Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Юхвец И.А. Производство высокопрочной проволочной арматуры

.pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.23 Mб
Скачать

Т а б л и ц а 95

Агрегатные механические свойства арматурных канатов диаметром 6 мм промышленных партий, изготовленных на ОСПКЗ

Номер

серии

1

2

3

Нормы

ГОСТ

13840—68

о-в ,

М н / м 2 ( к Г / м м 2 )

OQ 2.

М п / м 2 ( к Г / м м 2 )

1

бзоо- %

>еднее

 

:имум

4)

 

:имум

CJ

:имум

>.

 

QJ

 

 

О

 

 

 

CU

 

 

СУ

 

 

 

 

as

ц

 

Х

=

 

 

s

S

О

 

о

а

 

 

 

2

 

 

1940

2050

1990

1450

1680

1590

5

10

7

(194)

(205)

(199)

(145)

(168)

(159)

 

 

 

1970

2070

2030

1520

1800

1720

4,1

8,3

6,2

(197)

(207)

(203)

(152)

(180)

(172)

 

 

 

2000

2130

2040

1590

1780

1720

5,8

8,6

7

(200)(213) (204) (159) (178) (172)

>1850

1480

> з

(185)(148)

заводской технологии, после чего протягивали на гото­

вую проволоку диаметрами 2 мм.(для свивки

наружного

слоя) и 2,2 мм (для сердечника). Минимальное

времен­

ное

сопротивление готовой

светлой

проволоки

было

2000 Мн/м2

(200 кГ/мм2 )

при удовлетворительных

чис­

лах

перегибов. Из этой проволоки свили на

прядевью-

щей

машине

канаты при

числе

оборотов

ротора

280

в 1 мин; шаг свивки каната составлял

15,5 dK.

 

 

 

Низкотемпературный

отпуск

канатов

осуществляли

в потоке при силе тока

535—575 а и напряжении 28,5—•

32 в.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механические характеристики

арматурных

канатов

трех

серий

опытно-промышленных

партий

приведены

Т а б л и ц а 96

Агрегатные механические свойства арматурного каната диаметром 6 мм в зависимости от температуры испытаний

Температура

а в

|

°0,2

Е

 

испытаний,

Мн/м2 (кГ/мм")

М н / м 2 Х Ю 5

6»о. %

°С

(кГ/мм 2 ХЮ')

 

+20

2080(208)

 

1800(180)

1 ,48

5,4

—60

2180(218)

 

2000(200) *

1,55

4,7

—90

2240(224)

 

2150(215)

1,53

4,9

200

 

 

 

Т а б л и ц а

97

Релаксация

напряжений арматурного каната диаметром 6 мм

 

в зависимости от начальных напряжений а е л

(длительность

 

 

испытаний

100 ч)

 

 

 

 

д р е л' %

стрелЧ%

Л рел - %

 

60

1,92

70

3,63

 

 

2,26

3,35

 

 

 

 

 

 

65

2,50

75

4,32

 

 

2,39

4,39

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е . В числителе — данные о неотпущенном канате,

в

зна­

менателе — о канате, отпущенном электроконтактным способом.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

98

Релаксация

напряжений арматурного каната

диаметром 6 мм

в зависимости от длительности испытаний (о"р е л / а п = 70%)

 

Длительность

Д р е л - %

Длительность

Д р е л -

 

 

нспытани('[, ч

испытаний, ч

%

 

100

3,63

2500

6,95

 

 

3,35

6,13

 

 

 

 

 

 

1000

6,40

3500

7,27

 

 

5,32

6,51

 

-

 

 

 

в табл. 95 (по данным испытаний при комнатной темпе­ ратуре) . Стандартные характеристики исследованы также на образцах канатов в условиях отрицательных тем­ ператур (табл. 96). Результаты релаксационных испыта­ ний образцов арматурных канатов ОСГЩЗ иллюстриру­ ют табл. 97 и 98.

Ползучесть аналогичных образцов каната диамет­ ром 6 мм равна 0,0422% при о"полз=70% стп и 0,0052 при

о-П О лз=60% сгЕ (за 100 ч).

Потери прочности при свивке испытанных канатов со­ ставили 0,6%. Потерн прочности при отпуске после свив­ ки были 2,7% при суммарных и 2,5% при агрегатных ис­ пытаниях.

201

Т а б л и ц а 99

Параметры установок ОКБ-911 и СКБ-914-915 для отпуска арматурных канатов

Установка

Способ нагрева

Длина рабочей части установки, м

Продолжитель­ ность нагрева, с

Скорость движе­ ния каната при нагреве, м/мнн

Производитель­ ность для одной нити, кг

 

 

 

1

ОКБ-911

В потоке горячего

15

132

6,8

83

СКБ-914-915

воздуха

3,5

8

26

336

Электроконтакт­

ный

Механические свойства арматурных канатов опытнопромышленных партий, изготовленных по новой техноло­

гии поточного

электроконтактного

отпуска,

отвечают

всем требованиям технических

условий.

 

Проведенные

эксперименты

позволяют считать, что

отпуск канатов

электроконтактным

нагревом

имеет ряд

технико-экономических преимуществ

перед обычным от­

пуском в потоке горячего воздуха. Некоторые

параметры

двух рассмотренных выше установок приведены в табл. 99.

Отпуск в кипящем слое

Для отпуска в кипящем слое на ОСПЗ была установ­ лена опытно-промышленная протяжная печь СКБ-5550. Она состоит из нагревательной камеры с кожухом, газо­ распределительного блока, циклона, воздушно-водяного холодильника и воздушного охладителя.

Длина электропечи СКБ-5550 невелика (3,47 м), что является ее преимуществом перед печами ОКБ-911.

Максимальная скорость движения каната была оп­ ределена в 5,9 м/мин при температуре кипящего слоя 380° С и продолжительности нагрева 30 с. Максимальная производительность шестиниточной печи СКБ-5550 при указанной скорости равна 2340 кг/ч, что в два раза вы­ ше производительности печи ОКБ-911. Мощность печи СК.Б-5550 (с учетом потерь) составляет 230 квт.

Механические свойства арматурных канатов диамет-

202

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 100

Результаты агрегатных механических испытаний канатов

диаметром

15 мм, подвергнутых

отпуску

в печах

СКБ-5550

 

 

и ОКБ-911

 

 

Печь

р

а в

1

ff0,2

 

Е.

max'

Мн/м 2 (кГ/мм 2 )

 

М н / и 2 х Ю в

 

кн(кГ)

 

(кГ/мм2 ХЮ*)

СКБ-5550

235,5

1660

 

1470

4,0

1 ,97

 

(23550)

(166)

(147)

 

 

 

236

1670

 

1470

5,6

1,97

 

(23600)

(167)

(147)

 

 

ОКБ-911

236

1670

 

1520

4,7

1,96

 

(23600)

(167)

(152)

 

 

 

235

1660

 

1470

6,0

 

 

(23500)

(166)

(147)

 

 

П р и м е ч а л

н е. При отпуске канатов

в

печи СКБ-5550 температура

ки­

пящего

слоя

составляла 380° С. Температура

в

первой зоне печи ОКБ-911

была

325, во

второй

480°

С

 

 

 

ром 15 мм, отпущенных в печах СКБ-5550 и ОКБ-911, оказались аналогичными (табл. 100). Релаксации напря­ жений центральных проволок диаметром 5,5 мм, взятых нз канатов, отпущенных в этих печах, также были на одном уровне.

Арматурные канаты опытно-промышленных партий, отпущенных на агрегате СКБ-5550, полностью соответ­ ствуют техническим требованиям ГОСТ 13840—68, одна­ ко во время промышленного опробования и при передел­ ках печи не удалось полностью устранить вынос песка канатами. Поэтому печь СКБ-5550 пришлось остановить, так как она не удовлетворяла требованиям техники безо­ пасности.

6. ВЫТЯЖКА АРМАТУРНЫХ КАНАТОВ

Неодинаковое натяжение проволок при свивке их в канат приводит к тому, что длина их по отдельным сло­ ям навива оказывается неравномерной. Во время нагружения каната происходит перенапряжение коротких про­ волок и прядей и выпучивание проволок с избыточной длиной. Это выражается в различии агрегатного и сум­ марного разрывных усилий каната. Для устранения это-

203

го недостатка необходимо вытягивать канат под нагруз­

кой

[122], С. Ф.

Чукмасов [124] считает,

что обыч­

но

применяемая

вытяжка при свивке не

обеспечивает

значительного повышения качества канатов и предлага­ ет осуществлять «силовую калибровку» канатов, сущ­ ность которой заключается в том, что свитый канат про­ тягивают через специальные оправки, служащие сило­ вым калибром.

Институтом горного дела АН УССР создана установ­ ка, названная делонгатором, предназначенная для пред­ варительной вытяжки канатов в процессе их изготовле­ ния на канатовыощей машине. Эта установка состоит из двух шкивов разного диаметра, жестко закрепленных на приводном валу, и ведомого шкива, свободно вращающе­ гося на оси. Последний является одновременно и тяго­ вым и вытягивающим (уплотняющим) устройством. Для обеспечения необходимого тягового усилия канат не­ сколько раз обвивают вокруг тягового и вытягивающего шкивов [125].

Одной из последних установок для снятия начальных остаточных удлинений в стальных канатах является стенд, примененный внутри ствола бетонной части новой московской телевизионной башни [126]. Этот стенд дли­ ной 215 м и шириной 25 м допускает приложение к кана­ ту растягивающего усилия 2,4 Мн (240 Т).

Такой стенд можно успешно применять и для вытяж­ ки мощных арматурных канатов как непосредственно на

строительных площадках потребителей,

так и на заво­

дах — изготовителях канатов. Однако

более прогрес­

сивной следует считать поточную вытяжку канатов, в ча­

стности на

установке,

спроектированной

институтом

«Гипрометиз»,

где этой

операции

можно

подвергать

также катанку и проволоку

(рис. 68).

 

 

 

 

Обрабатываемое на

этой

установке изделие — канат,

намотанный

на

катушку

/,

установленную

на

поста­

мент 2, или моток катанки

(проволоки)

укладывают на

размоточное

устройство

3,

протаскивают

через

ролики

тягового устройства 4 и наматывают

на

тормозное уст­

ройство 5, представляющее собой короткий конический барабан с ребордами. Барабан этот смонтирован в кон­ це тихоходного вала редуктора, быстроходный вал кото­

рого соединяется с валом

порошковой

электромагнит­

ной муфты 6.

При помощи данной муфты

осуществляют

регулируемое

торможение

барабана, на

который нама-

204

тывают шесть-восемь оборотов изделия. Конец изделия протаскивают до вытягивающего устройства 7 и закреп­ ляют посредством специального клещевого захвата. Из­ делие наматывают на другой барабан 8 (с вытягивающим устройством) в виде плотного мотка катанки (проволо­ ки) пли 8—10 витков каната и перематывают на бара­ бан, установленный на намоточном аппарате 9. Вытяги­ вающее устройство состоит из спицевого барабана, двух

•6

Рис. R8. Схема установки для вытяжки арматурных канатов

редукторов, соединенных зубчатыми муфтами, и элект­ родвигателя постоянного тока с широко регулируемым числом оборотов.

Растянутый участок изделия находится между бара­ банами вытягивающего и тягового шкивов с тормозным устройством. Длительность вытяжки определяется дли­ ной растянутого участка и скоростью вытягивания. Уси­ лие вытяжки определяют при помощи динамического ро­ лика, измеряя давление манометром в гидравлическом цилиндре. Предусмотрен также вариант замера натяже­ ния посредством индуктивной месдозы. Наибольшее уси­ лие вытяжки 60 кн (6Т), длительность вытяжки 0,5—5 мин. Длина участка, находящегося, под натяжением, 5 м, скорость движения изделия 1 —10 м/мпн.

7.ПЛАСТИЧЕСКИ ОБЖАТЫЕ АРМАТУРНЫЕ КАНАТЫ

ИТЕХНОЛОГИЯ ИХ ПРОИЗВОДСТВА

Пластически обжатые канаты по сравнению с обыч­ ными обладают повышенной плотностью и однород­ ностью; большей прочностью и гибкостью; повышенной способностью противостоять внешним деформирующим воздействиям. Однако сцепление их с бетоном хуже.

Пластически обжатые канаты производят двумя спо­ собами: волочением [127; 118] и прокаткой [122]. Оба эти способа используют за рубежом и детально иссле­ дуют и опробуют в СССР. Краткий обзор технологичес­ ких схем изготовления круглых обжатых прядей по за-

205

Т а б л и ц а 101

Зависимость агрегатных механических свойств арматурных канатов конструкции 1X7 диаметром 4,5 мм от режима обработки

Р е ж и м обработки

Канат

Исходный, терми­ чески не обрабо­ танный

Отпущенный

Подвергнутый

МТО

Отпущенный

температура печн,°С

В !

Ч к

 

§ Е

 

•Is

 

S "

 

ё&

 

5. га

310 4

310 4

310 4

350 4

°мто1

 

°0,2

ff0,05

°0,01

 

кп (кГ)

 

с в

 

%

ffB

 

 

 

 

%

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

22,77

83,5

76,0

65,0

1,90

 

(2277)

 

 

 

 

0

22,60

92,5

83,0

73,5

1,95

 

(2260)

 

 

 

 

50

22,50

95,5

92,0

87,0

2,00

 

(2250)

 

 

 

 

70

22,50

97,0

93,5

89,0

2,00

 

(2250)

 

 

 

 

0

22,60

84,5

79,0

73,0

2,00

 

(2260)

 

 

 

 

Подвергнутый

350

4

50

22,10

93,0

88,0

84,2

2,00

МТО

 

 

 

(2210)

 

 

 

 

 

350

4

70

22,15

98,0

94,5

90,0

2,00

 

 

 

 

(2215)

 

 

 

 

 

380

4

70

21,95

96,5

95,0

90,0

3,90

 

 

 

 

(2195)

 

 

 

 

 

380

5

70

21,53

96,0

94,0

90,5

4,35

 

 

 

 

(2153)

 

 

 

 

 

380

6

70

20,50

98,0

95,5

91,5

4,70

 

 

 

 

(2050)

 

 

 

 

Диаграммы деформации арматурного каната 1X7 диаметром 4,5 мм, подвергнутого МТО на опытной уста­ новке ЦНИИЧМ, и сопоставление ее с соответствующи­ ми диаграммами исходного (не подвергнутого термичес­ кой обработке) и отпущенного канатов приведены на рис. 70. Механические свойства арматурных канатов диаметрами 4, 5 и 6 мм, подвергнутых разным режимам МТО на установке УЩЭП ЦНИИЧМ, приведены в табл. 101 и 102. Эти данные позволили установить оптималь-

207

Т а б л и ц а 102

Зависимость агрегатных механических свойств арматурных канатов конструкции 1X7 диаметром 6 мм от режима обработки

Канат

Р е ж им

обработки

грева,

темпера­ турапе­ °Счи,

длнте.1 НОСТЬ!

 

л g Е

 

°0,2

а 0,05

с 0,01

р

° в

б 300

°В

° в

шах

 

 

 

кн (кГ)

 

 

 

 

 

 

о/

 

 

 

Исходный,

терми­

48,3

90,5

73,0

63,5

2,40

чески не

обрабо­

 

 

(4830)

 

 

 

 

танный

 

 

 

 

 

 

 

 

Подвергнутый

310

6

48,4

89,5

83,5

79,5

2,60

МТО

 

350

6

(4840)

95,0

93,5

91,0

4,35

 

 

47,5

 

 

380

4

(4750)

97,5

93,5

87,5

4,10

 

 

47,9

 

 

 

 

(4790)

 

 

 

 

 

1Ю00)

0,2

OA

 

03

1,0

/,2

 

 

 

 

 

 

Удлинение, пн

 

 

Рис. 70.

Диаграмма

деформаций каната конструкции 1X7 диаметром 4,5 мм

 

 

в

зависимости от способа его обработки:

 

 

/ — исходный

канат,

свитый

из холоднотянутой

проволоки;

2 — т о т

ж е канат,

подвергнутый

отпуску в печи

с температурой

300° С в течение

240 с; 3 тот ж е

канат,

подвергнутый

МТО с

нагревом

в

печи

с температурой 300° С

в течение

 

 

 

210

с при О

=70%

 

 

Номер

 

° 0 , 2 / с т Р

1

о 0 , 0 1 / ° в

 

 

кривой

М н / м 2 ( к Г / м м 2 )

 

%

 

/

2155(215,5)

91,0

 

•63,5

2

2140(214,0)

95,0

 

82,0

3

21С0(210,0)

96,5

 

93, П

208

О 10

JO

SO

70

90

 

 

Время, ч

 

 

Рнс. 71. Релаксация напряжении арматурного каната

диаметром

4,5

мм в зависимости

от способа

его обра­

 

 

 

 

 

 

ботки:

 

 

 

 

 

/ — отпуск

в

печи

с

температурой

300° С

в течение

2Ю с;

? М Т О

с

нагревом

в

печи

с

температурой

300° С

в течение

240

с

при О

_

=50% ст

; 3 — то ж е ^

 

Ю

 

 

100

Время. V

№00

 

/0000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рнс. 72. Релаксация напряжений

стабилизирован­

ных

арматурных

канатов

фирмы

«Сомерсет»

и ка­

ната

диаметром

4,5

мм,

подвергнутого

МТО

в

Ц Н И И Ч М (длительность

релаксационных

нспыта-

 

 

таний

10000

 

ч, а

р е л = 7 0 % ( Т в ) :

 

 

 

/ — минимальное

значение

по

каталогу

фирмы

«Сомерсет»;

2

экспериментальные

данные

для

каната

диаметром

 

4,5

 

мм,

 

обработанного

в Ц Н И И Ч М

нагревом

д о

 

300° С

в

течение

240

с

" а М Т О = 7 0 %

V

3 —

т

о

ж е ' п р п

0 м т о = 5 О % 0 в ;

 

4 — максимальное

значение

по

каталогу

фирмы

 

 

 

 

 

«Сомерсет»

 

 

 

 

 

14—217

209

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ