Расчет канатов на прочность по предельному упругому состоянию

Автори: Чаюн И. М., Вовк П. Е.
Номер журналу: Підйомно-транспортна техніка, 2020, №2(63)
Сторінки: 81-93
DOI: 10.15276/pidtt.2.63.2020.07
Анотація: Розроблено методику теоретичного визначення міцностних P_e та деформативних характеристик граничного пружного стану канатів для чотирьох схем навантаження в початковому стані, а також з урахуванням експлуатаційного обриву дротів : дві схеми - це розтягання з навивкою на барабан при вільному підвісі вантажу і при вантажі в направляючих, дві інші схеми - це розтягання прямого каната без згину. В якості граничного пружного прийнято стан каната, при якому один з дротів (або група) досягають деформації порогу пружності (плинності). Зусилля розтягування канатів P_e граничного пружного стану істотно залежать від схеми навантаження, конструкції каната та наявності обривів дротів. Для досліджуваних схем навантаження і різних конструкцій канатів зусилля представлені у відносному вимірі ¯P_e=P_e⁄(P_C ), де сумарне розривне зусилля дротів каната. При розтягуванні з вільно підвішеним вантажем (менші значення при розтягуванні з навивкою на барабан); при вантажі в направляючих . Головною причиною низьких значень характеристик ¯P_e є нерівномірність деформацій розтягання дротів в канаті. Це в першу чергу обумовлюється деформацією θ крутіння каната, в другу деформацією χ згину. Величини середнього умовного напруження σ показують, що їх рівень в граничному пружному стані канатів вище цього параметра при робочих (експлуатаційних) навантаженнях. Це корисно враховувати при аналізі нормативних запасів міцності для конкретних схем навантаження канатів.Наявність обривів дротів призводить до формування жорсткостей впливу: поздовжньо згинних G_13,G_14, крутильно згинних G_23,G_24, а також, згинно-згинної G_34. При розтягуванні канатів в стані з цими жорсткостями виникають додаткові деформації зигину і крутіння каната, а відповідно і деформації дротів як в сторону збільшення в порівнянні з номінальним станом, так і в бік зменшення. Характеристики ¯P_e в станах з обривами дротів при розтягуванні в направляючих зменшуються, а при вільно підвішеному вантажі залишаються практично незмінними, тому що деформації крутіння канатів істотно не змінюються.
Ключові слова: канат, межа плинності, пружний стан, напруження, деформації, тертя.
Завантажити статтю