Каната после свивки

В процессе свивки, проволока подвергается упруго-пластической деформации изгиба, скручивания и растяжения. При этом в центральной зоне поперечного сечения она деформируется упруго, а в периферийной — упруго-пластически. Наибольшую величину имеют изгибные напряжения [3].

Напряжения от изгиба в крайних волокнах, возникающие в результате их деформации в соответствии с общеизвестной закономерностью σ =ε Е (где Е — модуль упругости для линейного напряженно-деформированного состояния), значительно превышают предел упругости. Но так как свивка сопровождается лишь небольшим упрочнением материала в зоне его пластичности, то при расчетах часто принимают, что в этих волокнах изгибные напряжения равны пределу текучести σ _т. Если принять, что деформация проволок при свивке в прядь по длине равномерна, то напряжения в соответствующих точках поперечного сечения одинаковы.

В упругой зоне поперечного сечения проволоки:

- нормальные напряжения от изгиба:

- нормальные напряжения от растяжения:

- касательные напряжения от кручения:

где E и G – соответственно модули упругости I и II рода;

- полярная координата рассматриваемой точки в упругой зоне;

-- удельное натяжение проволоки; у_уп и Z_уп – координаты рассматриваемой точки в упругой зоне.

Нормальные напряжения от растяжения по сравнению с напряжениями изгиба и кручения пренебрежимо малы, поэтому в расчетах их не учитывают, т.е. σ _ρ ≈ 0.

Свивочные напряжения в проволоках достигают значительных величин и снижают их пластические и прочностные свойства, в связи с чем появляется необходимость их минимизации. Благоприятная напряженная картина обеспечит пряди (канату) свойства нераскручиваемости и некрутимости.

Перераспределение (нейтрализация) напряжений в проволоках при свивке обеспечивается: преформацией проволок при их свивке в прядь и прядей при свивке в канат, рихтовкой прядей и каната после свивки, двойной свивкой проволок (для канатов закрытой конструкции), предварительной вытяжкой каната после свивки, круговым (радиальным) пластическим обжатием прядей и спиральных канатов линейного касания и т. д, Снятие и перераспределение напряжений достигается также при термической и механико-термической обработке прядей или каната с металлическим сердечником. Часто указанные способы комбинируют.