канат страховочно-спасательный спирального плетения

Формула изобретения

1. Канат страховочно-спасательный спирального плетения, содержащий несущий сердечник, расположенный внутри защитной оболочки, выполненный в виде плетеного шнура-чулка, все нити оплетки которого, переплетаясь, располагаются по спиралям одного направления, одновременно перекрывая две соседние нити, после чего перекрываются этими же нитями, отличающийся тем, что в качестве несущего сердечника использован однокруточный шнур с круткой в направлении, противоположном направлениям спиралей нитей оплетки защитной оболочки, причем угол наклона витков крученого сердечника равен углу наклона спиралей нитей оплетки защитной оболочки.

2. Канат страховочно-спасательный спирального плетения по п.1, отличающийся тем, что в качестве несущего сердечника использован плетеный шнур-чулок, выполненный в виде нитевидного тела трубчатой формы, образованного взаимным переплетением под углом скрещивания от 40 до 80° четного числа нитей оплетки, кратного четырем, разделенных на две части в соотношении 3 к 1, таким образом, что 75% нитей оплетки расположены по спиралям, противоположным направлению спиралей нитей защитной оболочки с углом подъема винтовой линии, равным углу наклона спиралей защитной оболочки, а 25% нитей оплетки расположены по спиралям встречного направления, при этом нити оплетки несущего сердечника образуют на его поверхности элементы рисунка переплетения «репс 3/1».

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается производства плетеных канатов, которые предназначены для комплектования противопожарного, горноспасательного, альпинистского и яхтенного снаряжения, используемого при аварийно-спасательных работах для страховки людей, работающих на высоте, или в качестве грузового каната для ручного перемещения людей и грузов в вертикальной, горизонтальной или наклонной плоскостях. Кроме того, изобретение может быть использовано в качестве яхтенных канатов и тягово-приводных элементов ручных полиспастов и талей.

Известен канат для аварийно-спасательных работ, содержащий несущий сердечник, состоящий из пучка прямолинейно расположенных нитей, находящихся внутри защитной оболочки. Защитная оболочка выполнена в виде нитевидного тела трубчатой формы и образована двухпрядным переплетением четного числа нитей оплетки, разделенных на две равные части, в каждой из которых нити оплетки расположены по спиралям правого и левого направлений. Поверхность шнура состоит из элементов рисунка переплетения «саржа 2/2». Канат имеет высокую прочность по всей длине и свободное свисание без скручивания. Устойчивость защитной оболочки (поверхности) каната к истиранию эталонным абразивом равна 1800 циклов [авторское свидетельство № 793012, кл. D07В 1/00; А62В 1/16, 1980 г.].

Указанный канат для аварийно-спасательных работ в основном соответствует целевому назначению, однако обладает существенными недостатками - низкой устойчивостью к истиранию поверхности защитной оболочки (до 1800 циклов), обусловленной двухпрядным переплетением, и высокой жесткостью на изгиб (более 60 гс·см) из-за наличия в несущем сердечнике пучка прямолинейно расположенных нитей.

Известен также канат для аварийно-спасательных работ, содержащий несущий сердечник, состоящий из пучка прямолинейно расположенных нитей, находящихся внутри защитной оболочки. Защитная оболочка выполнена в виде нитевидного тела трубчатой формы и образована однопрядным переплетением четного числа нитей оплетки, разделенных на две равные части, в каждой из которых нити оплетки расположены по спираралям правого и левого направлений. Канат имеет высокую прочность по всей длине и свободное свисание без скручивания.

Указанный канат для аварийно-спасательных работ в основном соответствует целевому назначению, однако обладает существенными недостатками - низкой устойчивостью к истиранию поверхности защитной оболочки (до 1900 циклов), обусловленной однопрядным переплетением, и высокой жесткостью на изгиб (более 70 гс·см) из-за наличия в несущем сердечнике пучка прямолинейно расположенных нитей.

Технической задачей настоящего изобретения является создание плетеного страховочно-спасательного каната, обладающего высокой степенью износостойкости поверхности к истиранию (не менее 2000 циклов) и повышенной гибкостью на изгиб (не более 50 гс·см).

Поставленная цель достигается тем, что канат страховочно-спасательный создан на базе плетеного шнура спирального плетения и содержит несущий сердечник, расположенный внутри защитной оболочки, выполненной в виде плетеного шнура-чулка. Все нити оплетки защитной оболочки, переплетаясь, располагаются по спиралям одного направления, одновременно перекрывая две соседние нити, после чего перекрываются этими же нитями. В качестве несущего сердечника использован однокруточный шнур с круткой в направлении, противоположном направлениям углов наклона спиралей нитей оплетки защитной оболочки, причем угол наклона витков крученого сердечника равен углу наклона спиралей нитей оплетки защитной оболочки. Величина крутки шнура несущего сердечника определяется уравнением:

К_с =1000·D_ш/t_ш·D_c=15·D _ш·П_ош/D_с·n_ош ,

где К_с - величина крутки сердечника каната на метр длины;

D_ш - наружный диаметр каната, мм;

t_ш - шаг нитей оплетки защитной оболочки каната, мм (t_ш=200·n _ош/3·П_ош);

D_c - наружный диаметр несущего сердечника каната, мм (D_c =D_ш-2,83·d_ош);

П _ош - плотность плетения оплетки наружного защитного слоя каната на 10 см.

n_oш - общее число нитей наружной оплетки каната (класс плетельной машины);

d_ош - диаметр нити оплетки защитной оболочки каната, мм;

В предлагаемом канате присущая конструкциям канатов спирального плетения скручиваемость полностью устранена путем взаимного уравновешения круток несущего сердечника и углов наклона спиралей нитей оплетки защитной оболочки.

С целью достижения большей гибкости в качестве несущего сердечника предлагаемого каната используется плетеный шнур-чулок, выполненный в виде нитевидного тела трубчатой формы, образованного взаимным переплетением под углом скрещивания от 40° до 80° четного числа нитей оплетки, кратного четырем. Нити оплетки разделены на две части в соотношении 3 к 1 таким образом, что 75% нитей оплетки расположены по спиралям, противоположным направлению спиралей нитей оплетки защитной оболочки, с углом подъема винтовой линии, равным углу наклона спиралей защитной оболочки, а 25% нитей оплетки расположены по спиралям встречного направления. Нити оплетки несущего сердечника образуют на его поверхности элементы рисунка переплетения «репс 3/1». Шаг витков и плотность плетения нитей оплетки плетеного сердечника определяются уравнениями:

t_c=t_ш·D _c/D_ш;

П_ос=1,125·D _ш·n_ос/D_c·n_ош ,

где t_c - шаг витков нитей оплетки плетеного сердечника, мм;

t_ш - шаг нитей оплетки защитной оболочки, мм

D_c - наружный диаметр несущего сердечника, мм (D_c=D _ш-2,83·d_ош);

D_ш - наружный диаметр каната, мм;

П_ос - плотность плетения нитей оплетки плетеного сердечника на 10 см;

n_oc - общее число нитей оплетки плетеного сердечника (класс плетельной машины).

n_oш - общее число нитей наружной оплетки каната (класс плетельной машины);

При такой конструкции нити оплетки образуют на поверхности несущего сердечника элементы рисунка переплетения «репс 3/1».

На чертеже представлена совмещенная схема строения и развертки поверхностей оплетки защитной оболочки и несущего сердечника предлагаемого шнура. На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - несущий сердечник, 2 - защитная оболочка,

D_ш , D_c - наружный диаметр шнура и несущего сердечника, ·D_ш, ·D_c - длина развертки поверхности защитной оболочки шнура и несущего сердечника, t_ш, t_c - шаг спиральных витков нитей оплетки защитной оболочки и крученых или оплеточных нитей несущего сердечника.

Предлагаемый плетеный канат страховочно-спасательный изготавливают на шнуроплетельных машинах спирального плетения преимущественно 12, 18 и 21 классов.

Несущий однокруточный сердечник изготавливается на крутильных или канатовьющих машинах.

Несущий плетеный сердечник изготавливают на двухходовых шнуроплетельных машинах типа ШП с расстановкой веретен: 3 окна в направлении, противоположном направлениям витков оплетки защитной оболочки каната, заняты и 1 окно свободно, а в обратном направлении наоборот - 1 окно занято и 3 окна свободны.

Для подтверждения технического результата изобретения были изготовлены экспериментальные образцы канатов страховочно-спасательных предложенной конструкции. Основные технические характеристики канатов предлагаемых структур приведены в таблице 1.

Данные таблицы 1 показывают, что предлагаемые канаты соответствуют целевому назначению: они более устойчивы к истиранию эталонным абразивом (2000-4500 циклов при 1900 и менее у аналогов) и менее жестки на изгиб под действием собственной массы (25-46 гс·см при более 60 гс·см у аналогов).

Опытные образцы канатов страховочно-спасательных заявляемой структуры (ПКСС-8/КК, ПКСС-10/КК, ПКСС-12/КК) рекомендованы для комплектации пожарного, горноспасательного и альпинистского снаряжения. Канат марки ПКСС-8/ПП из полипропиленовых комплексных нитей (с удельным весом меньше 1 мг/мм) рекомендован для использования на маломерных судах в качестве «плавающего» спасательного шнура. На канаты марок ПКСС-8/ПП, ПКСС-8/КК, ПКСС-10/КК, ПКСС-12/КК составлены, согласованы и утверждены технические условия ТУ 8153 - 055 - 00302379 - 2007 «Канаты плетеные страховочно-спасательные спирального плетения», а на процесс их производства - технологический регламент.