RU170540U1 - Электромонтажное изделие, содержащее двухслойный участок - Google Patents

Abstract

Предлагаемое устройство относится к области несущих металлических конструкций кабельных линий. В частности, предлагаемое техническое решение может быть использовано в производстве из листового металла кабельных лотков и их элементов, в производстве кабельных полок, консолей и их элементов, в производстве кабельных стоек и их элементов, в производстве кабельных хомутов, зажимов и их элементов, в производстве иных монтажных приспособлений и аксессуаров для кабельных линий. Электромонтажное изделие, выполненное из листового металла, содержит двухслойный участок, образованный слоями двух отдельных листовых элементов, взаимное положение которых зафиксировано. При этом указанные два отдельных листовых элемента выполнены из соответствующих двух разных металлов (сплавов), различающихся стойкостью к нестатическим механическим нагрузкам. Различие стойкости двух разных металлов к нестатическим механическим нагрузкам может определяться количественно по справочникам технической информации либо по результатам испытаний в одинаковых условиях, по данным технических условий производителей. Достигается повышение устойчивости электромонтажного изделия к механическим нестатическим нагрузкам (ударам, вибрациям, сейсмическим воздействиям) по сравнению с известными аналогами, изготовленными из листовых элементов таких же толщин, но из одной марки металла (металлического сплава). Использование двух разных марок металла в электромонтажном изделии обеспечивает возможность выбора оптимального баланса между устойчивостью к механическим нестатическим нагрузкам, с одной стороны, и прочими механическими параметрами, например несущей способностью электромонтажного изделия под статической нагрузкой (под весом кабелей, под весом или моментом сил от других электромонтажных изделий) или прочностью при повышенных температурах (при пожаре), с другой стороны, а также другими эксплуатационными параметрами, например коррозионной стойкостью, с третьей стороны. 9 з.п. ф-лы. 2 илл.

Description

Предлагаемое устройство относится к области несущих металлических конструкций кабельных линий. В частности, предлагаемое техническое решение может быть использовано в производстве из листового металла кабельных лотков и их элементов, в производстве кабельных полок, консолей и их элементов, в производстве кабельных стоек и их элементов, в производстве кабельных хомутов, зажимов и их элементов, в производстве иных монтажных приспособлений и аксессуаров для кабельных линий.

Известно электромонтажное изделие, изготовленное из листового металла с использованием листогибочного оборудования в виде любого из следующих устройств: кабельный лоток листового типа или лестничного типа, кабельная полка, кабельная стойка, скоба (см., например, справочник Л.Е. Трунковский, "Электрические сети промышленных предприятий". 2-е издание. - М.: Энергоатомиздат, 1991, рисунки 37, 38; 51; справочник "Электрооборудование, шинопроводы, электромонтажные изделия, инструменты и механизмы". 5-е издание. - М: Информационное научно-производственное агентство, 2005, рис. 3.3.02-3.3.13, 3.3.15-3.3.50). Известное электромонтажное изделие изготовлено из металлического листа одной марки. Недостаток известного электромонтажного изделия выражается в ограниченной устойчивости к нестационарным механическим нагрузкам, т.е. к ударам, вибрации.

Ограничение устойчивости к нестационарным механическим нагрузкам обусловлено ограниченностью параметров механической прочности конкретного металла или сплава, из которого изготовлены все листовые элементы или некоторые листовые элементы электромонтажного изделия, под переменной механической нагрузкой.

Из других областей техники известно использование двухслойного листового металла для изготовления устройств (см., например, ГОСТ 10885-85). Например, в химической промышленности известны сосуды, изготовленные из листового металла, содержащего слой из коррозионно-стойкой стали и слой из иной стали. Оба слоя соединены в один неразъемный листовой элемент, например, с помощью сварки взрывом. Недостатком является высокая стоимость двухслойного листового металла.

Известно электромонтажное изделие, изготовленное из листового металла одной марки, - кабельный лоток, содержащий нижнюю стенку (основание, днище), выполненную однослойной, и две боковые стенки (борта), каждая из которых содержит основной слой, выполненный заодно с нижней стенкой, и, по меньшей мере, один дополнительный слой, расположенный, по меньшей мере, на части основного слоя, причем дополнительные слои боковых стенок выполнены в виде отдельных листовых элементов и скреплены с основными слоями боковых стенок (см. полезную модель RU 160114; H02G 3/04; опубл. 10.03.2016). Это электромонтажное изделие является ближайшим аналогом предлагаемого технического решения. Двухслойное строение боковых стенок значительно повышает устойчивость известного электромонтажного изделия под статической вертикальной нагрузкой, но не в значительной степени повышает устойчивость под нестатической (ударной или вибрационной) нагрузкой любой направленности, т.к. удар или высокочастотная вибрация могут привести к хрупкому разрушения металла даже в том случае, если электромонтажное изделие эксплуатируется в условиях низкой или умеренной статической нагрузки. Возможность хрупкого разрушения изделия обусловлена ограниченностью параметров механической прочности конкретного металла или сплава, из которого изготовлены листовые элементы ближайшего аналога, под переменной механической нагрузкой.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании электромонтажного изделия, выполненного из листового металла и обладающего повышенной устойчивостью к механическим нестатическим нагрузкам по сравнению с ближайшим аналогом. При этом имеются в виду механические нестатические нагрузки не только в нормальных условиях, но, в частных случаях, и при тех экстремально низких или экстремально высоких температурах, при которых в народном хозяйстве эксплуатируются кабели линий электроснабжения. В частности, указанная задача включает в себя задачу расширения температурного диапазона надежной эксплуатации электромонтажного изделия в условиях нестатических механических нагрузок по сравнению с ближайшим аналогом. Также задача включает обеспечение возможности комбинировать и балансировать свойства двух разных металлов (сплавов) в одном изделии, обладающем высокой стойкостью к нестатическим механическим нагрузкам, в т.ч. в расширенном температурном интервале.

Указанная задача решается тем, что электромонтажное изделие, выполненное из листового металла, содержит двухслойный участок, образованный слоями двух отдельных листовых элементов, взаимное положение которых зафиксировано. При этом указанные два отдельных листовых элемента выполнены из соответствующих двух разных металлов, различающихся стойкостью к нестатическим механическим нагрузкам.

Предлагаемое электромонтажное изделие подобно ближайшему аналогу тем, что оно выполнено из листового металла и содержит двухслойный участок, образованный слоями двух отдельных листовых элементов, взаимное положение которых зафиксировано.

Предлагаемое электромонтажное изделие во всех исполнениях отличается от ближайшего аналога тем, что указанные два отдельных листовых элемента выполнены из соответствующих двух разных металлов, при этом указанные разные металлы различаются стойкостью к нестатическим механическим нагрузкам.

В первом частном случае предлагаемое электромонтажное изделие дополнительно отличается от общего случая тем, что различие стойкости указанных разных металлов к нестатическим механическим нагрузкам выражается в различии характеристики усталости металла - предела выносливости под переменной нагрузкой.

Во втором частном случае предлагаемое электромонтажное изделие дополнительно отличается от общего случая тем, что различие стойкости указанных разных металлов к нестатическим механическим нагрузкам выражается в различии характеристики стойкости к ударной нагрузке - ударной вязкости.

В третьем частном случае предлагаемое электромонтажное изделие дополнительно отличается от общего случая тем, что, по меньшей мере, один из указанных разных металлов характеризуется температурным порогом хладноломкости (или температурой хрупко-вязкого перехода, температурой полухрупкости или другой условной величиной, установленной стандартом испытания). При этом различие стойкости указанных разных металлов к нестатическим механическим нагрузкам выражается в том, что другой из указанных разных металлов характеризуется более низким температурным порогом хладноломкости либо отсутствием температурного порога хладноломкости.

В четвертом частном случае предлагаемое электромонтажное изделие дополнительно отличается от общего случая тем, что оно включает профильный элемент, содержащий в качестве указанных отдельных листовых элементов два профильных элемента, совмещенных друг с другом с образованием двухслойных участков. При этом поперечное сечение одного из указанных листовых элементов по форме подобно части поперечного сечения другого из указанных листовых элементов.

В пятом частном случае предлагаемое электромонтажное изделие дополнительно отличается от общего случая тем, что оно включает профильный элемент, содержащий в качестве указанных отдельных листовых элементов два профильных элемента, имеющих подобные друг другу по форме поперечные сечения. При этом указанные два профильных элемента, имеющих подобные по форме поперечные сечения, совмещены друг с другом с образованием двухслойных участков.

В уточнении пятого частного случая предлагаемое электромонтажное изделие дополнительно отличается тем, что указанные два профильных элемента имеют одинаковую длину и совмещены по всей длине.

В шестом частном случае предлагаемое электромонтажное изделие дополнительно отличается от общего случая тем, что, по меньшей мере, один слой указанного двухслойного участка выполнен перфорированным.

В седьмом частном случае предлагаемое электромонтажное изделие дополнительно отличается от общего случая тем, что, по меньшей мере, один слой указанного двухслойного участка выполнен с рельефными элементами.

В восьмом частном случае предлагаемое электромонтажное изделие дополнительно отличается от общего случая тем, что оно содержит трехслойный участок. При этом трехслойный участок включает указанный двухслойный участок и дополнительный третий слой, выполненный из одного из указанных двух разных металлов и зафиксированный относительно указанного двухслойного участка.

Выполнение электромонтажного изделия из листового металла обеспечивает высокую несущую способность под статической механической нагрузкой. Наличие двухслойного участка дополнительно повышает несущую способность под статической механической нагрузкой в направлениях, параллельных или касательных к указанному двухслойному участку. Понятно, что изделие может содержать несколько двухслойных участков. Также изделие может быть выполнено всюду двухслойным, т.е. образовано из двух геометрически подобных однослойных элементов. Образование двухслойного участка слоями двух отдельных листовых элементов обеспечивает возможность использования двух различных металлов в составе указанного двухслойного участка. Зафиксированное взаимное положение указанных двух отдельных листовых элементов обеспечивает целостность указанного двухслойного участка в условиях эксплуатации электромонтажного изделия. Выполнение указанных двух отдельных листовых элементов из соответствующих двух разных металлов, различающихся стойкостью к нестатическим механическим нагрузкам, обеспечивает комбинированную повышенную устойчивость к нестатическим механическим нагрузкам на указанном двухслойном участке. Повышенная устойчивость электромонтажного изделия выражается в повышении вероятности того, что при нарастании нестатической нагрузки до одного уровня, при котором начнется хрупкое или усталостное разрушения одного из указанных слоев, другой из указанных слоев сохранится, пока нагрузка не достигнет другого уровня, при котором начнется хрупкое или усталостное разрушения другого из указанных слоев. Таким образом достигается технический результат - повышение устойчивости электромонтажного изделия к механическим нестатическим нагрузкам (ударам, вибрациям, сейсмическим воздействиям) по сравнению с ближайшим аналогом, изготовленным из листовых элементов таких же толщин, но из одной марки металла (металлического сплава). Обобщенный (качественный) признак различия стойкости двух разных металлов (в т.ч. двух разных сплавов металлов, разных марок металлов и т.п.) к нестатическим механическим нагрузкам может определяться количественно по справочникам технической информации либо по результатам испытаний в одинаковых условиях, по данным технических условий производителей. Практически, использование двух различных марок листового металла, например двух различных марок стали, обеспечит различие, по меньшей мере, по одному из принятых в материаловедении параметру сопротивления металла нестатической механической нагрузке (и, по меньшей мере, в части диапазона температур эксплуатации электромонтажного изделия). Использование двух разных марок металла в электромонтажном изделии обеспечивает возможность выбора оптимального баланса между устойчивостью к механическим нестатическим нагрузкам, с одной стороны, и прочими механическими параметрами, например несущей способностью электромонтажного изделия под статической нагрузкой (под весом кабелей, под весом или моментом сил от других электромонтажных изделий) или прочностью при повышенных температурах (при пожаре), с другой стороны, а также другими эксплуатационными параметрами, например коррозионной стойкостью, с третьей стороны. Понятно, что указанные отдельные листовые элементы дополнительно могут быть снабжены защитными металлическими покрытиями (например цинковыми), которые не рассматриваются в настоящем описании как слои металла, несущие механическую нагрузку.

Различие характеристики усталости металла - предела выносливости под переменной нагрузкой двух разных металлов, из которых выполнены соответствующие-указанные два отдельных листовых элемента, обеспечивает повышение устойчивости электромонтажного изделия к длительному воздействию вибрации. Также обеспечивается снижение вероятности развития резонанса колебания электромонтажного изделия в условиях периодического механического воздействия, так как различие механических свойств металлов ведет к уменьшению вероятности совпадения собственных частот колебаний указанных двух отдельных листовых элементов.

Различие характеристики стойкости к ударной нагрузке - ударной вязкости двух разных металлов, из которых выполнены соответствующие указанные два отдельных листовых элемента, во-первых, обеспечивает повышение устойчивости электромонтажного изделия к аварийным ситуациям, например к коротким замыканиям силовых кабельных линий, сопровождающимся высокими мгновенными механическими нагрузками вследствие электродинамических взаимодействий кабелей, по сравнению с ближайшим аналогом, изготовленным из одного из указанных металлов, обладающего меньшей ударной вязкостью, и во-вторых, обеспечивает упрощение изготовления и снижение затрат по сравнению с ближайшим аналогом, изготовленным из другого из указанных металлов, обладающего большей ударной вязкостью, т.к. металл с большей ударной вязкостью сложнее в производстве и ценится выше.

Температурный порог хладноломкости проявляется в резком снижении величины ударной вязкости металла при понижении температуры с переходом через некоторую точку (точнее, некоторый узкий интервал) температуры, характеризующую резкий рост хрупкости металла. Некоторые металлы (металлические сплавы) не имеют порога хладноломкости в интервале известных температур эксплуатации большинства кабельных линий, например, от минус 70°С (минимум атмосферных температур на поверхности равнин) до нескольких сот градусов Цельсия (максимум температур допустимого размягчения полимерной изоляции кабелей). Такие металлы обычно сложнее в производстве и ценятся выше, чем обычные сплавы на основе железа, например, характеризующиеся порогами хладноломкости, лежащими в интервале от минус 40 до 40°С. В том случае, если один из указанных разных металлов характеризуется некоторым температурным порогом хладноломкости, а другой из указанных разных металлов характеризуется более низким температурным порогом хладноломкости либо отсутствием температурного порога хладноломкости, дополнительно обеспечивается, во-первых, возможность расширения интервала температур надежной эксплуатации электромонтажного изделия в область низких температур по сравнению с ближайшим аналогом, изготовленным из одного из указанных металлов, обладающего более высокой температурой порога хладноломкости, и, во-вторых, обеспечивает упрощение изготовления и снижение затрат по сравнению с ближайшим аналогом, изготовленным из другого из указанных металлов, обладающего большей низкой температурой порога хладноломкости или характеризующегося отсутствием порога хладноломкости, т.к. металл (сплав на основе железа) с относительно высокой температурой порога хладноломкости проще в металлургическом производстве. Электромонтажное изделие, обладающее признаками этого частного случая, преимущественно предназначено для использования в районах крайнего севера, т.к. оно (при соответствующем выборе двух разных металлов его листовых элементов, что понятно специалисту) обеспечивает сочетание устойчивости к ударной механической нагрузке при низких температурах с умеренными затратами на сооружение кабельной линии.

В том случае, если предложенное изделие включает профильный элемент, содержащий в качестве указанных отдельных листовых элементов два профильных элемента, совмещенных друг с другом с образованием двухслойных участков, и при этом поперечное сечение одного из указанных листовых элементов по форме подобно части поперечного сечения другого из указанных листовых элементов, дополнительно упрощается производство изделия, т.к. в качестве указанных отдельных листовых элементов могут быть использованы стандартные гнутые сортовые профили (например прямоугольные швеллеры, прямоугольные угловые профили, прямоугольные зетовые профили). Предпочтительно, чтобы линии сгиба листовых элементов находились в пределах указанных двухслойных участков, так как сгибы металла обычно характеризуются повышенной плотностью дефектов структуры металла, зародышей трещин и т.п. Также предпочтительно, чтобы отверстия и точки сварки (при их наличии), являющиеся концентраторами напряжений, располагались в пределах указанных двухслойных участков.

В том случае, если предложенное изделие включает профильный элемент, содержащий в качестве указанных отдельных листовых элементов два профильных элемента, имеющих подобные друг другу по форме поперечные сечения, и при этом указанные два профильных элемента, имеющих подобные по форме поперечные сечения, совмещены друг с другом с образованием двухслойных участков, дополнительно обеспечивается более равномерное распределение устойчивости к нестатической механической нагрузке, приложенной в разных направлениях, поперечных к продольному направлению профильного элемента. Таким образом, например, обеспечивается устойчивость вертикально расположенного электромонтажного изделия (например кабельной стойки) к механическому удару с любой стороны. Если при этом указанные два профильных элемента имеют одинаковую длину и совмещены по всей длине, дополнительно обеспечивается более равномерное распределение устойчивости предложенного изделия к нестатической механической нагрузке, приложенной в разных частях по длине профильного элемента.

Выполнение, по меньшей мере, одного слоя указанного двухслойного участка перфорированным дополнительно облегчает (снижает вес) электромонтажного изделия. Таким образом достигается экономия металла при изготовлении и снижение затрат при транспортировке электромонтажного изделия. Кроме того, наличие перфорации повышает удобство скрепления электромонтажного изделия с иными изделиями, с опорными конструкциями, с иным оборудованием с помощью болтов или шпилек.

Выполнение, по меньшей мере, одного слоя указанного двухслойного участка с рельефными элементами (выштамповками, отбортовками и т.п.) дополнительно повышает устойчивость электромонтажного изделия к деформациям (короблению, скручиванию) под механической нагрузкой.

Выполнение электромонтажного изделия с трехслойным участком обеспечивает дополнительную устойчивость изделия к нестатическим механическим нагрузкам, если два слоя выполнены из металла с более высокой стойкостью к нестатическим механическим нагрузкам, чем металл третьего слоя, либо обеспечивает дополнительное снижение производственных затрат, если два слоя выполнены из металла с более низкой стойкостью к нестатическим механическим нагрузкам, чем металл третьего слоя. Понятно, что предлагаемое электромонтажное изделие может быть выполнено целиком трехслойным. Третий слой может быть образован отдельным (третьим) листовым элементом, либо второй и третий слои могут принадлежать одному двухслойному отдельному листовому элементу электромонтажного изделия.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется на изображениях некоторых частных форм ее выполнения на прилагаемой фиг. 1. Фиг. 2 поясняет использование электромонтажного изделия в разных формах осуществления.

Фиг. 1. Примеры конструкции предлагаемого электромонтажного изделия. Вид в разрезе, поперечном к продольному направлению кабелей.

Фиг. 2. Кабельная линия, содержащая примеры электромонтажного изделия, представленные на фиг. 1. Упрощенный вид в перспективе.

Смежные слои одного изделия на разрезе изображены косыми штрихами одной толщины и одного шага, различающимися углом наклона.

На фигурах 1 и 2 использованы следующие обозначения.

1 - кабельная стойка.

1п1, 1п2, 1п3-профильные отдельные листовые элементы кабельной стойки 1.

1а, 1б, 1в - слои кабельной стойки 1.

2 - основание кабельной стойки.

2а, 2б - слои (отдельные листовые элементы) основания 2.

3 - скоба настенного крепления кабельной стойки.

3а, 3б - отдельные листовые элементы скобы 3.

4 - кабельные полки (кабельные консоли, кронштейны).

4п1, 4п2 - профильные отдельные листовые элементы кабельных полок 4.

4а, 4б - слои элементов соответственно 4п1, 4п2, образующие двухслойный участок.

5 - основания кабельных полок 4.

5а, 5б - слои (отдельные листовые элементы) основания 5.

6 - кабельный лоток листового типа.

6п1, 6п2 - профильные отдельные листовые элементы кабельного лотка 6.

7 - основание (нижняя стенка) кабельного лотка 6.

7а, 7б - слои основания 7, образующие двухслойный участок.

8 - борт (боковая стенка) кабельного лотка 6.

8а, 8б - слои борта 8, образующие двухслойный участок.

9 - борт (боковая стенка) кабельного лотка 6.

9а, 9б - слои борта 9, образующие двухслойный участок.

10 - кабельный лоток лестничного типа.

11 - борт (продольный элемент) кабельного лотка 10.

11п1, 11п2 - профильные отдельные листовые элементы кабельного лотка 10, образующие его борт 11.

11a, 11б - слои борта 11, образующие двухслойный участок.

12 - борт (продольный элемент) кабельного лотка 10.

12п1, 12п2 - профильные отдельные листовые элементы кабельного лотка 10, образующие его борт 12.

12а, 12б - слои борта 12, образующие двухслойный участок.

13 - перемычка (поперечный элемент) кабельного лотка 10.

14 - скоба кабельная (кабельный хомут).

14а, 14б - слои скобы 14, образующие двухслойный участок.

15 - прижимы (фиксаторы) для закрепления кабельных лотков на кабельных полках.

15а, 15б - слои прижима 15, образующие двухслойный участок.

16 - кабельный зажим (кабельный хомут) регулируемый.

17 - кабели.

На фиг. 2 изображены в перспективе несущие конструкции участка кабельной линии, включающие разные формы осуществления предлагаемого электромонтажного изделия, в частности, кабельные стойки 1 и закрепленные на кабельных стойках кабельные полки 4. Кабельные полки 4 также могут быть закреплены на стене или на другой строительной конструкции. Кабельные стойки и кабельные полки снабжены опорными основаниями соответственно 2 и 5. Основания 2, 5 могут быть закреплены на соответственно стойке 1 и полке 4 разъемным или неразъемным соединением. Кабельные стойки зафиксированы на стене скобами настенного крепления 3. На верхний ряд полок 4 установлены кабельные лотки листового типа 6. На средний ряд полок 4 установлены кабельные лотки лестничного типа 10. На нижний ряд полок 4 установлены кабельные хомуты 14. Все примеры предлагаемого изделия изображены в составе одного сооружения для сокращения количества фигур изображений. Для упрощения на фиг. 2 на верхнем и среднем рядах полок показаны по одному кабельному лотку (по одной секции). Положения смежных кабельных лотков обозначены пунктирными линиями. Для упрощения на фиг. 2 не показаны кабели и не показаны кабельные хомуты, установленные на перемычках кабельного лотка лестничного типа. Также на фиг. 2 не отображено двухслойное строение электромонтажных изделий 1-6, 10, 14 вследствие мелкого масштаба изображений, препятствующего пропорциональному отображению слоев электромонтажных изделий. Двухслойное строение электромонтажных изделий отображено на разрезе А-А, представленном на фиг. 1.

Стойка 1 выполнена из трех отдельных листовых элементов П-образных профилей 1п1, 1п2, 1п3 разной длины, вложенных один в другой, и скрепленных болтами. Стойка 1 содержит один двухслойный участок, образованный слоями 1а, 1б соответственно профилей 1п1, 1п2, и другой двухслойный участок, образованный слоями 1а, 1в соответственно профилей 1п1, 1п3. Профиль 1п1 изготовлен из углеродистой стали обыкновенного качества Ст1 (ударная вязкость при температуре 20°С составляет 600 кДж/м², при температуре 100°С 1500 кДж/м², при температуре 500°С 950 кДж/м², температура порога хладноломкости от минус 10 до 0°С). Здесь и далее данные приведены для испытаний образцов с U-образным надрезом. Профили 1п2 и 1п3 изготовлены из углеродистой стали обыкновенного качества Ст4 (ударная вязкость при температуре 20°С составляет 720 кДж/м, при температуре 100°С 950 кДж/м², при температуре 500°С 500 кДж/м², температура порога хладноломкости от минус 30 до минус 60°С). Для углеродистых сталей характерно скачкообразное изменение ударной вязкости с понижением температуры. Можно выделить три зоны: зону хрупких изломов, зону рассеяния, где наблюдаются и хрупкие и вязкие изломы (в зависимости от марки стали), и зону вязких изломов. Зоне рассеяния соответствует критический интервал температур, который лежит в пределах примерно от минус 10 до минус 30°С. Критической температурой хладноломкости для углеродистых сталей считают температуру, ниже которой наблюдается хрупкий излом, а выше которой - только вязкий излом. Применение предлагаемой двухслойной конструкции повысило (в сравнении с обычной двухслойной конструкцией, изготовленной только из одной стали Ст1) устойчивость стойки к механическим ударам при низких температурах (до 30-40°С ниже нуля), при этом удалось сохранить высокую устойчивость к механическим ударам при обычных и высоких температурах.

Основание 2 также выполнено из двух слоев (отдельных листовых элементов) 2а, 2б. Листовой элемент 2а выполнен из стали аустенитного класса 12Х18Н10Т (ударная вязкость при 20°С составляет 2860 кДж/м², при минус 75°С 3190 кДж/м², предел выносливости 279 МПа при 10⁷ циклов нагрузки). Листовой элемент 26 выполнен из углеродистой стали Ст20 (ударная вязкость при 20°С составляет 2180 кДж/м², предел выносливости 500 МПа). Металл слоя 2а не имеет порога хладноломкости в интервале принятых температур эксплуатации кабелей и кабельных линий, а также обладает хорошей жаростойкостью (в воздухе при температуре 650°С 2-3 группа стойкости, при температуре 750°С 4-5 группа стойкости). Слой 2а обеспечивает высокую устойчивость основания 2 к нестатической нагрузке ударного характера (сейсмическое воздействие и т.п.) во всем интервале температур эксплуатации кабельной конструкции, а также прочность при пожаре. Слой 2б участвует в обеспечении прочности и устойчивости основания 2 к нестатическим нагрузкам ударного характера и вибрационного характера при температуре от минус 20°С до 200°С (в интервале 200°С-300°С наблюдается снижение стойкости к нестатической механической нагрузке) и обеспечивает снижение материальных затрат на изготовление основания (по сравнению с двухслойным аналогом, изготовленным только из стали 12Х18Н10Т). Дополнительный технический результат - при пожаре слой 2б, защищает слой 2а от возможного попадания расплавленного цинка с покрытий вышерасположенного оборудования и, следовательно, от проявления т.н. цинкового охрупчивания нержавеющих сталей, которое снижает их прочность.

Скоба настенного крепления 3 образована двумя слоями 3а, 3б, состав которых идентичен слоям соответственно 2а, 2б вышерассмотренного изделия - основания 2 кабельной стойки 1.

Взаимное положение слоев изделий 2 и 3 зафиксировано болтовыми соединениями (которые также могут быть использованы для крепления основания 2 к полу или к потолку, а скобы крепления 3 - к стене).

Кабельные полки 4 образованы совмещением П-образных профилей 4п1, 4п2, имеющих подобные или частично подобные друг другу поперечные сечения и образующих слои соответственно 4а, 4б кабельной полки. Основания 5 кабельных полок образованы совмещением слоев 5а, 5б. Слои 4а и 5а выполнены из среднелегированной стали 1Х2М1 (ударная вязкость при 20°С составляет 2600 кДж/м², предел выносливости 200 МПа, порог хладноломкости соответствует интервалу от минус 30°С до минус 50°С). Слои 46 и 56 выполнены из стали ВСт3сп (ударная вязкость при 20°С составляет 1079 кДж/м², при минус 20°С - 490 кДж/м², порог хладноломкости минус 27°С). Достигается расширение температурного интервала устойчивости электромонтажного изделия к нестатической механической нагрузке (к удару и к сейсмическому воздействию) в область низких температур до минус 50°С по сравнению с изделием, изготовленным только из элементов, содержащих сталь ВСт3сп, и снижение затрат на изготовление электромонтажного изделия по сравнению с изделием, изготовленным только из элементов, содержащих сталь 1Х2М1.

Профильные элементы могут иметь только частично подобные друг другу сечения. Например, полка 4 верхнего яруса кабельной линии, несущая кабельный лоток 6, содержит профиль 4п1 переменного сечения. Этим дополнительно достигается экономия металла на изготовление кабельной полки.

Кабельный лоток 6 выполнен совмещением П-образных профильных элементов 6п1 и 6п2. Основание (двухслойный участок лотка) 7 лотка 6 образовано слоями 7а и 76. Борта (двухслойные участки лотка) 8 и 9 лотка 6 образованы слоями соответственно 8а, 8б и 9а, 9б. Элемент 6п1 выполнен из стали Ст1, элемент 6п2 выполнен из стали 12Х18Н10Т (параметры стойкости указанных сталей к нестатическим механическим нагрузкам были приведены выше).

Продольные элементы 11 и 12 (двухслойные участки кабельного лотка 10) образованы слоями соответственно профильных элементов 11п1 (С-образный), 11п2 (Г-образный) и 12п1 (С-образный), 12п2 (Г-образный). Поперечное сечение Г-образного профиля подобно части поперечного сечения С-образного профиля. Один из сгибов продольного элемента лотка расположен на двухслойном участке. Слои 11а элемента 11п1 и 12а элемента 12п1 выполнены из стали Ст1. Слои 11б элемента 11п2 и 12б элемента 12п2 выполнены из стали Ст20. Параметры стойкости сталей Ст1, Ст20 к нестатическим механическим нагрузкам были приведены выше.

Двухслойная кабельная скоба (хомут) 14 образована слоем 14а, выполненным из стали ВСт3сп, и слоем 146, выполненным из стали Ст40 (ударная вязкость при 20°С 780 кДж/м², при минус 80°С - 510 кДж/м², предел выносливости 170 МПа). Достигается повышение устойчивости изделия к ударной нагрузке при температуре ниже 30°С (по сравнению с двухслойной кабельной скобой, выполненной только из стали ВСт3сп.

Двухслойный фиксатор 15 образован двумя слоями (отдельными листовыми элементами) 15а и 15б. Слой 15а выполнен из горячекатаной низколегированной стали 17ГС (ударная вязкость при минус 40°С составляет 50 кДж/м², порог хладноломкости составляет минус 10°С). Слой 15б выполнен из термически упрочненной (закалка и отпуск 600°С) стали 17ГС (ударная вязкость при минус 40°С составляет 30 кДж/м², порог хладноломкости составляет минус 70°С). Технический результат выражается в повышенной устойчивости предложенного двухслойного фиксатора к нестатическим механическим нагрузкам при низких температурах эксплуатации по сравнению с известным двухслойным фиксатором, выполненным целиком из обыкновенной стали 17ГС, и в сокращении расхода более ценной термически упрочненной стали 17ГС по сравнению с известным двухслойным фиксатором, выполненным целиком из термически упрочненной стали 17ГС.

Предлагаемое электромонтажное изделие во всех известных в отрасли формах (стойки, лотки, хомуты и т.д.) может быть изготовлено из выпускаемых промышленностью сортов и марок листового металла, с использованием известного листогибочного и штамповочного оборудования.

Claims (10)

1. Электромонтажное изделие, выполненное из листового металла, содержащее двухслойный участок, образованный слоями двух отдельных листовых элементов, взаимное положение которых зафиксировано, отличающееся тем, что указанные два отдельных листовых элемента выполнены из соответствующих двух разных металлов, при этом указанные разные металлы различаются стойкостью к нестатическим механическим нагрузкам.

2. Электромонтажное изделие по п. 1, отличающееся тем, что различие стойкости указанных разных металлов к нестатическим механическим нагрузкам выражается в различии характеристики усталости металла - предела выносливости под переменной нагрузкой.

3. Электромонтажное изделие по п. 1, отличающееся тем, что различие стойкости указанных разных металлов к нестатическим механическим нагрузкам выражается в различии характеристики стойкости к ударной нагрузке - ударной вязкости.

4. Электромонтажное изделие по п. 1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из указанных разных металлов характеризуется температурным порогом хладноломкости, при этом различие стойкости указанных разных металлов к нестатическим механическим нагрузкам выражается в том, что другой из указанных разных металлов характеризуется более низким температурным порогом хладноломкости либо отсутствием температурного порога хладноломкости.

5. Электромонтажное изделие по п. 1, отличающееся тем, что оно включает профильный элемент, содержащий в качестве указанных отдельных листовых элементов два профильных элемента, совмещенных друг с другом с образованием двухслойных участков, при этом поперечное сечение одного из указанных листовых элементов по форме подобно части поперечного сечения другого из указанных листовых элементов.

6. Электромонтажное изделие по п. 1, отличающееся тем, что оно включает профильный элемент, содержащий в качестве указанных отдельных листовых элементов два профильных элемента, имеющих подобные по форме поперечные сечения и совмещенных друг с другом с образованием двухслойных участков.

7. Электромонтажное изделие по п. 6, отличающееся тем, что указанные два профильных элемента имеют одинаковую длину и совмещены по всей длине.

8. Электромонтажное изделие по п. 1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один слой указанного двухслойного участка выполнен перфорированным.

9. Электромонтажное изделие по п. 1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один слой указанного двухслойного участка выполнен с рельефными элементами.

10. Электромонтажное изделие по п. 1, отличающееся тем, что содержит трехслойный участок, при этом трехслойный участок включает указанный двухслойный участок и дополнительный третий слой, выполненный из одного из указанных двух разных металлов и зафиксированный относительно указанного двухслойного участка.

Images