Для получения качественного каната непременным условием является постоянство параметров свивки в процессе его изготовления. Но существует ряд технологических факторов, которые способствуют их изменению. К их числу относятся:
• физико-механические свойства материала проволок канатов;
• внешние технологические нагрузки, действующие на каждый элемент каната;
• соотношение частоты вращения сигары (ротора) канатовьющей машины и скорости поступательного движения каната.
Физико-механические свойства материала проволок каната в основном определяются химическим составом стали, видом ее термообработки. Для производства канатов с повышенным техническим ресурсом важно, чтобы механические свойства были как можно равномерными и высокими. Чаще всего для производства канатов используются среднеуглеродистые стали. Но в ряде случаев используют также и высокоуглеродистые, нержавеющие стали. Канатная промышленность выпускает проволоку первой и высшей марки В. Кроме того допускаемый разбег прочности для каждой маркировочной группы имеет свои значения и в среднем составляет 100мН/м2 и проволоки должны иметь определенные допуски на диаметр и овальность.
В процессе изготовления каната его проволоки подвергаются действию внешних нагрузок, прикладываемых со стороны сигары (ротора) и натяжных устройств. Внешние нагрузки относительно равномерно распределены между проволоками и имеют стабильные значения.
Для изготовления прядей (канатов) в канатной промышленности используются прядевьющие (канатовьющие) машины, которые имеют две отличные друг от друга конструкции:
• роторные (корзиночные) машины;
• скоростные горизонтальные (сигарные) машины;
При свивке каната его элементы испытывают упруго - пластические деформации, что вызывает в поперечном сечении проволок нормальное напряжение изгиба и растяжения, и касательные напряжения кручения. Наибольшими напряжениями являются - изгибные, так как проволоки в плашках изгибаются по винтовой линии на малом радиусе, и в крайних волокнах эти напряжения превосходят предел текучести. Касательные напряжения кручения возникают из-за несоответствия крутки шпуль геометрическому кручению оси проволоки или пряди. Напряжения растяжения не велики, так как усилия вытяжки прядей и канатов малы.
В процессе свивки каната его элементы испытывают упруго- пластическую деформацию, поэтому в готовом канате они находятся в напряженно-деформированном состоянии. Напряжения, возникающие в сечениях проволок в процессе изготовления каната принято называв свивочными.
Свивочные напряжения в проволоках каната двойной свивки обусловлены, как изгибом проволок в прядь, так и вторичным изгибом за счет свивки прядей в канат.
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(обязательное)