ТЕОРЕТИЧНІ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ПІДХОДИ ДО ДОСЛІДЖЕННЯ ДОДАТКОВИХ НАПРУЖЕНЬ В ЕЛЕМЕНТАХ СТАЛЕВИХ КАНАТІВ ПРИ НАБІГАННІ НА БЛОКИ ТА БАРАБАНИ

Анотація

У статті розглядаються теоретичні та експериментальні підходи до дослідження
додаткових напружень, що виникають в елементах сталевих канатів при набіганні на блоки
та барабани. Постановка проблеми висвітлює важливість цього питання для широкого кола
галузей промисловості, де використовуються сталеві канати, та необхідність підвищення їх
міцності, надійності й довговічності. В основній частині роботи наведені різноманітні
формули для визначення додаткових напружень, запропоновані вітчизняними та
зарубіжними дослідниками, такими як Маліновський В.А., Нікітін І.Ф., Глушко М.Ф.,
Сергєєв С.Т., Бенойт Дж., Ісааксен І., Ернст У., Лейдер, Шмідт К. та іншими. Зазначається,
що більшість цих формул застосовна лише для спіральних канатів і не враховує
конструктивні особливості канатів подвійної звивки. Порівняння значень додаткових
напружень, отриманих розрахунковим способом і експериментальним шляхом, проведене
Нікітіним І.Ф., демонструє значні розбіжності між ними. Далі детально розглядаються
експериментальні методи визначення напружень, застосовані різними дослідниками.
Особлива увага приділяється дослідам Нікітіна І.Ф., який використовував спеціальні Пподібні тензорезистори для вимірювання деформацій діаметрально протилежних пасм дротів
у канаті, що дозволило виключити вплив вигину та скручування. Наводяться осцилограми
додаткових напружень, отримані в його експериментах, та підкреслюється, що це були прямі
виміри саме додаткових напружень. Інші дослідники, такі як Вік та Шиффнер Г., наклеювали
тензодатчики на зовнішнє пасмо дротів і вимірювали сумарні напруження розтягу й вигину,
отримуючи відповідні осцилограми. У роботі Шмідта К. представлено результати трьох
серій експериментів з непрямого визначення додаткових напружень, які базувалися на
вимірюванні моменту внутрішнього конструкційного тертя, прогину каната при
поперечному навантаженні та визначенні втомної міцності при знакозмінному вигині на
блоках. Узагальнюючи результати різних дослідів, Шмідт К. робить висновок про величину
подвійної амплітуди коливань напружень у дроті при потраплянні його на випуклу та
ввігнуту сторони каната для різних конструкцій канатів і якості їх змащення. Водночас автор
підкреслює, що в усіх цих дослідах додаткові напруження розглядалися як повністю
сформовані силами тертя ковзання між дротами при їх відносному зсуві, що не враховує
низку інших факторів.