
книги из ГПНТБ / Юхвец И.А. Производство высокопрочной проволочной арматуры
.pdfТ 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 |
(Т |
° в |
б 300 |
°В |
° в |
||
шах |
|
|
|
кн (кГ) |
|
|
|
|
|
|
о/ |
|
|
|
/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 |
0£ |
|
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 |
/а |
=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 |