RU2230143C2

RU2230143C2 - Lifting system incorporating tension member and usage of tension member fo r transmitting of upward force to lifting system cabin

Info

Publication number: RU2230143C2
Application number: RU2001120699/02A
Authority: RU
Inventors: Педро С. БАРАНДА (US); Педро С. БАРАНДА; Ари О. МЕЛЛО (US); Ари О. МЕЛЛО; Хью Дж. О'ДОННЕЛЛ (US); Хью Дж. О'ДОННЕЛЛ
Original assignee: Отис Элевейтэ Кампэни
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-08-23
Publication date: 2004-06-10

Abstract

FIELD: lifting equipment. SUBSTANCE: tension member (rope) has form coefficient of at least 1. Said coefficient is determined as rope width and thickness ratio. According to specific version of invention, rope has at least one load bearing cord enclosed in coating layer of non-metallic material. Rope is used in lifting system for transmitting of upward force to lift cabin. Rope of such structure may be used in lifting systems in conjunction with pulleys of smaller diameter. EFFECT: reduced maximal tension and wider range of use owing to increased flexibility of rope. 5 cl, 12 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к подъемным системам (лифтам), в частности к работающим на растяжение элементам для таких систем.The present invention relates to lifting systems (elevators), in particular to tensile elements for such systems.

Уровень техникиState of the art

Обычная подъемная система (лифт) с приводным шкивом содержит кабину, противовес, два или более каната, соединяющих кабину и противовес, приводной шкив для приведения в движение канатов и силовой механизм для вращения приводного шкива. Канаты выполнены из сплетенной или скрученной стальной проволоки, а шкив сделан из чугунного литья. Силовой механизм может иметь, а может и не иметь редуктор. Силовой механизм с редуктором позволяет использовать высокоскоростной двигатель, который хотя и более компактен и дешев, требует для своего использования больше пространства и дополнительного обслуживания.A conventional lifting system (elevator) with a drive pulley comprises a cabin, a counterweight, two or more ropes connecting the cabin and a counterweight, a drive pulley for driving the ropes and a power mechanism for rotating the drive pulley. The ropes are made of braided or twisted steel wire, and the pulley is made of cast iron. The power mechanism may or may not have a gearbox. The power mechanism with the gearbox allows the use of a high-speed engine, which although more compact and cheap, requires more space and additional maintenance for its use.

Несмотря на то, что обычные круглые стальные канаты доказали свою высокую надежность и экономичность, их использование связано с определенными ограничениями. Одно из таких ограничений обусловлено силами сцепления между канатами и шкивом. Эти силы сцепления могут быть увеличены путем увеличения угла охвата шкива канатами, либо нарезанием зарубок в пазах шкива. Оба способа, однако, снижают срок службы канатов в результате повышенного износа (увеличение угла охвата) или, как следствие, повышения давления на канат (нарезание зарубок). Другим способом повышения сил сцепления является применение втулок из синтетического материала, закладываемых в пазы шкива. При использовании втулок увеличивается коэффициент трения между канатами и шкивом и одновременно уменьшается износ канатов и шкива.Despite the fact that ordinary round steel ropes have proven their high reliability and efficiency, their use is associated with certain restrictions. One of these limitations is due to the adhesion forces between the ropes and the pulley. These adhesion forces can be increased by increasing the angle of coverage of the pulley with ropes, or by cutting notches in the grooves of the pulley. Both methods, however, reduce the service life of the ropes as a result of increased wear (increased coverage) or, as a result, increased pressure on the rope (cutting nicks). Another way to increase traction is the use of bushings made of synthetic material embedded in the grooves of the pulley. When using bushings, the coefficient of friction between the ropes and the pulley increases and the wear of the ropes and the pulley is simultaneously reduced.

Другое ограничение, связанное с использованием круглых стальных канатов, касается характеристик изгиба и усталости круглых канатов из стальной проволоки. Существующими нормами безопасности подъемных систем определен минимальный диаметр каждого стального каната d(d_min=8 мм по нормам CEN; d_min=9,5 мм (3/8") по нормам ANSI), а также то, что отношение D/d для лифтов с приводным шкивом должно быть больше или равно сорока (D/d≥ 40), где D - диаметр шкива. Это приводит к тому, что диаметр D шкива оказывается равным не менее 320 мм (380 мм для норм Американского Национального Института Стандартов). Чем больше диаметр шкива D, тем больший вращающий момент должен обеспечивать силовой механизм для приведения в движения подъемной системы.Another limitation associated with the use of round steel ropes relates to the bending and fatigue characteristics of round steel wire ropes. The existing safety standards for lifting systems determine the minimum diameter of each steel wire d (d _min = 8 mm according to CEN; d _min = 9.5 mm (3/8 ") according to ANSI), as well as the fact that the D / d ratio for elevators with a drive pulley must be greater than or equal to forty (D / d≥ 40), where D is the diameter of the pulley.This leads to the fact that the diameter D of the pulley is equal to at least 320 mm (380 mm for American National Standards Institute). The larger the diameter of the pulley D, the greater the torque must be provided by the power mechanism to drive the lift Noah system.

С появлением синтетических волокон, обладающих высокой прочностью на растяжение и легкостью, возникла мысль заменить в подъемных системах канаты из стального провода на канаты, в которых несущие нагрузку нити выполнены из синтетических волокон, например арамидных волокон. Среди появившихся в последнее время публикаций такие предложения сделаны в патенте США №4022010, выданном Гладденбеку и др.; патенте США №4624097, выданном Уилкоксу; патенте США №4887422, выданном Клесу и др.; и патенте США №5566786, выданном Деанжелису и др. В качестве преимуществ, получаемых в результате замены стальных волокон на арамидные волокна, в этих документах отмечаются повышенная прочность на растяжение и улучшенная гибкость арамидных материалов в сочетании с улучшенным сцеплением между синтетическим материалом каната и шкивом.With the advent of synthetic fibers with high tensile strength and lightness, the idea arose of replacing ropes from steel wires in hoisting systems with ropes in which load-bearing strands are made of synthetic fibers, for example aramid fibers. Among recent publications, such proposals are made in US patent No. 4022010, issued to Gladdenbek and others; U.S. Patent No. 4,262,097 to Wilcox; US patent No. 4887422 issued to Cles and others; and US Pat. No. 5,566,786 to Deangelis et al. As the benefits of replacing steel fibers with aramid fibers, these documents note increased tensile strength and improved flexibility of aramid materials in combination with improved adhesion between the synthetic rope material and the pulley.

Другим недостатком обычных круглых канатов является то, что чем выше давление каната, тем короче его срок службы. Давление каната (Рrоре) возникает, когда канат обходит шкив, и прямо пропорционально силе (F) натяжения каната и обратно пропорционально диаметру (D) шкива и диаметру каната d(P_rope≈ F/(Dd). Кроме этого, форма пазов в шкиве, с учетом таких способов увеличения силы сцепления, как нарезание зарубок в пазах шкива, также способствует увеличению максимального давления каната, действующего на канат.Another disadvantage of conventional round ropes is that the higher the rope pressure, the shorter its service life. The rope pressure (Prore) occurs when the rope bypasses the pulley, and is directly proportional to the tension force (F) of the rope and inversely proportional to the diameter (D) of the pulley and the diameter of the rope d (P _rope ≈ F / (Dd). In addition, the shape of the grooves in the pulley , taking into account such methods of increasing the adhesion force, such as cutting the notches in the grooves of the pulley, also helps to increase the maximum pressure of the rope acting on the rope.

Даже если гибкость канатов из этих синтетических волокон позволит уменьшить отношение D/d, и тем самым уменьшить диаметр D шкива, давление каната, действующее на канат, все еще останется высоким. Обратно пропорциональная зависимость между диаметром D шкива и давлением каната ограничивает возможности снижения диаметра D шкива, которое может быть достигнуто при использовании обычных канатов из арамидных волокон. Кроме этого, арамидные волокна, хотя и обладают высокой прочностью на растяжение, более подвержены повреждению при воздействии поперечных нагрузок. Даже при снижении требований к отношению D/d возникающее давление каната может вызвать преждевременное повреждение арамидных волокон и сократить срок службы канатов.Even if the flexibility of the ropes made of these synthetic fibers will reduce the D / d ratio, and thereby reduce the pulley diameter D, the rope pressure acting on the rope will still remain high. The inversely proportional relationship between the pulley diameter D and the rope pressure limits the possibility of reducing the pulley diameter D that can be achieved using conventional aramid fiber ropes. In addition, aramid fibers, although they have high tensile strength, are more susceptible to damage when exposed to lateral loads. Even with reduced D / d requirements, the resulting rope pressure can cause premature damage to the aramid fibers and shorten the rope life.

Несмотря на описанные выше трудности, ученые и инженеры под руководством заявителя работают над созданием более эффективных и надежных способов и устройств для приведения в движение подъемных систем.Despite the difficulties described above, scientists and engineers, under the direction of the applicant, are working on the creation of more efficient and reliable methods and devices for driving the lifting systems.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Согласно настоящему изобретению, работающий на растяжение элемент для подъемной системы имеет коэффициент формы, больший единицы, причем коэффициент формы определяется как отношение ширины w работающего на растяжение элемента к его толщине t (коэффициент формы=w/t).According to the present invention, the tensile member for the lifting system has a shape factor greater than unity, the shape coefficient being defined as the ratio of the width w of the tensile member to its thickness t (shape coefficient = w / t).

Основным признаком настоящего изобретения является плоская форма работающего на растяжение элемента. Увеличение коэффициента формы позволяет создать работающий на растяжение элемент, имеющий оптимальную с точки зрения распределения давления на канат поверхность соприкосновения, определяемую шириной элемента. При этом снижается максимальное значение давления внутри работающего на растяжение элемента. Кроме того, увеличивая коэффициент формы по сравнению с круглым канатом, коэффициент формы которого равен единице, толщина работающего на растяжение элемента может уменьшаться с одновременным сохранением постоянства поперечного сечения работающего на растяжение элемента.The main feature of the present invention is the flat shape of the tensile element. The increase in the shape factor allows you to create a tensile element having an optimal contact surface in terms of pressure distribution on the rope, determined by the width of the element. This reduces the maximum pressure inside the working tensile element. In addition, by increasing the shape factor compared to a round rope whose shape factor is unity, the thickness of the tensile member can decrease while maintaining a constant cross section of the tensile member.

В дополнительном варианте конструктивного выполнения настоящего изобретения работающий на растяжение элемент содержит несколько отдельных несущих нагрузку кордов, заключенных в слой общего покрытия. Слой покрытия разделяет отдельные корды и определяет поверхность сцепления с канатоведущим (приводным) шкивом.In a further embodiment of the present invention, the tensile member comprises several separate load bearing cords enclosed in a general coating layer. The coating layer separates the individual cords and determines the adhesion surface to the traction (drive) pulley.

Благодаря форме работающего на растяжение элемента, давление каната может быть распределено по работающему на растяжение элементу более равномерно. В результате, максимальное давление каната значительно меньше по сравнению с лифтами с обычными канатами, имеющими ту же грузоподъемность. Более того, эффективный диаметр каната d (измеренный в направлении изгиба) уменьшается при той же грузоподъемности, в результате чего могут быть использованы шкивы с меньшим диаметром D без снижения отношения D/d. Кроме этого, уменьшение диаметра D шкива дает возможность применять в качестве приводного двигателя более дешевые, более компактные и высокоскоростные двигатели, при этом отпадает необходимость в использовании редуктора.Due to the shape of the tensile member, the rope pressure can be distributed more evenly across the tensile member. As a result, the maximum rope pressure is significantly lower compared to elevators with conventional ropes having the same lifting capacity. Moreover, the effective rope diameter d (measured in the bending direction) decreases with the same load capacity, as a result of which pulleys with a smaller diameter D can be used without reducing the D / d ratio. In addition, reducing the diameter D of the pulley makes it possible to use cheaper, more compact and high-speed motors as a drive motor, and there is no need to use a gearbox.

В предложенном работающем на растяжение элементе корды могут быть выполнены из материалов с металлическими свойствами, т.е. как из металла, так и материала, похожего на металл по своим высоким механическим свойствам. В еще одном дополнительном варианте конструктивного выполнения настоящего изобретения отдельные корды сформированы из неметаллических стренг, например из арамидных волокон. Благодаря введению в работающий на растяжение элемент корда, имеющего вес, прочность, долговечность и особенно характеристики изгиба, как у таких материалов, в настоящем изобретении допустимый диаметр приводного шкива может быть еще уменьшен при сохранении максимального давления каната в заданных пределах. Как отмечалось ранее, при использовании шкивов меньшего диаметра уменьшается и требуемый вращательный момент силового механизма, вращающего шкив, и повышается скорость вращения. Поэтому для приведения в движение подъемной системы могут быть использованы силовые механизмы, имеющие меньшие размеры и стоимость.In the proposed tensile element, the cords can be made of materials with metallic properties, i.e. both from metal and a material similar to metal in its high mechanical properties. In yet a further embodiment of the present invention, individual cords are formed of non-metallic strands, for example, aramid fibers. By introducing into the tensile element a cord having a weight, strength, durability and especially bending characteristics such as those of materials, in the present invention, the permissible diameter of the drive pulley can be further reduced while maintaining the maximum rope pressure within the specified limits. As noted earlier, when using pulleys of smaller diameter, the required rotational moment of the power mechanism rotating the pulley decreases, and the rotation speed increases. Therefore, power mechanisms having smaller dimensions and cost can be used to drive the lifting system.

В другом дополнительном варианте выполнения настоящего изобретения отдельные корды выполнены из скруток материала с металлическим свойствами (металлических материалов), например стали. Благодаря введению в работающий на растяжение элемент металлического корда, обладающего характеристиками гибкости, обусловленными соответствующим выбором размеров и конструкции, в настоящем изобретении допустимый диаметр приводного шкива может быть уменьшен при сохранении максимального давления каната в заданных пределах.In another additional embodiment of the present invention, the individual cords are made of twists of a material with metallic properties (metallic materials), such as steel. By introducing into the tensile element a metal cord having flexibility characteristics due to the appropriate choice of dimensions and design, in the present invention, the permissible diameter of the drive pulley can be reduced while maintaining the maximum rope pressure within the specified limits.

Использование слоя покрытия дает ряд преимуществ. Во-первых, слой эластомерного покрытия улучшает сцепление по сравнению со сцеплением обычных стальных канатов с приводными шкивами, выполненными из чугуна или иных металлических материалов. Во-вторых, слой покрытия герметизирует металлические корды, благодаря чему не требуется постоянно, снова и снова наносить на корды смазку, что необходимо делать в случае обычных стальных канатов. В-третьих, слой покрытия заполняет промежутки между соседними скрутками кордов, предотвращая соприкосновение проволок. Такой контакт приводит к коррозионному истиранию и разрушению кордов.Using a coating layer provides several advantages. Firstly, the elastomeric coating layer improves adhesion compared to conventional steel ropes with drive pulleys made of cast iron or other metallic materials. Secondly, the coating layer seals metal cords, so it is not necessary to constantly, again and again apply grease to the cords, which must be done in the case of ordinary steel ropes. Thirdly, the coating layer fills the gaps between adjacent strands of cords, preventing contact of the wires. Such contact leads to corrosion abrasion and destruction of the cords.

Кроме того, слой покрытия создает вокруг несущих нагрузку кордов защитную оболочку, защищающую от случайного повреждения при воздействии факторов окружающей среды, например растворителей или пламени. Особенно важно это в случае пожара. Как у неметаллических, так и у металлических кордов, слой покрытия может быть выполнен из антипиренового состава. Антипиреновый слой покрытия сводит к минимуму воздействие огня на неметаллические корды, которые могут быть чувствительны к воздействию высокой температуры и огня. Кроме этого, хотя стальные и другие металлические корды по существу огнеупорны, при наличии антипиренового покрытия исключена ситуация, при которой свисающий с каната горящий слой покрытия может вызвать повреждения внутри шахты подъемной системы. Если слой покрытия выполнен антипиреновым, снижается вероятность того, что материал слоя покрытия отделится от каната, вызовет вокруг повреждения.In addition, the coating layer creates a protective shell around the load-bearing cords that protects against accidental damage when exposed to environmental factors, such as solvents or flames. This is especially important in case of fire. Both non-metallic and metal cords, the coating layer can be made of a flame retardant composition. The flame retardant coating minimizes the effects of fire on non-metallic cords, which may be sensitive to heat and fire. In addition, although steel and other metal cords are essentially fireproof, the presence of a flame retardant coating excludes the situation in which the burning coating layer hanging from the rope can cause damage inside the shaft of the lifting system. If the coating layer is flame retardant, it is less likely that the coating layer material will separate from the rope and cause damage around.

В настоящем описании термином "антипиреновый" называется материал, горение которого самопроизвольно прекращается в отсутствие пламени. Еще в одном конкретном варианте выполнения настоящего изобретения тяговый привод (передача с ведущим шкивом) для подъемной системы содержит работающий на растяжение элемент с коэффициентом формы больше единицы и приводной шкив, форма поверхности передачи тягового усилия которого выполнена по форме как поверхность приема поверхности сцепления работающего на растяжение элемента. Работающий на растяжение элемент имеет поверхность сцепления, определяемую шириной работающего на растяжение элемента. Поверхность передачи тягового усилия шкива и поверхность сцепления имеют взаимодополняющие (сопряженные) профили для передачи тягового усилия и для того, чтобы направлять работающий на растяжение элемент по шкиву. В другом варианте выполнения тяговый привод содержит несколько работающих на растяжение элементов, находящихся в сцеплении со шкивом, а шкив имеет пару фланцев, расположенных с противоположных сторон шкива, и одну или несколько перегородок, расположенных между соседними работающими на растяжение элементами. Пара фланцев и перегородки выполняют функцию направляющих для работающего на растяжение элемента, предотвращая большие перекосы в случае ослабления натяжения каната и др.In the present description, the term "flame retardant" refers to a material whose combustion spontaneously ceases in the absence of a flame. In another specific embodiment of the present invention, the traction drive (transmission with a driving pulley) for the lifting system comprises a tensile element with a form factor greater than unity and a drive pulley whose shape of the transmission surface of the traction force is shaped as a receiving surface of the adhesion surface of the tensile item. The tensile member has an adhesion surface defined by the width of the tensile member. The pulley traction transmission surface and the clutch surface have complementary (mated) profiles for traction transmission and in order to guide the tensile element along the pulley. In another embodiment, the traction drive comprises several tensile elements engaged with the pulley, and the pulley has a pair of flanges located on opposite sides of the pulley, and one or more partitions located between adjacent tensile elements. A pair of flanges and partitions serve as guides for the tensile element, preventing large distortions in the event of a weakening of the rope tension, etc.

Еще в одном варианте выполнения поверхность передачи тягового усилия шкива определена материалом, оптимизирующим силы сцепления между шкивом и работающим на растяжение элементом и снижающим износ работающего на растяжение элемента. В одной из конструкций поверхность передачи тягового усилия совпадает с поверхностью втулки шкива, надетой на шкив. В другой конструкции поверхность передачи тягового усилия определена покрытием, нанесенным на приводной шкив. Еще в одной конструкции приводной шкив выполнен из материала, которым и определяется поверхность передачи тягового усилия.In yet another embodiment, the pulley traction surface is defined by a material that optimizes traction between the pulley and the tensile member and reduces wear of the tensile member. In one design, the surface of the transmission of traction effort coincides with the surface of the pulley hub mounted on the pulley. In another design, the tractive effort transmission surface is defined by a coating applied to the drive pulley. In another design, the drive pulley is made of material, which determines the transmission surface of the traction force.

Хотя описываемый здесь тяговый привод предназначен, в основном, для использования в подъемных системах с приводным шкивом, применение работающего на растяжение элемента, может оказаться полезным и выгодным в подъемных системах, не использующих приводной шкив для приведения в движение работающего на растяжение элемента, например в подъемных системах, не использующих канаты непосредственно, в подъемных системах с линейными двигателями или в подъемных системах с противовесом, в которых подъемный механизм установлен на кабине. В таких вариантах применения уменьшение размеров шкива может быть полезно для снижения требований к объему пространства, необходимого для размещения подъемной системы. Описанные выше и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более ясны из приведенного ниже подробного описания примеров его выполнения, проиллюстрированных приложенными чертежами.Although the traction drive described here is intended primarily for use in hoisting systems with a drive pulley, the use of a tensile member can be useful and advantageous in hoisting systems that do not use a drive pulley to drive a tensile member, for example in hoisting systems that do not use the ropes directly, in lifting systems with linear motors or in lifting systems with a counterweight, in which the lifting mechanism is mounted on the cab. In such applications, reducing the size of the pulley can be useful to reduce the requirements for the amount of space required to accommodate the lifting system. The above described and other objectives, features and advantages of the present invention will become clearer from the following detailed description of examples of its implementation, illustrated by the attached drawings.

Перечень фигур чертежей и иных материаловList of figures of drawings and other materials

на фиг.1 представлено аксонометрическое изображение подъемной системы с тяговым приводом в соответствии с настоящим изобретением;figure 1 presents a perspective view of a lifting system with a traction drive in accordance with the present invention;

на фиг.2 представлен вид сбоку поперечного сечения тягового привода, показывающий работающий на растяжение элемент и шкив;2 is a side cross-sectional view of a traction drive showing a tensile member and a pulley;

на фиг.3 представлен вид сбоку поперечного сечения другого варианта выполнения, показывающий несколько работающих на растяжение элементов;figure 3 presents a side view of a cross section of another embodiment, showing several working tensile elements;

на фиг.4 представлен еще один вариант выполнения, показывающий приводной шкив, имеющий вогнутую форму для центровки работающего на растяжение элемента;Fig. 4 is another embodiment showing a drive pulley having a concave shape for centering a tensile member;

на фиг.5 представлен еще один вариант выполнения, показывающий приводной шкив и работающий на растяжение элемент, которые имеют взаимодополняющие профили для улучшения сцепления и для обеспечения стыковки между работающим на растяжение элементом и шкивом;5 is another embodiment showing a drive pulley and tensile member that have complementary profiles to improve traction and to provide a mating between the tensile member and the pulley;

на фиг.6.1 представлен вид поперечного сечения работающего на растяжение элемента; на фиг.6.2 представлен вид поперечного сечения другого варианта конструкции работающего на растяжение элемента; на фиг.6.3 представлен вид поперечного сечения еще одного варианта конструкции работающего на растяжение элемента; и на фиг.6.4 представлен вид поперечного сечения еще одного варианта выполнения работающего на растяжение элемента;Fig. 6.1 is a cross-sectional view of a tensile member; Fig.6.2 is a cross-sectional view of another embodiment of a tensile member; Fig. 6.3 is a cross-sectional view of yet another embodiment of a tensile member; and FIG. 6.4 is a cross-sectional view of yet another embodiment of a tensile member;

на фиг.7 представлен увеличенный вид поперечного сечения одного корда другого варианта выполнения настоящего изобретения, содержащего шесть скруток обвитых вокруг центральной скрутки;Fig. 7 is an enlarged cross-sectional view of one cord of another embodiment of the present invention, comprising six twists twisted around a central twist;

на фиг.8 представлен увеличенный вид поперечного сечения другого варианта выполнения одного корда; иFig. 8 is an enlarged cross-sectional view of another embodiment of one cord; and

на фиг.9 представлен увеличенный вид поперечного сечения еще одного варианта выполнения изобретения.Fig. 9 is an enlarged cross-sectional view of yet another embodiment of the invention.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

На фиг.1 представлена подъемная система (лифт) 12 с канатоведущим шкивом (тяговым приводом). Подъемная система 12 содержит кабину 14, противовес 16, тяговый привод 18 и тяговый механизм 20. Тяговый привод 18 содержит работающий на растяжение элемент 22, прикрепленный к кабине 14 и противовесу 16, и канатоведущий (приводной) шкив 24. Работающий на растяжение элемент 22 находится в зацеплении со шкивом 24 так, что вращением шкива 24 перемещается работающий на растяжение элемент 22, и, посредством него, кабина 14 и противовес 16. Таким образом, тяговое усилие между шкивом 24 и работающим на растяжение элементом 22 является средством перемещения кабины и противовеса. Тяговый механизм 20 соединен со шкивом 24 и вращает шкив 24. Несмотря на то, что изображен тяговый механизм 20 с редуктором, следует отметить, что такая конструкция показана только в качестве иллюстрации, а в настоящем изобретении могут быть использованы тяговые механизмы как с редуктором, так и без редуктора.Figure 1 presents the lifting system (elevator) 12 with a traction sheave (traction drive). The lifting system 12 comprises a cab 14, a counterweight 16, a traction drive 18 and a traction mechanism 20. The traction drive 18 comprises a tensile member 22 attached to the cab 14 and a counterweight 16, and a traction sheave 24. The tensile member 22 is in engagement with the pulley 24 so that the tensile member 22 is moved by the pulley 24 and, through it, the cab 14 and the counterweight 16. Thus, the traction between the pulley 24 and the tensile member 22 is a means of moving the cab and rotational weight. The traction mechanism 20 is connected to the pulley 24 and rotates the pulley 24. Despite the fact that the traction mechanism 20 with the gearbox is shown, it should be noted that this design is shown only as an illustration, and in the present invention traction mechanisms can be used both with the gearbox and without gear.

На фиг.2 работающий на растяжение элемент 22 и шкив 24 показаны более подробно. Работающий на растяжение элемент 22 представляет собой единое устройство, в котором объединен по крайней мере один корд (трос) 26 внутри общего слоя 28 покрытия (оболочки). Каждый из кордов 26 образован сплетенными или скрученными стренгами (скрутками) высокопрочных синтетических неметаллических волокон, например имеющихся на рынке арамидных волокон. Корды 26 имеют одинаковую длину, приблизительно равномерно распределены по поперечному сечению слоя покрытия и расположены линейно по ширине. Слой 28 покрытия выполнен из полиуретана, предпочтительно из термопластичного уретана, которым спрессовываются несколько кордов 26 таким образом, чтобы воспрепятствовать продольному перемещению каждого отдельного корда 26 относительно остальных кордов 26.2, the tensile member 22 and pulley 24 are shown in more detail. The tensile element 22 is a single device in which at least one cord (cable) 26 is integrated within a common coating layer 28. Each of the cords 26 is formed by woven or twisted strands (twists) of high-strength synthetic non-metallic fibers, for example, aramid fibers available on the market. The cords 26 have the same length, are approximately uniformly distributed over the cross section of the coating layer and are linearly wide. The coating layer 28 is made of polyurethane, preferably thermoplastic urethane, which compresses several cords 26 in such a way as to prevent the longitudinal movement of each individual cord 26 relative to the remaining cords 26.

Другим вариантом может быть покрытие из прозрачного материала, преимуществом которого является возможность визуальной проверки состояния плоского каната. Для слоя 28 покрытия могут быть использованы и другие материалы, если по своим характеристикам они подходят для выполнения функций слоя покрытия: растяжение, износ, передача тяговых нагрузок кордам 26 и стойкость по отношению воздействия факторов окружающей среды. Следует понимать, что хотя для покрытия могут быть использованы и другие материалы, в том случае, если их механические свойства будут отличаться от свойств термопластичного уретана, преимущества, получаемые от использования плоских канатов, могут уменьшиться. При использовании материала с механическими характеристиками термопластичного уретана диаметр шкива можно сократить до 100 мм и менее. Слоем 28 покрытия определяется поверхность зацепления, находящаяся в соприкосновении с соответствующей поверхностью приводного шкива 24.Another option may be a coating of a transparent material, the advantage of which is the ability to visually check the condition of a flat rope. Other materials can be used for the coating layer 28, if by their characteristics they are suitable for performing the functions of the coating layer: tension, wear, transfer of traction loads to the cords 26 and resistance to environmental factors. It should be understood that although other materials may be used for coating, if their mechanical properties differ from those of thermoplastic urethane, the benefits of using flat ropes may be reduced. When using a material with the mechanical characteristics of thermoplastic urethane, the pulley diameter can be reduced to 100 mm or less. Layer 28 of the coating determines the engagement surface in contact with the corresponding surface of the drive pulley 24.

Как показано более подробно на фиг.6.1, работающий на растяжение элемент 22 имеет ширину w, измеренную в направлении, поперечном относительно длины работающего на растяжение элемента 22, и толщину t₁, измеренную в направлении изгиба работающего на растяжение элемента 22 вокруг шкива 24. Каждый из кордов 26 имеет диаметр d и разнесен от остальных на расстояние s. Кроме того, толщина слоя 28 покрытия между кордами 26 и поверхностью 30 сцепления, определяемая, как t₂, и между кордами 26 и противоположной поверхностью, определяемая, как t₃, дают в сумме t₁=t₂+t₃+d.As shown in more detail in FIG. 6.1, the tensile member 22 has a width w measured in a direction transverse to the length of the tensile member 22 and a thickness t ₁ measured in the bending direction of the tensile member 22 around the pulley 24. Each of the cords 26 has a diameter d and spaced from the rest by a distance s. In addition, the thickness of the coating layer 28 between the cords 26 and the adhesion surface 30, defined as t ₂ , and between the cords 26 and the opposite surface, defined as t ₃ , add up to t ₁ = t ₂ + t ₃ + d.

Габаритные размеры работающего на растяжение элемента 22 дают коэффициент формы, значительно превышающий единицу, причем коэффициент формы определяется как отношение ширины w к толщине t₁ (коэффициент формы=w/t₁). Коэффициент формы, равный единице, соответствует круглому поперечному сечению, какое имеют обычные круглые канаты. Чем большую величину имеет коэффициент формы, тем более плоским в поперечном сечении является работающий на растяжение элемент 22. Чем более плоским становится работающий на растяжение элемент 22, тем меньше его толщина t₁ и больше его ширина w, без изменения площади его поперечного сечения и грузоподъемности. При такой конфигурации распределение давления каната происходит по ширине работающего на растяжение элемента 22 и снижается максимальное давление каната по сравнению с круглым канатом сопоставимых поперечного сечения и грузоподъемности. Как показано на фиг.2, для работающего на растяжение элемента 22, содержащего пять отдельных кордов 26, расположенных внутри слоя 28 покрытия, коэффициент формы превышает пять. Хотя на чертеже изображен работающий на растяжение элемент 22 с коэффициентом формы, превышающим пять, считается, что преимуществом обладает элемент с коэффициентом формы больше единицы и особенно больше двух.The overall dimensions of the tensile element 22 give a shape factor significantly greater than unity, the shape coefficient being defined as the ratio of the width w to the thickness t ₁ (shape coefficient = w / t ₁ ). A shape factor equal to one corresponds to a circular cross-section as ordinary circular ropes have. The larger the shape factor has, the more flat the tensile member 22 is in cross section. The more flat the tensile member 22 becomes, the smaller its thickness t ₁ and the greater its width w, without changing its cross-sectional area and load capacity . With this configuration, the distribution of the rope pressure occurs over the width of the tensile element 22 and the maximum rope pressure is reduced compared to a round rope of comparable cross section and load capacity. As shown in FIG. 2, for a tensile member 22 having five separate cords 26 located inside the coating layer 28, the shape factor exceeds five. Although the drawing shows a tensile element 22 with a shape factor of more than five, it is believed that an element with a shape factor of more than one and especially more than two is advantageous.

Интервал s между соседними кордами 26 зависит от материалов и процесса изготовления работающего на растяжение элемента 22 и распределению напряжений в нем. С точки зрения веса желательно сокращать интервал s между соседними кордами 26, уменьшая тем самым количество материала покрытия между кордами 26. Учет распределения напряжений в канате, однако, может ограничивать сближение кордов 26 друг с другом в стремлении избежать возникновения чрезмерных напряжений в слое 28 покрытия между соседними кордами 26. Пользуясь этими соображениями, интервал можно оптимизировать для конкретных требований по грузоподъемности.The interval s between adjacent cords 26 depends on the materials and the manufacturing process of the tensile element 22 and the stress distribution in it. From the point of view of weight, it is desirable to reduce the interval s between adjacent cords 26, thereby reducing the amount of coating material between cords 26. Considering the distribution of stresses in the rope, however, can limit the convergence of the cords 26 with each other in an attempt to avoid excessive stresses in the coating layer 28 between adjacent cords 26. Using these considerations, the interval can be optimized for specific load requirements.

Толщина t₂ слоя 28 покрытия определяется распределением напряжений в канате и износостойкостью материала слоя 28 покрытия. Как и раньше, желательно избежать чрезмерных напряжений в слое 28 покрытия, в то же время сохранив достаточно материала для обеспечения расчетного срока службы работающего на растяжение элемента 22.The thickness t _{2 of the} coating layer 28 is determined by the stress distribution in the rope and the wear resistance of the material of the coating layer 28. As before, it is desirable to avoid excessive stresses in the coating layer 28, while at the same time preserving enough material to ensure the estimated service life of the tensile element 22.

Толщина t₃ слоя 28 покрытия зависит от области применения работающего на растяжение элемента 22. Как показано на фиг.1, работающий на растяжение элемент 22 огибает одиночный шкив 24, поэтому верхняя поверхность 32 не входит в соприкосновение с шкивом 24. При таком использовании толщина t₃ может быть очень небольшой, хотя и достаточной для того, чтобы выдержать напряжение, возникающее, когда работающий на растяжение элемент 22 обходит шкив 24. Также может быть желательным сделать желобки в поверхности 32 работающего на растяжение элемента с целью снижения растяжения в области толщиной t₃. С другой стороны, толщина t₃, равная толщине t₂, может понадобиться в том случае, если работающий на растяжение элемент 22 используется в подъемной системе, где требуется перегиб работающего на растяжение элемента 22 в обратную сторону вокруг второго шкива. При таком использовании верхняя и нижняя поверхности 32 и 30 работающего на растяжение элемента 22 являются поверхностями сцепления и к ним предъявляются одинаковые требования в отношении износа и напряжений.The thickness t _{3 of the} coating layer 28 depends on the application of the tensile element 22. As shown in FIG. 1, the tensile element 22 bends around a single pulley 24, so the upper surface 32 does not come into contact with the pulley 24. In this use, the thickness t ₃ may be very small, although sufficient to withstand the stress that occurs when tensile member 22 passes the pulley 24. it may also be desirable to make grooves in the working surface 32 on the tensile element for the purpose CNI eniya stretching in the thickness t _3. On the other hand, a thickness t ₃ equal to the thickness t ₂ may be needed if the tensile member 22 is used in a lifting system where it is necessary to bend the tensile member 22 in the opposite direction around the second pulley. With this use, the upper and lower surfaces 32 and 30 of the tensile member 22 are adhesion surfaces and have the same requirements for wear and stress.

Диаметр d отдельных кордов 26 и число кордов 26 зависят от области применения. Является желательным иметь толщину d как можно меньшей, чтобы, как отмечалось выше, достичь максимальной гибкости и снизить напряжения в кордах 26.The diameter d of the individual cords 26 and the number of cords 26 depend on the application. It is desirable to have a thickness d as small as possible so that, as noted above, to achieve maximum flexibility and reduce stresses in the cords 26.

Несмотря на то, что на чертеже, представленном на фиг.2, изображено несколько круглых кордов 26, находящихся внутри слоя 28 покрытия, в работающем на растяжение элементе 22 могут использоваться и отдельные корды другого типа, включая и те, которые имеют коэффициент формы, превышающий единицу, по соображениям стоимости, долговечности и простоты изготовления. В качестве примера приводятся корды 34 овальной формы (фиг.6.2), корды 36 плоской или прямоугольной формы (фиг.6.3) или одиночный плоский корд 38, распределенный по ширине работающего на растяжение элемента 22, как показано на фиг.6.4. Преимущество варианта выполнения, показанного на фиг.6.4, состоит в том, что распределение давления корда может быть более равномерным и поэтому максимальное давление корда внутри работающего на растяжение элемента 22 может быть меньше, чем в других конфигурациях. Поскольку корды заключены внутри слоя покрытия и поскольку слой покрытия определяет поверхность сцепления, действительная форма кордов менее важна с точки зрения передачи тягового усилия и может быть оптимизирована по другим соображениям.Despite the fact that the drawing of FIG. 2 shows several round cords 26 located inside the coating layer 28, in the tensile element 22, separate cords of another type can also be used, including those having a shape factor exceeding unit, for reasons of cost, durability and ease of manufacture. Examples are oval cords 34 (FIG. 6.2), flat or rectangular cords 36 (FIG. 6.3) or a single flat cord 38 distributed over the width of a tensile member 22, as shown in FIG. 6.4. An advantage of the embodiment shown in FIG. 6.4 is that the pressure distribution of the cord can be more uniform and therefore the maximum cord pressure within the tensile member 22 may be less than in other configurations. Since the cords are enclosed within the coating layer and since the coating layer defines the adhesion surface, the actual shape of the cords is less important from the point of view of traction and can be optimized for other reasons.

В другом предпочтительном варианте выполнения, каждый из кордов 26 сформирован из семи скрученных стренг (скруток), каждая из которых скручена из семи металлических проволок. В предпочтительном варианте выполнения такой конфигурации используется высокоуглеродистая сталь. Желательно, чтобы сталь была холоднотянутой и с гальваническим покрытием, что обеспечит высокие характеристики прочности и коррозионной стойкости. Желательно, чтобы слой покрытия был выполнен из полиуретана, который либо имеет огнеупорную основу, либо содержит антипиреновые компоненты. Антипиреновые свойства могут быть достигнуты путем выбора материала слоя покрытия, который по сути своей является антипиреном, либо использованием добавки к материалу слоя покрытия, которая делает его огнеупорным. Примером таких добавок могут служить фосфорные эфиры, меламины и галогены.In another preferred embodiment, each of the cords 26 is formed of seven twisted strands (twists), each of which is twisted from seven metal wires. In a preferred embodiment of this configuration, high carbon steel is used. It is desirable that the steel be cold drawn and galvanized, which will provide high strength and corrosion resistance. It is desirable that the coating layer be made of polyurethane, which either has a refractory base or contains flame retardant components. Fire retardant properties can be achieved by choosing the material of the coating layer, which is essentially flame retardant, or by using an additive to the coating layer material, which makes it fireproof. An example of such additives is phosphoric esters, melamines and halogens.

В предпочтительном варианте выполнения с использованием стального корда, изображенном на фиг.7, каждая скрутка корда 26 содержит семь проволок, причем шесть проволок 29 закручены вокруг центральной проволоки 31. Каждый корд 26 содержит одну скрутку 27а, расположенную по центру, и шесть дополнительных наружных скруток 27b, которые закручены вокруг центральной скрутки 27а. Желательно, чтобы закручивание отдельных проволок 29, составляющих центральную скрутку 27а, вокруг центральной проволоки 31 центральной скрутки 27а происходило в одну сторону, а закручивание проволок 29 наружных скруток 27b вокруг центральной проволоки 31 наружных скруток 27b происходило в другую сторону. Наружные скрутки 27b закручиваются вокруг центральной скрутки 27а в том же направлении, что и проволоки 29 вокруг центральной проволоки 31 в скрутке 27а. Например, в одном варианте выполнения отдельные скрутки содержат центральную проволоку 31, обмотанную шестью проволоками 29 по часовой стрелке в центральной скрутке 27а; проволоки 29 в наружных скрутках 27b навиты против часовой стрелки вокруг своих центральных проволок 31, в то время как наружные скрутки 27b корда 26 намотаны вокруг центральной скрутки 27а по часовой стрелке. Соблюдение правил скручивания улучшает распределение нагрузки между всеми проволоками корда.In a preferred embodiment, using the steel cord shown in FIG. 7, each strand of cord 26 contains seven wires, with six wires 29 twisted around a central wire 31. Each cord 26 comprises one central strand 27a and six additional outer strands 27b, which are twisted around a central twist 27a. It is desirable that the twisting of individual wires 29 constituting the central strand 27a around the central wire 31 of the central strand 27a occurs in one direction, and the twisting of the wires 29 of the outer strands 27b around the central wire 31 of the outer strands 27b occurs in the other direction. The outer strands 27b are twisted around the central strand 27a in the same direction as the wires 29 around the central wire 31 in the strand 27a. For example, in one embodiment, the individual strands comprise a center wire 31 wound with six wires 29 clockwise in the center strand 27a; the wires 29 in the outer strands 27b are wound counterclockwise around their central wires 31, while the outer strands 27b of the cord 26 are wound around the center strand 27a clockwise. Compliance with the twisting rules improves the load distribution between all the wires of the cord.

Для успешного выполнения данного варианта изобретения является важным использовать очень тонкую проволоку 29. Диаметр каждой проволоки 29 и 31 меньше 0,25 мм, и желательно, чтобы диаметр находился в интервале от 0,10 мм до 0,20 мм. В конкретном варианте выполнения диаметр проволок составляет 0,175 мм. Малый диаметр проволока в предпочтительном варианте выполнения способствует получению выигрыша за счет использования шкива малого диаметра. Проволока меньшего диаметра может выдержать меньший радиус изгиба на шкиве меньшего диаметра (около 100 мм диаметром), не создавая чрезмерных напряжений на скрутке в плоском канате. Благодаря введению в данном конкретном варианте выполнения нескольких тонких кордов 26, желательно, полным диаметром около 1,6 мм в плоский эластомер каната давление на каждый корд по сравнению с известными канатами значительно снижается. Давление корда падает, по крайней мере, как n^-1/2, где n - число параллельных кордов в плоском канате при данных параметрах нагрузки и поперечном сечении проволоки.For the successful implementation of this embodiment of the invention, it is important to use a very thin wire 29. The diameter of each wire 29 and 31 is less than 0.25 mm, and it is desirable that the diameter is in the range from 0.10 mm to 0.20 mm. In a specific embodiment, the wire diameter is 0.175 mm. The small diameter of the wire in a preferred embodiment contributes to the gain through the use of a pulley of small diameter. A wire of a smaller diameter can withstand a smaller bending radius on a pulley of a smaller diameter (about 100 mm in diameter), without creating excessive strains on the twist in a flat rope. By introducing in this particular embodiment several thin cords 26, preferably with a total diameter of about 1.6 mm, into the flat rope elastomer, the pressure on each cord is significantly reduced compared to known ropes. The cord pressure drops at least as n ^-1/2 , where n is the number of parallel cords in a flat rope for given load parameters and wire cross section.

В другом варианте выполнения конструкции изобретения, содержащей корд, выполненный из металлических материалов, представленном на фиг.8, центральная проволока 35 центральной скрутки 37а каждого корда 26 имеет большой диаметр. Например, если используются проволоки 29 из предыдущего варианта выполнения (0,175 мм), центральная проволока 35 только центральной скрутки всего корда будет иметь диаметр около 0,20-0,22 мм. Цель такого изменения диаметра центральной проволоки состоит в том, чтобы уменьшить контакт между проволоками 29, окружающими проволоку 35, а также уменьшить контакт между скрутками 37b, обвитыми вокруг скрутки 37а. В таком варианте выполнения диаметр корда 26 окажется несколько больше, чем диаметр 1,6 мм в предыдущем варианте.In another embodiment of the inventive structure comprising a cord made of metal materials shown in FIG. 8, the central wire 35 of the central twist 37a of each cord 26 has a large diameter. For example, if wires 29 from the previous embodiment (0.175 mm) are used, the central wire 35 of only the central twist of the entire cord will have a diameter of about 0.20-0.22 mm. The purpose of such a change in the diameter of the central wire is to reduce the contact between the wires 29 surrounding the wire 35, as well as to reduce the contact between the strands 37b entwined around the strand 37a. In such an embodiment, the diameter of the cord 26 will be slightly larger than the diameter of 1.6 mm in the previous embodiment.

В третьем варианте выполнения конструкции изобретения, содержащей корд, выполненный из металлических материалов, представленном на фиг.9, показано развитие концепции варианта, представленного на фиг.8, с дальнейшим уменьшением контактов между проволоками и скрутками. Для создания корда в соответствии с изобретением в данном варианте используется проволока трех различных размеров. В этом варианте самой толстой является центральная проволока 202 в центральной скрутке 200. Проволоки 204 промежуточного размера расположены вокруг центральной проволоки 202 центральной скрутки 200 и поэтому составляют часть центральной скрутки 200. Проволока 204 промежуточного размера также является и центральной проволокой 206 всех наружных скруток 210. Номером 208 обозначены самые тонкие из используемых проволок. Такими проволоками обвита каждая проволока 206 в каждой наружной скрутке 210. Все проволоки в данном варианте имеют диаметр менее 0,25 мм. Примером может служить конструкция, в которой проволоки 202 имеют диаметр 0,21 мм; проволоки 204 могут быть диаметром 0,19 мм; а проволоки 208 могут иметь диаметр 0,175 мм. Надо иметь в виду, что в данном варианте проволоки 204 и 206 имеют одинаковые диаметры и имеют различные обозначения только для индикации их размещения. Следует отметить, что равенство диаметров проволок 204 и 206 не ограничивает настоящее изобретение. Все указанные диаметры проволок приведены только для иллюстрации и могут быть изменены при соблюдения правила соединения, предусматривающего снижение контактов между внешними проволоками центральной скрутки, снижение контактов между внешними проволоками наружных скруток и снижение контактов между наружными скрутками. В приведенном примере (только для целей иллюстрации) интервал между внешними проволоками наружных скруток составляет 0,014 мм. Следует отметить, что промежутки между проволоками заполняются материалом слоя покрытия в процессе нанесения слоя покрытия на корды. В результате слой покрытия способствует снижению соприкосновения между проволоками.In a third embodiment of the inventive structure comprising a cord made of metal materials shown in FIG. 9, development of the concept of the embodiment shown in FIG. 8 is shown, with further reduction of contacts between wires and strands. To create a cord in accordance with the invention, in this embodiment, a wire of three different sizes is used. In this embodiment, the thickest is the central wire 202 in the central strand 200. Intermediate size wires 204 are located around the central strand wire 202 200 and therefore form part of the central strand 200. The intermediate size wire 204 is also the central wire 206 of all outer strands 210. Number 208 marks the thinnest wires used. Each wire 206 in each outer twist 210 is entwined with such wires. All wires in this embodiment have a diameter of less than 0.25 mm. An example is a structure in which wires 202 have a diameter of 0.21 mm; wires 204 may be 0.19 mm in diameter; and wires 208 may have a diameter of 0.175 mm. It should be borne in mind that in this embodiment, the wires 204 and 206 have the same diameters and have different designations only to indicate their placement. It should be noted that the equality of the diameters of the wires 204 and 206 does not limit the present invention. All indicated wire diameters are for illustration only and may be changed subject to the connection rule, which provides for a reduction in the contacts between the outer wires of the central strand, a reduction in the contacts between the outer wires of the outer strands, and a reduction in the contacts between the outer strands. In the above example (for illustration purposes only), the spacing between the outer wires of the outer strands is 0.014 mm. It should be noted that the gaps between the wires are filled with the material of the coating layer in the process of applying the coating layer to the cords. As a result, the coating layer helps to reduce contact between the wires.

Возвращаясь к чертежу на фиг.2, рассмотрим приводной шкив 24, включающий основание 40 и втулку 42. Основание 40 выполнено из чугуна и имеет два фланца 44 с противоположных сторон шкива 24, образующих паз 46. Втулка 42 содержит основание 48, имеющее поверхность 50 передачи тягового усилия и два бортика 52, упирающихся в фланцы 44 шкива 24. Втулка 42 выполнена из полиуретана, например, описанного в патенте США №5112933, или любой другой подходящий материал, обеспечивающий требуемые сцепление с поверхностью 30 сцепления слоя 28 покрытия и износоустойчивость. Среди элементов, входящих в тяговый привод 18, желательно, чтобы износу подвергалась втулка 42 шкива, а не шкив 24 или работающий на растяжение элемент 22 в силу высокой стоимости замены работающего на растяжение элемента 22 или шкива 24. Втулка 42, таким образом, выполняет роль расходного слоя в тяговом приводе 18. Втулка 42 удерживается внутри паза 46 или приклейкой, или каким-либо другим обычным способом. Втулка 42 определяет поверхность 50 передачи тягового усилия, выполненную по форме как поверхность приема поверхности сцепления работающего на растяжение элемента 22. Поверхность 50 передачи тягового усилия имеет диаметр D. Сцепление между поверхностью 50 передачи тягового усилия и поверхностью 30 сцепления обеспечивает передачу тягового усилия для приведения в движения подъемной системы 12. Диаметр шкива, предназначенного для использования совместно с работающим на растяжение элементом, описанным выше, значительно уменьшен по сравнению с диаметром используемых шкивов. В частности, диаметр шкивов, предназначенных для использования с плоским канатом в соответствии с настоящим изобретением, может быть уменьшен до 100 мм и менее.Returning to the drawing in FIG. 2, we consider a drive pulley 24 including a base 40 and a sleeve 42. The base 40 is made of cast iron and has two flanges 44 on opposite sides of the pulley 24 forming a groove 46. The sleeve 42 contains a base 48 having a transmission surface 50 traction force and two sides 52, abutting against the flanges 44 of the pulley 24. The sleeve 42 is made of polyurethane, for example, described in US patent No. 5112933, or any other suitable material that provides the required adhesion to the adhesion surface 30 of the coating layer 28 and wear resistance. Among the elements included in the traction drive 18, it is desirable that the pulley bushing 42 is subjected to wear rather than the pulley 24 or the tensile element 22 due to the high cost of replacing the tensile element 22 or the pulley 24. The bushing 42 thus plays the role a consumable layer in the traction drive 18. The sleeve 42 is held inside the groove 46 either by gluing, or by any other conventional method. The sleeve 42 defines a tractive force transmission surface 50, configured to be a receiving surface of the adhesion surface of the tensile member 22. The tractive force transmission surface 50 has a diameter D. The adhesion between the tractive force transmission surface 50 and the clutch surface 30 allows the transmission of tractive effort to bring movement of the lifting system 12. The diameter of the pulley intended for use in conjunction with the tensile element described above is significantly reduced compared to Diameter used pulleys. In particular, the diameter of pulleys intended for use with a flat rope in accordance with the present invention can be reduced to 100 mm or less.

Для специалиста понятно, что подобное уменьшение диаметра шкива позволяет использовать силовой механизм значительно меньших размеров. Фактически, размеры силового механизма могут быть уменьшены вчетверо относительно обычных размеров при использовании, например, в безредукторном приводе типичного лифта с грузоподъемностью 8 человек в невысоком здании. Это обусловлено тем, что при использовании 100 мм шкива требования к моменту вращения снижаются приблизительно вчетверо, а число оборотов двигателя растет. Соответственно падает и стоимость такого силового механизма.For a specialist it is clear that such a decrease in the diameter of the pulley allows you to use the power mechanism is much smaller. In fact, the dimensions of the power mechanism can be reduced by four times relative to normal sizes when used, for example, in a gearless drive of a typical elevator with a lifting capacity of 8 people in a low building. This is due to the fact that when using a 100 mm pulley, the torque requirements are reduced approximately fourfold, and the engine speed is increasing. Accordingly, the cost of such a power mechanism falls.

Несмотря на то, что в представленном примере используется втулка 42, для специалиста должно быть очевидно, что работающий на растяжение элемент 22 может быть использован совместно со шкивом, и не имеющим втулки 42. В другом варианте конструкции втулка 42 может быть заменена нанесением на шкив покрытия из специального материала, например полиуретана, либо шкив может быть отлит или отформован из подходящего синтетического материала. Такие варианты могут оказаться выгодными, если будет установлено, что благодаря уменьшенному размеру шкива его замена целиком дешевле замены втулок шкива.Although the sleeve 42 is used in the example shown, it should be apparent to those skilled in the art that the tensile member 22 can be used in conjunction with a pulley and not having a sleeve 42. In another design, the sleeve 42 can be replaced by applying a coating to the pulley from a special material, such as polyurethane, or the pulley can be molded or molded from a suitable synthetic material. Such options may prove to be beneficial if it is established that, due to the reduced size of the pulley, replacing it is entirely cheaper than replacing the pulley bushings.

Поверхность сцепления может иметь профиль, выполненный как направляющая работающего на растяжение элемента 22 при его взаимодействии со шкивом. Например, форма шкива 24 и втулки 42 определяет то пространство 54, куда входит работающий на растяжение элемент 22. Фланцы 44 и бортики 52 втулки 42 ограничивают зону соединения работающего на растяжение элемента 22 и шкива 24 и так направляют это соединение, чтобы не допустить соскакивания работающего на растяжение элемента 22 со шкива 24.The adhesion surface may have a profile made as a guide of the tensile element 22 interacting with the pulley. For example, the shape of the pulley 24 and the sleeve 42 defines the space 54 where the tensile element 22 enters. The flanges 44 and the flanges 52 of the sleeve 42 define the connection area of the tensile element 22 and the pulley 24 and direct this connection to prevent the working tensile element 22 from the pulley 24.

Другой вариант тягового привода 18 показан на фиг.3. В этом варианте выполнения тяговый привод 18 содержит три работающих на растяжение элемента 56 и приводной шкив 58. Каждый из работающих на растяжение элементов 56 имеет конструкцию, аналогичную работающему на растяжение элементу 22, описанному выше в связи с изображениями на фиг.1 и 2. Приводной шкив 58 имеет базу 62, два фланца 64, расположенных на противоположных сторонах шкива 58, две перегородки 66 и три втулки 68. Перегородки 66 разнесены вбок от фланцев 64 и друг от друга таким образом, что образуют три паза 70, в которых установлены втулки 68. Так же, как и втулка 42, описанная со ссылкой на фиг.2, каждая втулка 68 имеет основание 72, которое определяет поверхность 74 передачи тягового усилия при контакте с одним из работающих на растяжение элементов 56, и два бортика 76, которые упираются во фланцы 64 или перегородки 66. Так же, как и на фиг.2, втулка 42 достаточно широка для того, чтобы между краями работающего на растяжение элемента и бортиками 76 втулки 42 существовал зазор 54.Another variant of the traction drive 18 is shown in FIG. In this embodiment, the traction drive 18 comprises three tensile members 56 and a drive pulley 58. Each of the tensile members 56 has a structure similar to the tensile member 22 described above in connection with the images of FIGS. 1 and 2. The drive the pulley 58 has a base 62, two flanges 64 located on opposite sides of the pulley 58, two partitions 66 and three bushings 68. The partitions 66 are spaced laterally from the flanges 64 and from each other so that they form three grooves 70 in which the bushings 68 are mounted . Also to k and sleeve 42, described with reference to figure 2, each sleeve 68 has a base 72, which defines the traction transmission surface 74 in contact with one of the tensile elements 56, and two sides 76, which abut against the flanges 64 or partitions 66. As in FIG. 2, the sleeve 42 is wide enough so that a gap 54 exists between the edges of the tensile member and the edges 76 of the sleeve 42.

Другая конструкция тягового привода 18 показана на фиг.4 и 5. На фиг.4 показан шкив 86, имеющий поверхность, выполненную по форме как поверхность приема поверхности сцепления работающего на растяжение элемента, например вогнутую поверхность 88 передачи тягового усилия. Форма поверхности 88 передачи тягового усилия способствует во время работы центровке плоского работающего на растяжение элемента 90. На фиг.5 показан работающий на растяжение элемент 92, имеющий поверхность 94 сцепления слоя покрытия с профилем усиленного сцепления между приводным шкивом и работающим на растяжение элементом, сформированным посредством запрессованных внутрь кордов 96. На приводной шкив 98 надета втулка 100, форма поверхности передачи тягового усилия которой выполнена дополняющей профиль поверхности работающего на растяжение элемента 92, как средство увеличения тягового усилия между втулкой (шкивом) и работающим на растяжение элементом. Взаимодополняющая конфигурация способствует правильной ориентации работающего на растяжение элемента 92, в процессе зацепления, и, кроме того, увеличивает силы сцепления между работающим на растяжение элементом 92 и приводным шкивом 98.Another design of the traction drive 18 is shown in FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows a pulley 86 having a surface shaped as a reception surface of a clutch surface of a tensile member, for example a concave surface 88 for transmitting traction. The shape of the traction force transfer surface 88 facilitates during alignment of the flat tensile member 90. FIG. 5 shows a tensile member 92 having an adhesion surface 94 of a coating layer with a reinforced adhesion profile between a drive pulley and a tensile member formed by cords pressed inwardly 96. A sleeve 100 is put on the drive pulley 98, the shape of the traction force transmission surface of which is complementary to the surface profile of the tensile element 92, as a means of increasing traction between the sleeve (pulley) and the tensile element. The complementary configuration facilitates the proper orientation of the tensile member 92 during engagement, and further increases the adhesion forces between the tensile member 92 and the drive pulley 98.

При использовании работающих на растяжение элементов и тяговых приводов согласно настоящему изобретению, можно добиться существенного снижения максимального давления каната с соответствующим сокращением диаметра шкива и требований к величине крутящего момента. Снижение максимального давления каната связано с поперечным сечением работающего на растяжение элемента, имеющего коэффициент формы, превышающий единицу. Для такой конфигурации, считая, что работающий на растяжение элемент имеет форму, как показано на Фиг.6.4, величина максимального давления каната может быть приближенно определена выражениемWhen using tensile elements and traction drives according to the present invention, it is possible to achieve a significant reduction in the maximum rope pressure with a corresponding reduction in pulley diameter and torque requirements. The decrease in the maximum rope pressure is due to the cross section of the tensile element having a shape factor greater than one. For this configuration, assuming that the tensile element has a shape as shown in FIG. 6.4, the maximum rope pressure can be approximately determined by the expression

Р_max≡ (2F/Dw),P _max ≡ (2F / Dw),

где F - максимальная растягивающая сила в работающем на растяжение элементе. Для других конфигураций, показанных на фиг.6.1-4, максимальное давление каната будет приблизительно тем же самым, хотя и несколько выше благодаря дискретному характеру корда, состоящего из отдельных проволок. Для круглого каната с круглым пазом максимальное давление определяется какwhere F is the maximum tensile force in the tensile element. For other configurations shown in Figs. 6.1-4, the maximum rope pressure will be approximately the same, although somewhat higher due to the discrete nature of the cord, consisting of separate wires. For a round rope with a round groove, the maximum pressure is defined as

Р_max=(2F/Dd)(4/π )P _max = (2F / Dd) (4 / π)

Коэффициент (4/π ) обуславливает почти 27%-ное увеличение максимального давления каната при сравнимых диаметрах и растягивающих силах. Более важно то, что ширина w значительно больше диаметра корда d, что значительно снижает максимальное давление каната. Если же в пазах под обычный канат сделаны насечки, максимальное давление каната вырастает еще больше и тогда относительное снижение максимального давления каната при использовании работающего на растяжение элемента плоской формы оказывается еще более значительным. Другим преимуществом использования работающего на растяжение элемента согласно настоящему изобретению является то, что толщина t₁ работающего на растяжение элемента может быть много меньше, чем диаметр d круглых канатов равной грузоподъемности. Благодаря этому увеличивается гибкость работающего на растяжение элемента по сравнению с обычными канатами.Coefficient (4 / π) causes an almost 27% increase in maximum rope pressure with comparable diameters and tensile forces. More importantly, the width w is significantly larger than the cord diameter d, which significantly reduces the maximum rope pressure. If notches are made in the grooves for a normal rope, the maximum pressure of the rope grows even more and then the relative decrease in the maximum pressure of the rope when using a tensile element of a flat shape is even more significant. Another advantage of using the tensile member according to the present invention is that the thickness t _{1 of} the tensile member can be much less than the diameter d of the round ropes of equal load capacity. This increases the flexibility of the tensile member compared to conventional ropes.

Несмотря на то, что изобретение было описано и проиллюстрировано на примерах его выполнения, специалисты должны понимать, что в нем могут быть сделаны различные изменения, исключения и добавления без изменения его объема притязаний, определяемых формулой изобретения.Despite the fact that the invention has been described and illustrated by examples of its implementation, specialists should understand that various changes, exceptions and additions can be made in it without changing its scope of claims defined by the claims.

Claims

1. The use of a tensile element containing at least one load-bearing cord enclosed in a coating layer made of non-metallic material, as a rope for transmitting upward force to the cab of a lifting system with a traction sheave.

2. A lifting system comprising a cabin, a counterweight, a traction sheave mounted rotatably, and a tensile member according to claim 1, cooperating with a traction sheave and mounted connecting the cabin and a counterweight to each other with the possibility of transmitting upward pulling force to the cab .

3. The lifting system according to claim 2, characterized in that the tensile element contains at least one load-bearing cord enclosed in a coating layer, which is a flame retardant.

4. The lifting system according to claim 3, characterized in that each cord is made of a group of wires located with gaps between adjacent wires filled with a coating layer.

5. A tensile element for transmitting traction to the cabin of the lifting system, having a width w, a thickness t in the bending direction, and a clutch surface defined by its width, characterized in that it has a shape factor determined by the ratio of the width w to the thickness t, large units, and contains a group of individual load-bearing cords enclosed in a common coating layer, which is used as a flame retardant.