ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПРОВОЛОК В МНОГОСЛОЙНОЙ ПРЯДИ ПРИ КРУГОВОМ КАЛИБРУЮЩЕМ ОБЖАТИИ

Выявлен и обоснован механизм пластического обжатия пряди, как процесс образования арок: прочного свода проволок, появление каждого из которых приводит к смене напряженного состояния пряди на этапах обжатия. Установлено, что до появления первой арки наиболее приоритетными деформированию, при исходном отсутствии боковых контактов, являются проволоки внешнего слоя и центральная проволока. После появления каждой арки напряжения в проволоках арочного слоя становятся преимущественно сжимающими, что временно, вплоть до образования арок во всех других слоях пряди, не позволяет данному слою активно деформироваться. После формирования всех арок проволоки верхнего слоя снова становятся наиболее приоритетными деформированию. Центральная проволока пряди перенапряжена по отношению ко всем иным на всех этапах обжатия. Разработанная методика позволяет анализировать степень проработки каждой проволоки пряди при определенной величине обжатия, отображает особенности деформации многослойной пряди: резкий рост ширины вновь появившегося контакта при почти неизменной величине обжатия; образование арок; неодновременное появление новых контактов в слоях пряди, обусловленное ее геометрией и направлением смещения проволок. Применение предложенной методики позволяет проектировать рациональные конструкции прядей и канатов, подвергаемых малому и среднему круговому пластическому обжатию, а также определять необходимую величину обжатия пряди и канатов конкретной конструкции, исходя из условий сохранения гибкости каната и формирования требуемой геометрии контакта проволок. Установлено, что для пряди диаметром 7,68 мм конструкции 1 + 5 + 5/5 + 10 наиболее равномерная ее проработка и развитость контактов обеспечивается при обжатиях в диапазоне 3,74 < Q < 7,06 %. Интенсивное заполнение зазоров в пряди начинается при Q = 7,06 %, что определяет последующую деформацию как предельную для канатов, работающих на изгиб, как по эксплуатационным характеристикам, так и по условиям работы круглого калибра роликовой волоки. 

1. Малиновский В.А. Стальные канаты. Ч. 1. – Одесса: Астропринт, 2001. – 188 с.

2. Wehking K., Ziegler S. Berechnung eines einfachen Seils mit FEM // Draht Magazine. 2003. No. 5. P. 32 – 36.

3. Haritonov V.A., Zaretsky L.M. Rolling for the production of plastically strained ropes and strands // Eurowire Magazine. 2004. No. 1. P. 100 – 101.

4. Пышняк О.А., Чаюн И.М. Влияние технологических напряжений на граничные состояния каната // Стальные канаты: Сб. науч. тр. Вып. 8. – Одесса: Астропринт, 2010. С. 120 – 126.

5. Чаюн И.М., Пышняк О.А., Непомнящий А.В. Предварительное деформированное состояние спиральных канатов // Стальные канаты: Сб. науч. тр. Вып. 8. – Одесса: Астропринт, 2013. С. 141 – 155.

6. Харитонов В.А., Лаптева Т.А. Выбор режимов деформации при обжатии многослойных канатов в трехроликовых волоках // Производство проката. 2013. № 8. С. 18 – 25.

7. Даненко В.Ф., Гуревич Л.М., Шаталин С.Ю., Кишечникова И.С. Повышение физико-механических и служебных свойств пластически обжатых стальных прядей и изготовленных из них канатов // Изв. ВолГТУ. 2015. № 8. С. 72 – 76.

8. Гуревич Л.М., Даненко В.Ф. Оптимизация параметров пластического обжатия стальных канатов с целью повышения физико-механических и служебных свойств // Изв. ВолГТУ. 2016. № 2. С. 78 – 83.

9. Даненко В.Ф., Гуревич Л.М. Влияние кругового пластического обжатия на напряженно-деформированное состояние стального каната одинарной свивки // Сталь. 2016 . № 12. С. 58 – 62.

10. Даненко В.Ф., Гуревич Л.М., Кушкина Е.Ю., Гладских Э.Б. О расширении области применения пластически обжатых спиральных прядей и изготовленных из них канатов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 11. С. 764 – 772.

11. Zhang Min, Kou Zi-ming. Duo chuan xin gangsi sheng yingli yingbian fenbu yanjiu // Meitan jishu = Coal Technol. 2016. Vol. 35. No. 1. P. 255 – 258.

12. Скалацкий В.К., Емельянов В.Г. Определение оптимальных условий процесса пластического обжатия прядей // Стальные канаты: Сб. науч. тр. Вып. 8. – Киев: Техника, 1971. С. 104 – 113.

13. Чаюн И.М., Чаюн М.И. Метод конечных элементов в исследовании деформированного и напряженного состояния канатов // Стальные канаты: Сб. науч. тр. Вып. 2. – Одесса: Астропринт, 2001. С. 24 – 34.

14. Vilceanu Lucia, Babeu Tiberiu Dimitrie, Ghita Eugen.Численный анализ расчета срока службы проволочных канатов методом конечных элементов // Стальные канаты: Сб. науч. тр. Вып. 3. – Одесса: Астропринт, 2003. С. 95 – 100.

15. Патарая Д., Нозадзе Г. и др. Компьютерное моделирование и расчет канатной системы кольцевых канатных дорог // Стальные канаты: Сб. науч. тр. Вып. 7. – Одесса: Астропринт, 2009. С. 153 – 161.

16. Патарая Д., Нозадзе Г. О моделировании передачи усилия в системе приводной шкив – канат // Стальные канаты: Сб. науч. тр. Вып. 7. – Одесса: Астропринт, 2009. С. 217 – 222.

17. Даненко В.Ф., Гуревич Л.М., Проничев Д.В., Трунов М.Д. Компьютерное моделирование при проектировании процесса кругового обжатия грозозащитного троса с оптическим модулем // Изв. ВолГТУ. 2015. № 8. С. 97 – 102.

18. Ren Zhiqian, Yu Zongyue, Chen Xun. Model for taking into account the effect of elastoplastic damages on the strength of a wire rope // Jixie gongcheng xuebao = J. Mech. Eng. 2017. 53. No. 1. P. 121 – 129.

19. Jiao Ai-sheng, Liu Li-mei, Yan Hui-ping. Modeling the choice of parameters of steel ropes Warrington // Meikuang jixie = Coal Mine Mach. 2016. Vol. 37. No. 1. P. 236 – 238.

20. Харитонов В.А., Иванцов А.Б., Лаптева Т.А. Моделирование напряженного состояния пряди при калибрующем обжатии в роликовой волоке // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2016. № 9. С. 90 – 94.

21. Малиновский В.А. Стальные канаты. Ч. 2. – Одесса: Астропринт, 2002. – 180 с.

22. Глушко М.Ф. Стальные подъемные канаты. – Киев: Техника, 1966. – 328 с.

23. Бирюков Б.А. Исследование и разработка технологии пластического деформирования проволочных прядей в роликовой волоке: Автореф. дис. … канд. техн. наук. – Магнитогорск, 1974. – 20 с.

24. Харитонов В.А., Лаптева Т.А. Методика определения контактных площадок при малом обжатии прядей // Изв. вуз. Черная металлургия. 2012. № 4. С. 66 – 67.

25. Харитонов В.А., Лаптева Т.А. Расчет распределения деформаций по сечению пряди при круговом обжатии // Вестник МГТУ им. Носова. 2012. № 4. С. 47 – 51.