DK167400B1 - Staaltraadstove til haengende indsaetning over en stoerre hoejdeforskel, isaer transportkurvtov, dybhavstov eller tovbanetov - Google Patents

Description

i DK 167400 B1

Opfindelsen angår et ståltrådstov til hængende indsats hen over en stor højdeforskel, især med en mod drejning holdt nedre ende, især transportkurvtov, dybhavstov eller tovbanetov.

5

Det er den foreliggende opfindelses formål at forøge et sådant ståltrådstovs strukturstyrke.

10 Ifølge opfindelsen tilgodeses dette formål ved slaglængdeændring hen over tovlængden på en sådan måde, at ståltrådstovets lastspecifikke omdrejningsmoment aftager opadtil.

Dette forklares som følger: 15 I et ståltrådstov forløber lidserne skruelinieformet, dvs. skråt i forhold til ståltrådstovets længderetning. Angriber en trækkraft på ståltrådstovet, virker denne i længderetningen. Den forsøger at trække lidserne i længderetningen, altså 20 at sno eller tvinde dem op. Således opstår der i lidselaget et drejningsmoment m = k · p · d (m = drejningsmoment; k = konstant faktor; p = i lidselaget 25 virkenden længdekraft; d = lidselagets diameter). Faktoren k indeholder en transformeringsfaktor længdekraft - tangentialkraft, der afhænger af lidsernes skråstilling. Jo mere skrå lidserne står, dvs. jo mindre "slaglængden" er i forhold til diameteren d, desto større er denne transformering og dermed 30 faktoren k og dermed ved samme p drejningsmomentet m.

Med et ståltrådstov med kun ét lidselag på en hampesjæl er den på tovet angribende trækkraft nøjagtig lig med den på lidselaget angribende trækkraft.· Ved et ståltrådstov, der har en hjertelidse og et antal lidselag, fordeler trækkraften sig i det væsentlige på lidselagene. Hjertelidsens andel er lille.

• DK 167400 B1 2

Den på et ståltrådstov angribende trækkraft er ved ståltrådstovets nederste ende lig med nyttelasten og på ståltrådstovets nedad hængende længde lig med nyttelasten forøget med ståltrådstovets egen vægt neden under det pågældende sted. Dette betyder: Ståltrådstovets drejningsmoment M vokser ved de hidtidige ståltrådstove fra ståltrådstovets nederste ende og opefter. Der forekommer hen over ståltrådstovets længde ingen ligevægt for drejningsmomenterne. Heraf følger forvridninger inden for tovstrukturen, indtil ligevægt nås. I ståltråds- 10 tovets øvre område, hvor drejningsmomentet er større end i det nedre område, er der en kraftigere tendens til opsnoning eller -tvinding ind i det nedre område. Dette fører til en opsnoning i det øvre område og en yderligere tvinding eller snoning i det nedre område, indtil ligevægt nås. Opsnoningen i det øvre. område løsner tovstrukturen dér. Når tovet løber over tovskiver eller vikles på tovtromler, fører dette til længdeforskydninger inden for tovet. I alt fremkommer skader, der forkorter levetiden.

20

Opfindelsen hviler på denne erkendelse og afhjælper dette på den måde, at drejningsmomentet M's forøgelse opefter modvirkes ved en ændring af tovstrukturen i opadgående retning,

M

hvor det lastspecifikke drejningsmoment ^ , dvs. det af lastenheden frembragte omdrejningsmoment, formindskes i opad-25 gående retning.

Dette er muligt ved hjælp af en slaglængdeændring hen over tovlængden og kan ske på vidt forskellig måde og efter tre forskellige grundprincipper:

Det første grundprincip er at formindske faktoren k ved forøgelse af lidselagets eller lidselagenes slaglængde i opadgående retning i ligningen m k-p-d, jf. ovenstående forklaringer. Dette grundprincip kan benyttes til ståltrådstov, 35 der kunhar ét lidselag, og til ståltrådstov med flere lidselag med samme slagretning, i hvilken forbindelse i sidstnævnte tilfælde foruden det ydre lidselag også det indre, henholdsvis når der findes flere indre lidselag, i hvert fald det næst- DK 167400 B1 3 inderste lidselag skal have en opadtil voksende slaglængde.

Grundprincippet kan ligeledes benyttes, når der findes ét henholdsvis flere indre lidselag, der delvis eller alle har den omvendte slagretning af de(t) ydre lidselag, men som på 5 grund af målene og/eller opbygningen har et neutralt drejnings-forhold, dvs. ikke er i stand til, henholdsvis ikke i fællesskab er i stand.til, at frembringe et væsentligt drejningsmoment .

10

Det andet grundprincip er ved forøgelse af de(t) ydre lidselags elasticitet, i givet fald af to i samme slåningsretning slåede ydre lidselag, og/eller reduktion af den øvrige tovkernes elasticitet i opadgående retning at aflaste de(t) ydre lidselag med yderligere belastning af den øvrige tovkerne 15 og således i ligningen M = k · p - d at formindske faktoren p for de(t) ydre lidselag, der på grund af deres større diameter først og fremmest bestemmer ståltrådstovets omdrejningsmoment.

20

Dette grundprincip kan i og for sig benyttes alene, når den nævnte øvrige tovkerne på grund af en særlig drejningsfattig opbygning selv ikke fremkalder noget væsentligt omdrejningsmoment og nærmere bestemt ved formindskelse af slaglængderne i de(t) ydre lidselags lidser og/eller forøgelse af slaglæng-

6 O

derne i lidserne for den øvrige tovkerne i opadgående retning, hvilket forøger henholdsvis formindsker selve lidsernes elasticitet i opadgående retning. Dette grundprincip kan endvidere afhængig af omstændighederne benyttes i konkurrence med det

første grundprincips virkning ved formindskelse af de(t) ydre o U

lidselags slaglængder i opadgående retning, hvorved lidselagets eller lidselagenes elasticitet forøges i opadgående retning og derved ved reduktion af deres andel af kraftoptagelsen virker formindskende på faktoren p, men samtidig efter det 35 førstnævnte grundprincip forøger'faktoren k. Det afhænger af hele tovopbygningen, hvilken indflydelse der er den overvejende, og hvorvidt det andet grundprincip for aflastning følgelig kan benyttes på denne måde.

DK 167400 B1 4

Det første grundprincip for ændring af den ved slaglængden henholdsvis slagvinklen bestemte krafttransformation står som forklaret ovenfor i konkurrence til en afhængig af omstændighederne samtidig optrædende aflastning efter det andet 5 grundprincip. Anvendelsen af grundprincippet for krafttransformationens ændring kræver derfor, at en sådan aflastning ikke kan finde sted i nogen væsentlig grad. Dette er tilfældet ved et enlagstov med en fiberkerne eller en i øvrigt tilstrækkelig elastisk kerne, der forbliver under det henholdsvis de pågældende lidselag. Omvendt kræver anvendelse af grundprincippet for aflastning et under det henholdsvis de pågældende lidselag forblivende kernetov, der,udover sit neutrale drejningsforhold, altid er så meget mindre elastisk, at det optager den forudsete yderligere blastning og i øvrigt har 15 det dertil nødvendige metaltværsnit. Stadig i konkurrence med det første grundprincip for ændring af krafttransformationen står det tredje grundprincip, ifølge hvilket en lastforskydning foretages fra det henholdsvis de ydre lidselag på mindst det næstinderste lidselag, der har en omvendt slåningsretning :

Ved hjælp af den opad voksende elasticitet for de(t) ydre lidselag og/eller aftagende elasticitet for det (eneste) inderste henholdsvis det næstinderste lidselag formindskes i opad-2 o gående retning, jf. ovenfor, lastoptagningsandelen for de(t) ydre lidselag, der med deres metaltværsnit og diameter, der er større end for alle andre lidselag, almindeligvis optager den største belastning og frembringer det i tovet resulterende 3o omdrejningsmoment. Den til det i modsat retning slåede indre henholdsvis næstindre lidselag omlejrede belastningsandel forøger i opadgående retning andelen af det i dette lidselag opstående modsatte omdrejningsmoment. Det resulterende omdrejningsmoment vokser så ikke i opadgående retning proportionalt med tovvægtens forøgelse. Det kan holdes konstant.

o O

Til rådighed står de samme midler som efter det andet grundprincip for aflastning af de ydre lidselag: DK 167400 B1 5

Det ydre lidselags elasticitet kan forøges ved at formindske dette lidselags slaglængde. Virkningen af den dermed frembragte belastningsomlejring til det indre henholdsvis næstindre lidselag på ståltrådstovet resulterende omdrejningsmoment skal 5 i dette tilfælde til opnåelse af den ønskede virkning være større end virkningen af den med slaglængdens reduktion forbundne forøgelse af det ydre lidselags faktor k, dvs. krafttransformationen ifølge det første grundprincip. Det indre henholdsvis næstindre lidselags elasticitet kan formindskes ved forøgelse af dette lidselags slaglængde. Også virkningen af den herved fremkomne lastaflejring på ståltrådstovets omdrejningsmoment -forøgelse af p i det indre henholdsvis næstindre lidselag -skal i dette tilfælde for at opnå den ønskede effekt overstige ^ den med slaglængdens forøgelse forbundne formindskelse af dette lidselags faktor k. Afhængigt af forholdene er dette absolut muligt. I stedet for en formindskelse henholdsvis forøgelse af selve lidselagets slaglængde og foruden dette kommer også en formindskelse henholdsvis en forøgelse af slaglængden i trådlag af de pågældende lidser i betragtning; også 2 0 dette forøger henholdsvis formindsker elasticiteten.

Det forstås, at grundprincippet for den ved elasticitetsændring bevirkede lastomlejring mellem det ydre og det indre henholdsvis næstindre lidselag, der har den omvendte slåningsretning, 2 5 kun kan benyttes, såfremt det indre henholdsvis næstindre lidselag ud fra sine mål og sin opbygning er i stand til at frembringe et væsentligt omdrejningsmoment. Hører f.eks. det ^ indre lidselag til et kernetov, der med sin diameter ikke udgør mere end 1/3 af tovdiameteren, må man se bort fra dette.

30 *

Som fordelagtig udførelsesform for opfindelsens genstand foreslås endvidere, at den specifikke belastningsoptagelse, sagt på anden måde: lastfordelingen, i tovtværsnittets øvre tovende er omtrent ens, og den med den beskrevne lastomlejring nødven- 3 5 digvis et eller andet sted forbundne forholdsvis kraftigere belastning af enkelte lidselag så forekommer i ståltrådstovets nedre områder, hvor belastningen er mindre.

DK 167400 B1 6

For ikke at skulle indrette en til fremstilling af ståltrådstovet benyttede maskine alene til kontinuerlig slaglængdeændring kan man ændre den pågældende slåningslængde trinvis.

5

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til et udføreleseksempel.

På tegningen viser 10 fig. 1 et tværsnit gennem et ståltrådstov, fig. 2 et diagram, hvori der for ståltrådstovet vist i fig.

1 er indført drejningsmomentet M i forhold til belastningen for forskellige slaglængdefaktorer, og 15 fig. 3 et diagram, i hvilket der for et drejningsmoment M er indført slaglængdefaktoren i forhold til belastningen.

Ståltrådstovet 1 består som vist i fig. 2 af en hjertelidse 20 2, et indre lidselag pa seks lidser 3, en plastkappe 4 for det indre lidselag og et i denne indtrykket ydre lidselag på ti lidser 5. Som det videre fremgår af fig. 1, er hjertelidsen 2 og lidserne 3 og 5 fortættede. Lidserne 5 er parallelt slåede lidser.

25 _

Slåningsretningen for de to lidselag er forskellig. Begge lidselag er slået ved kryds- eller korsslag. Den gennemsnitlige fyldningsfaktor andrager 0,68, slåningsfaktoren 0,84 og vægtfaktoren 0,86.

30

Den nominelle diameter - samtidig diameteren for det af lidserne 5 bestående ydre lidselag - andrager 26 mm, det totale metal- 2 tværsnit er 364,0 mm , ydertråddiameteren 1,40 mm, længdevægten 310 kg/%m, den regningsmæssige brudkraft 72.800 kp og den 35 mindste brudkraft 61,150 kp (nominel styrke for trådene 1960 N'/mm^).

DK 167400 B1 7

Diameteren for det af hjertelidsen 2 og lidserne 3 bestående kernetov andrager 14,8 mm.Slaglængdefaktoren (kvotient af slaglængde og diameter) for kernetovet andrager 6,3. Kernetovets andel af ståltrådstovets totale metaltværsnit udgør 5 30%.Den frit hængende tovlængde sættes til 800 m. Hele tovvægten andrager 2,5 t. Tovsikkerheden skal andrage 8. Heraf fremkommer en totallast på 9,1 t og nyttelast på 6,6 t henholdsvis en belastning af ståltrådstovet på det højest beliggende tovtværsnit på 12,5% og på det dybest liggende tovtværsnit på 9,1% af den regningsmæssige brudkraft.

Diagrammet 2 viser det i ståltrådstovet optrædende omdrejningsmoment i afhængighed af belastningen for forskellige slaglængder. Kurverne er fremkommet ved forsøg på fire ståltrådstove af den i fig. 1 viste opbygning, der blev slået med forskellige slaglængder for det ydre lidselag, og dette med slaglængdefaktorerne 7,7; 7,0; 6,5 og 5,9.

2Q Skal omdrejningsmomentet være ens i enhver højde af ståltråds tovet, så skal slaglængderne hvert sted være afstemt på en sådan måde på ståltrådstovet belastninger i de forskellige højder, at der i diagrammet 2 fremkommer en vandret linie.

I det foreliggende eksempel er den største belastning på 12,5% 25 af ståltrådstovets regningsmæssige brudkraft og den mindst eksperimentelt afprøvede slaglængde, dvs. slaglængdefaktoren 5,9, valgt som udgangspunkt A. Herved fremkommer der for den laveste belastning på 9,1% det mellem 7,0 og 7,7 beliggende punkt B og tilsvarende for de derimellem liggende belastninger.

30 I diagrammet vist i fig. 3 diagrammet fra fig. 2 foruden ved en ændring af målestoksforholdet omtegnet således, at der for linien A-B blev indført slaglængdefaktoren i forhold til belastningen. Por punktet B fremkommer en slaglængdefaktor 3g på ca. 7,3. Samtidig er tovlængden indført i diagrammet vist i fig. 3. Den punkterede linie antyder, hvorledes den tilstræbte længdefaktor for de ydre lidser for hvert punkt af tovlængden kan udlæses. På denne måde er tovet vist i fig. 1 bygget op.

Claims (8)

1. Ståltrådstov til at indsættes hængende hen over en stor højdeforskel, især med et mod drejning fastholdt nedre ende, især et transportkurvtov, et dybhavstov eller et tovbanetov, 15 kendetegnet ved en slaglængdeændring hen over tovlængden på en sådan måde, at det belastningsspecifikke omdrejningsmoment for ståltrådstovet (1) aftager i opadgående retning. 2o

2. Ståltrådstov ifølge krav 1, kendetegnet ved, at reduktionen af det belastningsspecifikke omdrejningsmoment er afmålt således, at den i det væsentlige udligner forøgelsen af ståltrådstovets (1) egenvægtig opadgående retning i virkningen på omdrejningsmomentet. 25

3. Ståltrådstov ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at i tilfældet med et ståltrådstov, der kun har ét lidselag, vokser lidselagets slaglængde i opadgående retning.

4. Ståltrådstov ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at i tilfældet med et af et antal lidselag med samme slagretning bestående ståltrådstov vokser slaglængden for mindst det ydre lidselag og fortrinsvis også slaglængderne for det indre henholdsvis det næstindre lidselag. 35 9 DK 167400 B1

5. Ståltrådstov ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at i tilfældet med et af et antal af lidselag med forskellig slåretninger bestående ståltrådstov (1) aftager slaglængden for det ydre med omvendt slåningsretning i forhold til det indre henholdsvis det næstindre lidselag (3) slåede lidselag (5) i opadgående retning, og/eller vokser slaglængdefaktoren for de(t) indre lidselag.

6. Ståltrådstov ifølge krav 1 eller 2 eller 5, k en d e - 1° tegnet ved, at i tilfældet med et ståltrådstov, der har et antal lidselag med forskellig slåningsretninger, aftager slaglængden af trådlagene i lidserne for det ydre med omvendt slagretning i forhold til det næstinderste lidselag slåede lidselag i opadgående retning og/eller vokser i de(t) indre 15 lidselags lidser.

7. Ståltrådstov ifølge et af kravene 4-6, kendetegnet ved, at den specifikke lastoptagelse i tovtværsnittet 2(J er omtrent ensartet ved den øvre tovende.

8. Ståltrådstov ifølge et af kravene 1-7, kendetegnet ved, at slaglængdeændringen er foretaget trinvis. 25 30 35