Способ получения металлокорда

 

Использование: в качестве арматурного элемента в резиновых изделиях, например в покрышках шин. Сущность изобретения: на металлический сердечник навивают длинномерные элементы, прикладывая к ним деформацию растяжения. При этом длинномерные элементы располагают с зазором, величину которого определяют по приведенной зависимости. 4 ил.

Изобретение относится к сталепроволочно-канатному производству, в частности к производству металлокорда. Известны способы производства металлокорда, преимущественно из проволок и/или прядей одинакового диаметра в сердечнике и в наружных слоях с использованием метода двойного кручения, при котором свивка осуществляется в две стадии. На первой стадии проволоки или пряди получают шаг свивки в два раза больше, чем у готового изделия, на второй стадии его подкручивают до требуемого шага свивки. Обе стадии осуществляют в одном технологическом потоке, что позволяет увеличить вдвое скорость свивки, чем при методе одинарного кручения. Метод двойного кручения применяют в основном при свивке витых изделий, которые не содержат центральный элемент, например конструкций 1х3; 1х4; 1х5; или 3х3; 4х4; 4х3; 3х4; и им подобных Свивка этим методом витых изделий, содержащих центральный элемент, например, 1+6; 3+6; 3+9 и им подобных сопровождается накоплением избыточной длины сердечника, который в виде петель выходит между наружными элементами, что ухудшает качество витого изделия. Причины образования этого дефекта рассмотрены на примере пряди 1+6. На фиг. 1 показано поперечное сечение пряди 1+6, в которой наружные элементы навиты на центральный с радиусом свивки r_св=0,5d_св. На начальной стадии свивки пряди двойным кручением наружный элемент длиной 21 (см. фиг. 2) образует спираль с углом свивки α₁ и шагом 2t. На второй стадии происходит уменьшение шага свивки до t, т.е. вдвое, при этом длина наружного элемента 21 идет на построение спирали с углом свивки α₂ и высотой 2t-Δ. Недостающая длина Dl спирали для построения ее на высоту 2t составит (см.фиг. 2): Тогда избыточная длина центрального элемента составит: Учитывая, что после преобразований получим Известны способы устранения различия в натяжении элементов витых изделий, которые заключаются в навивке внешних элементов на сердечник, в очаге свивки которых он получает деформацию кручения, большую, чем навиваемых на него элементов. Указанный способ малоэффективен, так как деформация скручивания приводит к уменьшению длины сердечника 4 и дефицит его длины возрастает. Целью настоящего изобретения является повышение качества витого изделия, в частности металлокорда, полученного методом двойного кручения, за счет устранения разницы в длине центрального и навиваемых на него элементов в процессе свивки и исключения петлеобразования. Указанная цель достигается тем, что к сердечнику и навиваемым на него элементам прикладывают деформацию растяжения, а длинномерные элементы навивают с зазором Δ, измеряемым вдоль оси витого изделия между каждым элементом (см. черт. 3). Этот зазор необходим, чтобы при разгрузке от растяжения и сокращении центрального элемента на шаге свивки на величину D было возможно свободное перемещение наружных элементов вдоль оси витого изделия (эффект сжатия пружины) до момента контактирования их друг с другом. Реализация указанного способа осуществляется за счет увеличения радиуса на центральный элемент:
r_н=K·r_св. Коэффициент К зависит от требуемого продольного зазора D и определяется величиной необходимого окружного зазора d (см. фиг. 3 и 4), связанных соотношением:
d=Δ·tgα₂.
Для n наружных элементов увеличение длины окружности свивки составит
η=2πr_св+nδ=2πr_св+n·Δ·tgα₂ или с учетом увеличения их сечения от наклона к оси витого изделия на угол свивки α₂

Коэффициент увеличения радиуса навивки пропорционален отношению длин η и 2πr_св:

Реализацию способа покажем на примере изготовления металлокорда конструкции 3х7(1+6) методом двойного кручения. Металлокорд включает три пряди 1+6 из проволоки диаметром 0,20 мм. Прядь изготавливается на машинах двойного кручения и свивается сначала с шагом 2(t)= 20 мм, а затем подкручивается до шага t 10 мм в одном технологическом потоке. Металлокорд 3х7(1+6) из прядей (1+6)х0,20 свивают с шагом 7,0 мм в том же направлении, что и прядь, при этом шаг свивки пряди уменьшается до 4,1 мм согласно соотношению ; где t_o, t_м, t_к шаги свивки исходной пряди (t_o= 10мм), металлокорда (t_м=7,0 мм) и пряди в готовом металлокорде, который равен

Избыточная длина центральной проволоки составляет

где d_св средний диаметр свивки, d_св=0,40 мм. Разность натяжения навиваемых элементов и сердечника P равна:

где E модуль упругости, E 2,1x10⁵H/мм²
F площадь сечения проволоки диаметром 0,20 мм, F 0,003 мм;
2t шаг свивки пряди на первой стадии изготовления;
P₁, P₂ натяжение сердечника и наружных проволок соответственно, H. Натяжение наружных проволок на практике применяется равным 0,1 разрывного усилия проволоки, т.е. для ⊘ 0,20 мм σ_в=2800 H/мм², P₂=9,0 H. Тогда P₁=ΔP+P₂=42,2+9,0=51,2 H.
Продольный зазор, необходимый для компенсации избыточной длины сердечника
Δ=6·Δ=6·0,134=0,804 мм.
Диаметр центрального элемента составляет с учетом плюсового допуска на проволоку + 0,01 мм.
Изготовлены пряди конструкции 1х0,25+6х0,20 мм, при свивке которых установили натяжение сердечника 50H и свили металлокорд 3х7(1х0,25+6х0,20), который не имел дефектов в виде петель, выходящих на поверхность металлокорда, что улучшило его качество. Последовательность операций по предлагаемому изобретению дает положительный эффект.

Формула изобретения

Способ получения металлокорда, при котором навивают длинномерные элементы на металлический сердечник, прикладывая к металлическому сердечнику перед очагом свивки деформацию, превышающую деформацию наружных длинномерных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделия, к сердечнику и навиваемым на него элементам прикладывают деформацию растяжения, при этом длинномерные элементы навивают с зазором Δ, равным

где t шаг свивки элементов;
r_св радиус свивки элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4