The effect of elastic recoil of closed-type lifting ropes after their manufacture and drawing

Abstract

A study was made of stresses and factors of internal forces in the elements of ropes of a closed structure during their manufacture. It is established that when twisting a rope of closed construction, its shaped wires suffer from bending deformation, twisting and stretching. In this case, the shaped wires are subjected to a complex load with the concomitant rotation of the axes of the stress tensor. The stresses in the elastic cross-sectional area of the rope wire are considered and its limit is determined for shaped cross-sections and for asymmetric shaped cross-sections. Formulas for approximate determination of tangential and normal stresses in the elements of a closed rope of noncircular profile are obtained: (wedge-shaped, zeta-shaped and x-shaped).

Відмінність закритих та напівзакритих канатів від інших їх видів полягає у застосуванні при їх звиванні дроту не тільки круглого, а і не круглого (клиноподібного, z-подібного, 8-подібного та x-подібного) перерізу, що дозволяє відтворити так званий ефект “замка” у вигляді щільного прилягання звитих дротин не круглого перерізу однієї до одної. Ця відмінність обумовлює формування між двома або трьома зовнішніми шарами каната замкнутих порожнин по усій його довжині, наявність яких забезпечує надійний захист каната від проникнення в його середину вологи, агресивних розчинів і виходу мастила з каната назовні. Завдяки такій захищеності канати даної конструкції знаходять широке застосування у підйомнотранспортному обладнанні, що використовується в будуванні технічних споруд, суднобудуванні, ливарному і хімічному виробництвах, в гірничодобувному обладнанні, в конструкціях висотних споруд, радіо і телевеж, а також мостів. В роботі проведено дослідження напружень та внутрішніх силових чинників в елементах канатів закритої конструкції при їх виготовленні. Встановлено, що при звиванні каната закритої конструкції, його фасонні дроти потерпають від деформації вигину, кручення і розтягування. При цьому фасонні дротини зазнають складного навантажування з супутнім поворотом осей тензора напружень. Розглянуто напруження в пружній області поперечного перерізу дроту каната і визначено його межу для фасонних поперечних перерізів і для несиметричних фасонних перерізів. Отримано формули для приблизного визначення дотичних та нормальних напружень в елементах закритого канату не круглого профілю: (клиноподібних, z-подібних та x-подібних). Отримані результати дають можливість оцінити ступінь технологічної неврівноваженості каната, раціонально вибрати направлення звивання по шарах, зменшити момент пружної віддачі і забезпечити надійність та довговічність структури каната в процесі його роботи.