EA017701B1

EA017701B1 - Цепь, содержащая звенья

Info

Publication number: EA017701B1
Application number: EA201001500A
Authority: EA
Inventors: Дитрих Винке; Рулоф Мариссен; Мартинус Йоханнес Николас Якобс; Кристиан Хенри Петер Диркс
Original assignee: ДСМ АйПи АССЕТС Б.В.
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2013-02-28
Also published as: WO2009115249A8; US8468793B2; CN101978192A; JP2011517482A; CA2717643C; CA2717643A1; US20110011051A1; BRPI0909811B1; EA201001500A1; EP2252808A1; BRPI0909811A2; JP5339641B2; ATE522742T1; CN101978192B; ES2367604T3; UA100048C2; EP2252808B1; WO2009115249A1

Abstract

Изобретение относится к цепи, которая содержит первые звенья (100), соединенные с соседними звеньями, причем первые звенья содержат полимерные мультифиламентные нити (110) и имеют толщину (τ), по меньшей мере, на участке их соединения с соседними звеньями, причем указанные соседние звенья имеют толщину (τ), по меньшей мере, на участке их соединения с первыми звеньями и отношение (τ/τ) равно по меньшей мере 1,2. Изобретение относится также к применению данной цепи для складирования, фиксации и перемещения грузов, к примеру, при их поднятии, буксировке и монтаже.

Description

Изобретение относится к цепи, которая включает в себя множество первых звеньев, соединенных с множеством соседних звеньев, причем первые звенья содержат полимерные мультифиламентные нити и имеют толщину τι, по меньшей мере, на участке, где данные звенья соединены с соседними звеньями. Изобретение относится также к применению цепи для хранения, фиксации и перемещения грузов, к примеру, при их поднятии, буксировке и монтаже.

Пример цепи со звеньями, содержащими полимерные мультифиламентные нити, известен из патента США № 4779411. Этот документ раскрывает цепь, каждое звено которой включают в себя ядро, содержащее мультифиламентные нити из ароматического полиамида (арамида), защищенное тканым внешним материалом. Установлено, что в цепи по патенту США № 4779411 только часть нитей способствует эффективной передаче усилий от одного звена к другому, поэтому удельная прочность такой цепи снижена.

Целью настоящего изобретения является создание цепи, удельная прочность которой превосходит удельную прочность известных цепей.

Цель настоящего изобретения достигается с помощью цепи, отличающейся тем, что указанные соседние звенья имеют толщину τ₂, по меньшей мере, на участке их соединения с первыми звеньями, причем отношение τ₂/τ₁ равно по меньшей мере 1,2.

К удивлению оказалось, что удельная прочность цепи по настоящему изобретению превосходит удельную прочность цепи, звенья которой имеют структуру, эквивалентную структуре звеньев цепи по настоящему изобретению, но характеризуются отношением τ2/τ1 меньшим, чем 1,2.

Цепь, соседние звенья которой имеют различную толщину, но характеризуются отношением τ2/τ1, меньшим 1,2, известна из ΌΕ 19724586. Этот документ раскрывает скребковую цепь, вертикальные звенья которой уплощены для уменьшения общей высоты цепи, а горизонтальные звенья имеют одинаковую толщину по всей окружности. Однако толщина двух соседних звеньев, то есть вертикального и горизонтального, на участке их соединения между собой, одинакова, а значит, отношение τ2/τ1 равно 1.

Под участком соединения звена с другим звеном подразумевается участок окружности звена, прилегающий к другому звену, когда цепь нагружена.

Предпочтительно, чтобы отношение τ₂/τ₁ было равно по меньшей мере 1,5, более предпочтительно по меньшей мере 2,0, еще более предпочтительно по меньшей мере 4,0, все еще более предпочтительно по меньшей мере 6,0, предпочтительнее всего по меньшей мере 8,0. Предпочтительно, чтобы отношение τ₂/τ₁ не превышало 50, более предпочтительно не превышало 40, предпочтительнее всего не превышало 30. Отношение τ₂/τ₁ можно легко регулировать путем изменения толщин звеньев, входящих в состав цепи по настоящему изобретению. Установлено, что чем больше отношение τ₂/τ₁, тем выше удельная прочность цепи.

Предпочтительно, чтобы первые звенья цепи по настоящему изобретению были соединены с соседними звеньями цепи по настоящему изобретению вперемежку, то есть каждые два первых звена были соединены друг с другом через соседнее звено. Преимуществом такого соединения является то, что удельная прочность цепи по настоящему изобретению возрастает.

Предпочтительно, чтобы удельная прочность цепи по настоящему изобретению была равна по меньшей мере 0,65 сН-м/г, более предпочтительно по меньшей мере 0,7 сН-м/г, еще более предпочтительно по меньшей мере 0,9 сН-м/г, предпочтительнее всего по меньшей мере 1 сН-м/г. Удельная прочность цепи может быть увеличена, к примеру, путем увеличения отношения τ2/τ1.

Предпочтительно, чтобы прочность на разрыв цепи по настоящему изобретению была равна по меньшей мере 1 кН, более предпочтительно по меньшей мере 5 кН, еще более предпочтительно по меньшей мере 10 кН, все еще более предпочтительно по меньшей мере 30 кН, все еще более предпочтительно по меньшей мере 50 кН, все еще более предпочтительно по меньшей мере, 100 кН, все еще более предпочтительно по меньшей мере 1000 кН, все еще более предпочтительно по меньшей мере 10000 кН, все еще более предпочтительно по меньшей мере 50000 кН, все еще более предпочтительно по меньшей мере 100,000 кН, все еще более предпочтительно по меньшей мере 150000 кН, все еще более предпочтительно по меньшей мере 500000 кН, предпочтительнее всего по меньшей мере 10⁶ кН. Прочность цепи на разрыв может быть увеличена путем использования более прочных звеньев, а также подбора подходящего отношения τ2/τ1 в соответствии с настоящим изобретением.

Предпочтительно, чтобы прочность на разрыв звеньев цепи по настоящему изобретению была равна по меньшей мере 1 кН, более предпочтительно по меньшей мере 10 кН, еще более предпочтительно по меньшей мере 100 кН. Специалисту в данной области техники известны способы увеличения прочности звена на разрыв; примером их может быть, к примеру, использование более прочных и/или более толстых и/или более мультифиламентных нитей при изготовлении указанных звеньев.

Предпочтительно, чтобы общая масса первых звеньев на единицу длины составляла по меньшей мере 1 г/м, более предпочтительно по меньшей мере 3 г/м, еще более предпочтительно по меньшей мере 10 г/м, все еще более предпочтительно по меньшей мере 30 г/м, предпочтительнее всего по меньшей мере 100 г/м. Масса звеньев на единицу длины может быть увеличена путем использования звеньев, имеющих большую линейную плотность и/или содержащих более мультифиламентные нити. Цепь из более

- 1 017701 тяжелых звеньев больше подходит для использования в тяжелом режиме, когда необходимо поднимать или фиксировать тяжелые грузы.

Полимерные мультифиламентные нити (далее для простоты упоминаются как нити), которые содержатся в звеньях цепи по настоящему изобретению, могут быть изготовлены по любой технологии, соответствующей известному уровню техники, предпочтительно - путем формования из расплава, раствора или гель-формования. Указанные нити могут быть изготовлены из любых подходящих полимерных материалов. Примерами таких материалов являются полиамиды и полиарамиды, к примеру, поли(пфенилен-терефталамид) (известный как Кеу1аг®); поли(тетрафторэтилен) (РТЕЕ); поли(п-фенилен-2,6бензобисоксазол) (РВО) (известный как Ζγίοη®); жидкокристаллические полимеры (ЬСР), к примеру, Уее1гап® (сополимеры парагидроксибензойной кислоты и парагидроксинафтойной кислоты); поли {2,6диимидазо-[4,5Ь-4',5'е]пиридинилен-1,4(2,5-дигидрокси)фенилен} (известный как М5); поли(гексаметиленадипамид) (известный как найлон 6,6), поли(4-аминомасляная) кислота (известная как найлон 6); сложные полиэфиры, к примеру, поли(этилентерефталат), поли(бутилентерефталат) и поли(1,4 циклогексилиден диметилентерефталат); полиолефины, к примеру, гомополимеры и сополимеры полиэтилена и полипропилена; а также поливиниловые спирты, полиакрилонитрилы и т. п. При изготовлении звеньев можно комбинировать нити, содержащие различные вышеописанные полимерные материалы.

Специалист в данной области техники может легко подобрать молекулярную массу (М„) и/или характеристическую вязкость (IV) указанных полимерных материалов для получения нитей с требуемыми механическими свойствами, к примеру, прочности на растяжение. Кроме того, вышеперечисленные полимерные материалы выпускаются серийно. Техническая литература содержит инструкции, которые позволяют не только выбрать значения М„ и IV для получения прочных ниток, то есть ниток с высокой прочностью на растяжение, но и изготовить такие нитки.

Предпочтительно, чтобы прочность ниток на растяжение была равна по меньшей мере 1 ГПа, более предпочтительно по меньшей мере 1,5 ГПа, еще более предпочтительно по меньшей мере 2 ГПа, все еще более предпочтительно по меньшей мере 3 ГПа, все еще более предпочтительно по меньшей мере 4 ГПа, предпочтительнее всего по меньшей мере 5 ГПа. Предпочтительно, чтобы линейная плотность указанных нитей была равна по меньшей мере 100 денье, более предпочтительно по меньшей мере 1000 денье, еще более предпочтительно по меньшей мере 2000 денье, все еще более предпочтительно по меньшей мере 3000 денье, все еще более предпочтительно по меньшей мере 5000 денье, все еще более предпочтительно по меньшей мере 7000 денье, предпочтительнее всего по меньшей мере 10000 денье. Такие нити выпускаются серийно.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения самым подходящим полимерным материалом является сверхвысокомолекулярный полиэтилен (ИНМАРЕ); предпочтительно, чтобы его IV была равна по меньшей мере 3 дл/г, более предпочтительно по меньшей мере 4 дл/г, предпочтительнее всего по меньшей мере 5 дл/г. Предпочтительно, чтобы IV была равна не более 40 дл/г, более предпочтительно не более 25 дл/г, еще более предпочтительно не более 15 дл/г. Предпочтительно, чтобы ИНМАРЕ содержал менее 1 боковой цепи на 100 атомов С, более предпочтительно менее одной боковой цепи на 300 атомов С.

Предпочтительно, чтобы нити ИНМАРЕ были изготовлены по технологии гель-формования, как описано в многочисленных документах, в том числе ЕР 0205960 А, ЕР 0213208 А1, И8 4413110, СВ 2042414 А, СВ-А-2051667, ЕР 0200547 В1, ЕР 0472114 В1, АО 01/73173 А1, ЕР 1699954 и Усовершенствованной технологии формования волокон, под ред. Т. №1кащпа. Аооййеай РиЬ1. ЬЙ (1994), !8ВН 185573 182 7.

Звенья, содержащие нити, могут иметь форму петель, которые включают в себя ряд витков нитей, намотанных друг на друга, или петель, которые выполнены из жгута или ленты, содержащих нити.

На фиг. 1 изображено звено, содержащее нити, которое имеет различные поперечные сечения.

На фиг. 2 изображен участок звена, выполненного из жгута.

На фиг. 3 изображено звено, выполненное из ленты или ткани.

Фиг. 4 иллюстрирует пример осуществления цепи, соответствующей настоящему изобретению, причем первые и соседние звенья выполнены из жгута.

Фиг. 5 иллюстрирует пример осуществления цепи, соответствующей настоящему изобретению, причем первые звенья выполнены из жгута, а соседние звенья - из ленты.

Звено (100), содержащее нити (110), может быть выполнено в виде петель, которые включают в себя множество витков нити, намотанных друг на друга (фиг. 1а)). Нити могут быть склеены между собой с помощью связующего (115). Поперечное сечение (200) такого звена может быть круговым (фиг. 1Ь)), овальным (фиг. 1с и ά)) или иметь неправильную форму из-за выступания наружу витков нитей (на фиг. 1 не показано).

На фиг. 2а) изображен участок звена (100), содержащего нити, при этом звено состоит из петель, выполненных из жгута (103), который включает в себя пучки (120) нитей (110). Петля из жгута может иметь один или несколько витков. Жгут может иметь любую структуру, соответствующую известному уровню техники; к примеру, жгут может быть скручен, сплетен или иметь комбинированную структуру,

- 2 017701 в соответствии с которой, к примеру, скрученные нити сплетены в жгут. На фиг. 2а изображен плетеный жгут, при этом подразумевается, что структура жгута ни в коем случае не ограничивается приведенной на данной фигуре. Способы изготовления таких жгутов известны из уровня техники и раскрыты, к примеру, в патентах США № 4677818; 5931076 и 6321520. Толщина жгута может варьироваться в широком диапазоне; предпочтительно, чтобы жгут был рассчитан на использование в тяжелом режиме, имел круговое поперечное сечение и толщину по меньшей мере 2 мм, более предпочтительно по меньшей мере 4 мм, еще более предпочтительно по меньшей мере 6 мм, все еще более предпочтительно по меньшей мере 8 мм, предпочтительнее всего по меньшей мере 10 мм, поскольку преимущества настоящего изобретения тем существеннее, чем толще жгут. Такое звено обычно имеет неправильное поперечное сечение (фиг. 2Ь) из-за выступания наружу пучков жгута.

Если звено имеет неправильное поперечное сечение, как показано на фиг. 2Ь, то вернее аппроксимировать поперечное сечение такого звена эллипсом (700) и для определения толщины звена использовать ось (600) эллипса. Обе оси эллипса могут иметь одинаковую длину и в данном частном случае неправильное поперечное сечение звена аппроксимировано окружностью. Звенья с овальным поперечным сечением, изображенные на фиг. 1с и ά, могут быть также аппроксимированы эллипсом, и для определения толщины такого звена может быть использована его ось (600).

Свободные концы нитей или жгута могут быть соединены друг с другом и/или с основной частью петли с помощью известных технологий, к примеру, путем связывания в узел, склеивания или соединения внахлестку. При использовании жгута предпочтительно соединять его концы внахлестку.

Звено, содержащее нити, может быть выполнено и в виде петель из ткани или ленты, содержащих указанные нити, как показано на фиг. 3. Ткань или лента (111) легко выполняются, к примеру, путем прядения или плетения мультифиламентных нитей в любую структуру, соответствующую известному уровню техники, к примеру, миткалевое переплетение и/или саржевое переплетение. Предпочтительно, чтобы лента имела η-слойную тканую структуру, где η равно по меньшей мере 4, более предпочтительно 3 и предпочтительнее всего 2. В данном документе под лентой подразумевается эластичное продолговатое тело, толщина которого намного меньше его ширины. Ткани или ленте может быть придана форма петли с помощью известных технологий текстильной промышленности, к примеру сшивания (112) и/или склеивания. Если при изготовлении петель используется лента, то под толщиной τ звена подразумевается толщина (1) ленты, которая умножена на количество перекрывающихся витков, намотанных вокруг себя.

Толщины τ₁ и τ₂ соответственно первых и соседних звеньев цепи по настоящему изобретению измеряются аналогично. Как видно из фиг. 1а, 2Ь и 3 а, толщина τ звена измеряется на участке (300) соединения звена (100) с соседним звеном (500), когда цепь разгружена, а нити, жгут или лента, составляющие измеряемое звено, натянуты. Толщина τ звена может быть измерена через поперечное сечение (200) звена перпендикулярно участку (400) его соединения с соседним звеном. Под натяжением нитей, жгута или ленты в данном документе подразумевается сообщение им нагрузки, которая достаточна для предотвращения их провисания, но не вызывает их деформацию. Участок (400) лежит в плоскости звена, то есть плоскости, ограниченной периметром звена. В частности, если звено имеет круговое поперечное сечение, как на фиг. 1Ь, то толщина τ звена является его диаметром.

Предпочтительно, чтобы толщина τ звеньев была одинаковой по всей их длине.

Если звено имеет некруговое поперечное сечение, как на фиг. 1с, 1ά и/или неправильное поперечное сечение, как на фиг. 2Ь, то вернее определить толщину τ звена как длину оси (600) эллипса (700), аппроксимирующего неправильное поперечное сечение, причем данная ось должна быть перпендикулярна соседнему звену (500), прилегающему к рассматриваемому звену. Способы задания размеров эллипса (700) известны специалисту в данной области техники; примером является приведение в соответствие положения эллипса и размеров его большей и меньшей осей с фотографическим изображением неправильного поперечного сечения звена с помощью известного программного обеспечения.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения звенья, содержащие нити, представляют собой петли, которые получены путем намотки и спекания нитей СНМАРЕ. Такие петли могут быть изготовлены путем намотки нитей ϋΗΜΨΡΕ на пару роликов, нагрева нитей до температуры ниже температуры плавления ИНМ^РЕ, чтобы волокна указанных нитей, по меньшей мере, частично спеклись, и растягивания полученной петли за счет увеличения расстояния между роликами при одновременном вращении роликов. При увеличении расстояния между роликами волокна вытягиваются. Цепи, содержащие такие звенья, прочны и особенно эффективно распределяют нагрузки между звеньями.

В примере осуществления настоящего изобретения соседние звенья могут состоять из термопластичной или термоотверждающейся смоляной композиции. Примерами подходящих термопластичных смол являются полипропилен, полиэтилен, полиэфир, полиимид, полиэтилкетон и т. п. Примерами подходящих термоотверждающихся смол являются эпоксидные смолы, полиэфир, полиуретан, полиимид, бисмалеид и винилэфир. Смоляная композиция может включать в себя наполнители для улучшения механической прочности или других свойств таких звеньев, к примеру, жесткости. Специалисту в данной области техники известны способы регулировки необходимого количества указанных наполнителей в

- 3 017701 соответствии с требуемыми механическими свойствами звена. В технической литературе отмечено, что чем больше наполнителя в смоле, тем выше ее прочность, при этом оптимизируется и ее прочность на растяжение, о чем свидетельствуют результаты испытаний, проведенных в соответствии с А8ТМ Ό638, для смол с различным содержанием наполнителей. Подходящими наполнителями являются карбонат кальция, диоксид кремния и/или волокна стекла, графита, арамида и/или металла, к примеру, стали, меди. Соседние звенья, состоящие из термопластичной или термоотверждающейся смоляной композиции, могут иметь любую форму и любое поперечное сечение, которые соответствуют известному уровню техники. Предпочтительно, чтобы эти звенья имели круговое поперечное сечение. Если звено имеет неправильное поперечное сечение, то оно может быть аппроксимировано эллипсом, что позволит определить толщину звена.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения соседние звенья цепи содержат нити.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения соседние звенья состоят из металла, например стали, никеля, меди или их сплавов, более предпочтительно легкого металла, к примеру алюминия, титана, скандия, магния, цинка или их сплавов. Отдельного внимания заслуживают стандартные деформируемые, литейные или другие алюминиевые сплавы, к примеру, сплавы, обозначенные Алюминиевой ассоциацией (АА) как 6061, 2024, 7075, 7079 и А 356. В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения соседние звенья отлиты из магния или магниевых сплавов, к примеру сплава А1-8е-Мд. Преимуществом использования звеньев из легких металлов является дополнительное уменьшение веса цепи. Другим преимуществом является то, что эти легкие металлы характеризуются повышенным отношением прочности к весу. Это предпочтительно при перемещении тяжелых грузов; поскольку использование таких цепей в меньшей степени способствует увеличению общего веса перемещаемого груза, расход топлива уменьшается, при этом груз фиксируется лучше. Соседние звенья, состоящие из металла, могут иметь любую форму и любое поперечное сечение, которые соответствуют известному уровню техники. Предпочтительно, чтобы такие звенья имели круговое поперечное сечение. Если такое звено имеет неправильное поперечное сечение, то последнее может быть аппроксимировано эллипсом для определения толщины звена.

Если для изготовления соседних звеньев используются термопластичная или термоотверждающаяся смоляные композиции, то чем больше толщина τ звеньев, тем выше их прочность.

Цепь по настоящему изобретению может также включать в себя первые звенья, содержащие нити, и соседние звенья, содержащие нити и/или изготовленные из термопластичной или термоотверждающейся смоляной композиции или металла или их комбинаций в зависимости от того, где используется цепь.

Предпочтительные варианты выполнения цепи, соответствующей настоящему изобретению, показаны на фиг. 4 и 5.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения (фиг. 4) и первое (101), и соседнее (102) звено содержит нити ИНМ^РЕ (110). Предпочтительно, чтобы и первое, и соседнее звено представляло собой петли, выполненные из жгута (103) путем плетения нитей. Предпочтительно, чтобы свободные концы жгутов были соединены между собой внахлестку (900). Дополнительным преимуществом цепей, соответствующих этому варианту выполнения настоящего изобретения, является то, что их использование в меньшей степени увеличивает вес поднимаемого или перемещаемого груза, и при закреплении грузов риск их повреждения цепями уменьшается. Кроме того, такие цепи меньше подвержены коррозии, к примеру, при их использовании во влажной окружающей среде.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения (фиг. 5) первые звенья (101) представляют собой петли, выполненные из ленты (111), а соседние звенья (102) петли, выполненные из жгута (103). Предпочтительно, чтобы лента была обмотана вокруг себя по меньшей мере на 3 витка, более предпочтительно по меньшей мере на 5 витков, еще более предпочтительно по меньшей мере на 7 витков. Предпочтительно, чтобы толщина (1) указанной ленты составляла по меньшей мере 1 мм, более предпочтительно по меньшей мере 2 мм, предпочтительнее всего по меньшей мере 3 мм. Предпочтительно, чтобы отношение (χν/Ι) ширины ленты (а) к ее толщине составляло по меньшей мере 5:1, более предпочтительно по меньшей мере 10:1, при этом предпочтительно, чтобы отношение \ν/1 составляло не более 40:1, более предпочтительно не более 20:1. Предпочтительно, чтобы лента и/или жгут содержали нити ИНМ^РЕ. Цепь, соответствующая этому варианту выполнения настоящего изобретения, характеризуется повышенной удельной прочностью, что позволяет использовать указанную цепь для манипуляций с тяжелыми грузами.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения первые звенья представляют собой петли, выполненные из ленты или жгута, а соседние звенья состоят из одного из следующих материалов: термопластичной смоляной композиции, термоотверждающейся смоляной композиции и металла. Предпочтительно, чтобы указанные лента или жгут содержали нити ИНМ^РЕ. К удивлению оказалось, что цепь, соответствующая этому предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, проявляет повышенную стабильность размеров под нагрузкой. Недостатком известных цепей, звенья которых содержат нити, является то, что данные звенья деформируются под нагрузкой. При натяжении цепи петли смыкаются, и к основной части цепи бывает трудно при

- 4 017701 соединить дополнительные крючки или другие средства. Недостатки цепи, соответствующей этому варианту выполнения настоящего изобретения, выражены в меньшей степени, поскольку звенья указанной цепи (то есть соседние звенья) всегда открыты, даже если к цепи приложена большая нагрузка.

Даже если к цепи приложена большая нагрузка и петли первых звеньев сужаются, к соседним звеньям основной части цепи могут быть легко присоединены другие цепи, крючки или крепежные приспособления. Другим важным преимуществом цепи, соответствующей настоящему изобретению, является то, что такая цепь характеризуется большей удельной прочностью, чем цепь, звенья которой содержат только нити. Таким образом, настоящее изобретение относится к цепи, которая включает в себя первые звенья, чередующиеся с соседними звеньями, при этом указанные первые звенья содержат полимерные мультифиламентные нити, а соседние звенья состоят из металла.

Звенья цепи по настоящему изобретению могут быть покрыты или содержать ингибиторы горения покрытиями, снижающими адгезию, красителями, матирующими агентами и т. п.

Первые и соседние звенья могут быть покрыты защитной оболочкой, которая изготовлена из мультифиламентных нитей, как подробно описано выше, и при этом имеет любую структуру, соответствующую известному уровню техники. Такая оболочка известна, к примеру, из патента США 4779411. Если использована защитная оболочка, то ее толщина не должна учитываться при определении толщины покрытого звена.

Предпочтительно, чтобы цепь по настоящему изобретению имела линейную структуру, то есть структуру, при которой каждое первое звено цепи соединено только с двумя соседними звеньями, а каждое соседнее звено цепи соединено только с двумя первыми звеньями, кроме двух последних звеньев, соответствующих концам цепи. Если цепь по настоящему изобретению используется, к примеру, для складирования, фиксации и перемещения грузов, то к основной части цепи могут быть присоединены другие дополнительные цепи.

Цепи по настоящему изобретению подходят для надежной фиксации массивных грузов в предельно тяжелых условиях, к примеру, фиксации массивного военного самолета на качающейся палубе авианосца, или фиксации грузов в грузовом самолете в условиях турбулентности.

Настоящее изобретение относится также к использованию цепи для складирования, фиксации и перемещения грузов, к примеру их подъема, буксировки и монтажа при строительстве, складировании грузов, соединении мусорного контейнера, снабженного колесами, с грузовым автомобилем для транспортировки контейнеров или товарного вагона с грузовым автомобилем коммерческого образца, прицепамиплатформами, фиксации грузов в воздушном судне или на военном корабле и т.п.

Способы

IV для Ы1\1\\ТЕ определяется по А8ТМ Ό4020 при температуре 135°С, при этом в качестве растворителя ИНМ^РЕ используется декалин в соответствии с указанным стандартом А8ТМ.

Прочность на растяжение (или прочность) и модуль упругости при растяжении (или модуль) определяются для мультифиламентных нитей по А8ТМ Э885М с использованием номинальной расчетной длины волокна 500 мм, скорости перемещения направляющей головки 50%/мин и зажимов Ιηκίτοη 2714 типа Е1Ьге Опр Э5618С. На основе измеренной кривой нагрузки-деформации определяется модуль как градиент для промежутка от 0,3 до 1% деформации. При вычислении модуля и прочности измеренные растягивающие усилия делятся на линейную плотность; для мультифиламентных нитей ИНМ^РЕ значения в ГПа вычисляются с учетом допущения, что плотность полиэтилена равна 0,97 г/см³.

Линейная плотность нити определяется путем взвешивания 10 м нити и преобразования полученного значения в денье (грамм на 9000 м).

Прочность на разрыв звеньев и цепи определяется для сухих образцов с помощью универсальной испытательной установки Ζνίοΐχ 1484 при температуре около 21°С и скорости перемещения рабочего органа 100 мм/мин. Звенья и образцы цепи были испытаны с помощью Ό-захватов, при этом отношение диаметра захвата к диаметру присоединенного к нему звена было равно 5.

Удельная прочность (Н-м/г) звена определяется путем умножения прочности звена на разрыв на длину звена и деления полученного значения на массу звена. Длина звена может быть получена путем измерения длины окружности звена и деления полученного значения на 2.

Удельная прочность (Н-м/г) цепи определяется путем деления прочности цепи на разрыв на массу единицы длины (метра) цепи.

Примеры и сравнительный эксперимент

Пример 1.

Звенья были изготовлены в виде петель путем соединения внахлестку свободных концов жгута толщиной τ около 5,5 мм. Жгут содержал мультифиламентные нити ИНМ^РЕ, известные под названием Эупеета® 8К75, и имел конфигурацию 3x12x5280 дтекс, то есть представлял собой 3-волоконный жгут, каждое волокно которого состояло из 12 мультифиламентных нитей 5280 дтекс каждая. Масса каждого звена была равна 26 г, а прочность звеньев составляла около 68 кН (1,31 кН-м/г).

В качестве первых звеньев цепи были использованы 5 вышеуказанных звеньев, при этом каждое второе из них было соединено вперемежку с соседним звеном. Соседние звенья были выполнены путем

- 5 017701 намотки вокруг себя вышеуказанного жгута на семь витков для создания пучка петель, который был слегка закручен для стабилизации структуры и улучшения уплотнения участков жгута, образующего петли. Свободные концы жгута были соединены друг с другом внахлестку. Толщина т₂ соседних звеньев, изготовленных таким образом, была около 15 мм.

В этом примере осуществления настоящего изобретения отношение τ₂/τ₁ было равно 15/5,5, то есть 2,7. Масса цепи составляла 69 г/м, при этом прочность цепи на разрыв составляла 51,7 кН, а удельная прочность 0,75 кН-м/г.

Сравнительный эксперимент 1 (СЭ 1).

Цепь была выполнена из 5 звеньев, каждое из которых представляло собой петлю, полученную путем соединения внахлестку свободных концов жгута в соответствии с примером 1. Масса каждого звена была 26 г, а прочность звеньев составляла около 68 кН (1,31 кН-м/г).

В этом примере осуществления настоящего изобретения отношение τ₂/τ₁ было равно 5,5/5,5, то есть

1.

Масса цепи была равна 5x26 г = 130 г, а ее прочность на разрыв - 37 кН. Удельная прочность цепи была равна 0,66 кН-м/г.

Пример 2.

Цепь была изготовлена из 5 первых звеньев, изготовленных в соответствии с СЭ1, которые чередовались с соседними звеньями, выполненными из магния и имеющими круговое поперечное сечение. Толщина (диаметр) τ2 магниевых звеньев была 16 мм. Масса магниевых звеньев была 16 г.

В этом примере осуществления настоящего изобретения отношение τ₂/τ₁ было равно 16/5,5, то есть примерно 3.

Масса цепи на единицу длины была 86 г/м, а прочность цепи на разрыв - 65 кН. Удельная прочность цепи была 0,76 кН-м/г.

Пример 3.

Была изготовлена двухслойная тканая лента, содержащая мультифиламентные нити Эупсста® 8К75, которые были использованы в сравнительном эксперименте. Толщина (1) ленты была 1 мм, а ее ширина 12,5 мм. Линейная плотность тканого материала в направлении его деформации была 11900 текс (11,9 г/м). Его прочность на разрыв была 21 кН, а значит, удельная прочность ленты была 1,76 кН-м/г.

Из ленты были изготовлены звенья, каждое из которых состояло из 2 витков ленты, намотанных друг на друга. Свободные концы ленты перекрывались на промежутке 0,06 м. Свободные концы были соединены с основной частью ленты путем сшивания всех частей ленты в области перекрывания свободных концов. Толщина звена на участке его прилегания к соседнему звену была (2x1) = 2 мм. Масса звена была 28,8 г (57,6 г/м). Прочность звена была 58,7 кН при его удельной прочности 1,02 кН-м/г.

Цепь была изготовлена из трех первых звеньев, выполненных из вышеуказанной ленты, которые чередовались с соседними звеньями, выполненными из алюминия (А1 7075 Т0) и имеющими круговое поперечное сечение. Толщина (диаметр) τ2 соседних звеньев была 12 мм.

В этом примере осуществления настоящего изобретения отношение τ2/τ1 было равно 12/6, то есть 2. Масса цепи была 79 г/м, при этом прочность цепи на разрыв была 55 кН, а ее удельная прочность - 0,70 кН-м/г.

Сравнительный эксперимент 2 (СЭ2).

Была изготовлена цепь, состоящая из трех звеньев, которые были выполнены из ленты, соответствующей примеру 3, при этом масса цепи была 60 г/м.

В этом примере осуществления настоящего изобретения отношение τ₂/τ₁ было равно 2/2, то есть 1. Прочность цепи на разрыв была 55 кН при ее удельной прочности 0,46 кН-м/г.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Цепь, включающая множество первых звеньев, соединенных с множеством соседних звеньев, причем первые звенья содержат полимерные мультифиламентные нити и имеют толщину τι, по меньшей мере, на участке их соединения с соседними звеньями, отличающаяся тем, что указанные соседние звенья имеют толщину τ2, по меньшей мере, на участке их соединения с первыми звеньями и отношение τ2/τ1 равно по меньшей мере 1,2.
2. Цепь по п.1, отличающаяся тем, что первые звенья представляют собой петли, выполненные из мультифиламентных нитей или жгута, содержащего мультифиламентные нити, или из ленты, содержащей мультифиламентные нити.
3. Цепь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что соседние звенья представляют собой петли, выполненные из мультифиламентных нитей, жгута или ленты.
4. Цепь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что соседние звенья изготовлены из материала, выбранного из группы, состоящей из легких металлов, термоотверждающейся композиции и термопластичной композиции.
5. Цепь по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что мультифиламентные нити представляют собой

- 6 017701 нити сверхвысокомолекулярного полиэтилена (ИНМ^РБ) или изготовлены из материала, выбранного из группы, состоящей из полиамидов, полиарамидов, политетрафторэтилена, жидкокристаллических полимеров (БСР), поли{2,6-диимидазо-[4,5Ь-4',5'е]пиридинилен-1,4(2,5-дигидрокси)фенилена}, полигексаметиленадипамида, поли(4-аминомасляной кислоты), сложных полиэфиров, поливиниловых спиртов и по лиакрилонитрилов.
6. Цепь по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что отношение τ₂/τ₁ равно по меньшей мере 2 или по меньшей мере 4.
7. Цепь по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что ее удельная прочность равна по меньшей мере 0,65 сН-м/г.
8. Цепь по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что ее прочность на разрыв равна по меньшей мере 1 кН.
9. Цепь по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что прочность на разрыв ее звеньев равна по меньшей мере 1 кН.
10. Цепь по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что звенья, содержащие нити, представляют собой петли из ткани, или из ленты, или из η-слойной тканой ленты, содержащей указанные нити.
11. Цепь по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что звенья, содержащие нити, представляют собой петли, полученные путем намотки и спекания нитей БНМШРР.
12. Цепь по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что как первые, так и соседние звенья представляют собой петли из жгута.
13. Цепь по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что первые звенья представляют собой петли из ленты, а соседние звенья представляют собой петли из жгута.
14. Цепь по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что первые звенья представляют собой петли из ленты или из жгута, а соседние звенья состоят из материала, выбранного из группы, состоящей из композиции термопластичной смолы, композиции термоотверждаемой смолы и металла.
15. Применение цепи по любому из пп.1-14 для складирования, фиксации и перемещения грузов.