Высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов (варианты)
Высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов по первому варианту содержит кольцевой круглопрядный сердечник 1 из синтетических нитей, предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр их длины, а также охватывающий сердечник кольцевой защитный чехол 2 из синтетической ткани, выполненный с возможностью придания средству вытянутой формы из двух параллельных ветвей, при этом длина и периметр сечения защитного чехла 2 превышают длину и периметр сечения сердечника 1, а края защитного чехла 2 соединены внахлест и сшиты между собой продольными швами. Высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов по второму варианту содержит кольцевой круглопрядный сердечник 1 из синтетических нитей, предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр их длины, а также охватывающий сердечник 1 прямолинейный защитный чехол 2 из синтетической ткани, выполненный с возможностью придания сердечнику 1 вытянутой формы из двух параллельных ветвей, сложенных внутри центральной части чехла 2, длина которой выбрана из условия образования по краям ветвей сердечника грузовых петель 6, охваченных разделенными концевыми участками чехла, сшитыми двойными продольными швами с его центральной частью, при этом длина и периметр сечения защитного чехла 2 превышают длину и периметр сечения сердечника 1. Высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов по третьему варианту содержит, по меньшей мере, два кольцевых круглопрядных сердечника 1 из синтетических нитей, предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр их длины, а также охватывающий ветви сердечника 1 защитный чехол 2, выполненный с длиной и периметром сечения, превышающими длину и суммарный периметр сечения охваченных им сердечников 1, причем последние разделены продольными швами, выполненными в защитном чехле 2 на длине, выбранной из условия образования грузовых петель 6, которые в свою очередь охвачены раздельными полосами чехла 2 сшитыми между собой, при этом края чехла 2 соединены внахлест и закреплены продольными швами, размещенными вне периметра сердечников 1. При этом упрощена конструкция и повышены безопасность эксплуатации, надежность и долговечность вариантов средства.
Группа полезных моделей относится к строительству и используется в качестве грузозахватных приспособлений, используемых при такелажных работах, преимущественно, для подъема, перемещения и укладки в траншею изолированного трубопровода, подъема и стыковки труб при их сварке, монтажа технологических трубопроводов и оборудования, а также для работы с другими грузами, требующими мягкого захвата, обеспечивающего сохранность защитного покрытия, формы и структуры груза - нефтегазовой (при подъеме одиночных, стыковке труб в плети, при перемещении и укладке плетей труб в «нитку», технологического оборудования компрессорных и насосных станций и т.п.), а также в иных отраслях:
- энергетической (при подъеме и перемещении роторов, якорей преобразователей и т.д.);
- железнодорожной (при подъеме цистерн, полувагонов, пассажирских вагонов, хопперов и т.д.);
- судостроительной (при подъеме коленчатых и распределительных валов, корпусов судов, яхт и т.д.);
- в машиностроении (в изделиях с высоким квалитетом обрабатываемой поверхности) а также в других отраслях.
Известно высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов в виде мягкого средства, содержащего, как минимум, два кольцевых ленточных стропа постоянной ширины и равной длины, расположенных под углом и соединенных друг с другом таким образом, что ширина средства в местах установки его на крюк трубоукладчика равна ширине стропа, а на участках, поддерживающих трубопровод, у нижней образующей трубы, равна или превышает удвоенную ширину стропа. При этом, образующие строп полимерные нити уложены с равномерным их распределением в поперечном сечении стропа и защищены полимерной технической тканью (RU №2117847, М. кл., F16L 1/06, 1998).
Недостатками данного средства являются высокая стоимость, недостаточные безопасность, надежность и долговечность работы, а также сложность изготовления.
Известно высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов в виде мягкого средства содержащего один плоский кольцевой строп из уложенных по обе стороны его продольной оси витков полимерных жгутов или нитей, обернутых технической полимерной тканью и прошитых с образованием ветвей, представляющих собой полуокружности кольцевого стропа, соединенные грузовыми петлями по концам, (RU №2171942, М. кл., F16L 1/06, 2001).
Основным недостатком данного средства является низкая грузоподъемность в связи, с чем оно не может быть использовано при строительстве трубопроводов больших диаметров. Это обусловлено тем, что оно содержит расположенные по сторонам от его продольной оси два блока из витков жгутов или нитей, в каждом из которых витки уложены равномерно с одинаковым их числом на отрезках равной ширины по всей ширине блока. Как показала практика, данные мягкие средства не обладают характеристиками долговечности и грузоподъемности, необходимыми для работы при повышенных нагрузках - с трубопроводами диаметрами от 1020 до 1420 мм, в связи с неравномерной нагрузкой на витки расположенные в середине и у краев по ширине стропа, в результате чего витки, размещенные у краев, разрушались раньше, чем расположенные в середине стропа. Наиболее частыми при эксплуатации такого средства являются травмы, обусловленные внезапным разрывом сердечника (стропа), ветви которого при разрыве разлетаются с огромной скоростью.
Кроме того, известно высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов, содержащее, по меньшей мере, один плоский кольцевой строп (сердечник) из уложенных по обе стороны его продольной оси витков полимерных жгутов-нитей, обернутых технической полимерной тканью (чехлом) и прошитых с образованием ветвей, представляющих собой полуокружности кольцевого стропа, соединенные грузовыми петлями по концам, причем витки с каждой стороны от продольной оси средства уложены неравномерно - с увеличенным к краям, по сравнению со средней частью, количеством витков, уложенных на отрезках равной ширины в зоне, ширина которой составляет 5-35% полного поперечного размера стропа. Строп может быть выполнен из одного блока последовательно уложенных витков с увеличенным по краям количеством витков, уложенных на отрезках равной ширины, с обеих сторон
стропа. В ином исполнении строп может быть выполнен из нескольких размещенных по его ширине, несвязанных витками между собой блоков с разным числом витков на отрезках равной ширины, при этом по краям стропа предпочтительно установлены блоки, в которых число витков на отрезках равной ширины увеличено (RU №63013, опубл. 05.10.2007).
Недостатком данного средства является сложность изготовления изделия с заданным неравномерным распределением полимерных жгутов или нитей по сечению, низкие надежность и долговечность в связи с возможностью неоптимального перераспределения формы изделия и находящихся в нем полимерных жгутов или нитей под нагрузкой, поскольку последние при изготовлении уложены в чехле без зазора в прямолинейном (не скрученном) состоянии, а также возможность накопления на изделии заряда статического электричества при трении о поверхности с различными видами покрытий.
Известно также высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов, содержащее не менее двух плоских кольцевых многослойных сердечников (стропов), заключенных в чехол, расположенных под углом друг к другу таким образом, что кольцо одного стропа, вставленное в кольцо другого, имеет два диаметрально противоположных участка нахлеста шириной, равной ширине одного стропа, и два диаметрально противоположных участка шириной, равной суммарной ширине двух стропов, при этом участки нахлеста, предназначенные для размещения на крюке грузоподъемного средства, и участки двойной ширины, предназначенные для охвата груза, снабжены защитными накладками, а в качестве элементов, несущих нагрузку, используются элементы, состоящие из полимерных волокон, причем в качестве элементов, несущих нагрузку, применены комбинированные ровинговые жгуты или крученые нити, состоящие из высокопрочных высокомодульных арамидных волокон с линейной плотностью от 70 до 1000 текс и более и разрывной нагрузкой от 590 до 2000 Н и совмещенных с ними ровинговых жгутов или крученых нитей из высокопрочных волокон неорганического происхождения, имеющих равный с ними модуль упругости при растяжении, например, базальтовых, с линейной плотностью от 70 до 2500 текс и разрывной нагрузкой от 390 до 2000 Н, при этом массовая доля неорганических элементов составляет не более 2/3, которые уложены соосно друг другу и непрерывно в несколько слоев и только два их конца соединены между собой самозатягивающимся узлом, при этом защитный чехол выполнен из
полиамидной или полиэфирной ткани с термически оплавленными кромками, а строп в сборе прошит полиамидной нитью в поперечном и продольном направлениях, при этом расстояние между швами при поперечной прошивке составляет 100-400 мм, при продольной - 10-25 мм, а шаг стежка 6-12 мм, при этом сшивка строп в средстве произведена вдоль всей площади взаимного перекрытия прямыми швами, исходящими из участка минимального перекрытия, ширина которого не превышает удвоенной толщины строп, к участку их максимального перекрытия, причем расстояние между продольными швами на линии максимального перекрытия составляет не менее 12 мм, причем в зонах соприкосновения с поверхностью груза защитные накладки выполнены из полиамидной или полиэфирной ткани, а швы, соединяющие накладки с средство выполнены с отступлением от края строп не более чем на 12 мм, при этом длина защитных накладок составляет не менее 1/5 периметра стропа, все средство совместно с защитными накладками прошито наклонными поперечными строчными швами, образующими ромбы и равнобедренные треугольники со сторонами 80-300 мм в его узкой части и до 80-600 мм в широкой, при этом накладки в зонах соприкосновения средства с крюком грузоподъемного средства, выполненные из полиамидной или полиэфирной ткани, имеют длину, достаточную для полного облегания контактирующей поверхности крюка, и сшиты одинарной строчкой так, что при плотном прилегании к средству, имеют возможность свободного перемещения вдоль средства от линий максимального перекрытия стропов на расстояние, равное их собственной длине (RU №61384, опубл. 27.02.2007, прототип).
Недостатком данного средства является сложность изготовления изделия с неравномерным распределением полимерных жгутов или нитей по сечению и низкие надежность и долговечность в связи с затрудненным преобразованием неоптимальной прямоугольной формы сечения чехла в близкую к овальной и возможностью неоптимального перераспределения формы изделия и находящихся в нем полимерных жгутов или нитей под нагрузкой, поскольку последние при изготовлении уложены, по меньшей мере, частично в прямолинейном состоянии, а также возможность накопления на изделии заряда статического электричества при трении о поверхности с различными видами покрытий.
Наиболее частым отказом при эксплуатации известных грузоподъемных средств аналогичного назначения, в том числе и описанного в качестве прототипа,
является возможность разрыва чехла при незначительных нагрузках, не вызывающих существенной деформации сердечника, суммарная грузоподъемность скрученных жгутов-нитей которого гораздо выше, чем у полотна чехла. По этому при одновременном нагружении сердечника и чехла, имеющих равную исходную длину и одинаковый периметр, чехол, как слабое звено, быстрее расходует ресурс и может разрываться при малой нагрузке после небольшого числа нагружении.
Техническая задача каждого из вариантов полезной модели, связанных единым творческим замыслом, заключается в создании эффективного грузоподъемного средства для мягкого захвата длинномерных грузов и расширении арсенала грузоподъемных средств для мягкого захвата длинномерных грузов.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, во всех вариантах состоит в упрощении конструкции и повышении безопасности эксплуатации, надежности и долговечности.
Сущность полезной модели по первому варианту состоит в том, что высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов содержит кольцевой круглопрядный сердечник из синтетических нитей, предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр их длины, а также охватывающий сердечник кольцевой защитный чехол из синтетической ткани, выполненный с возможностью придания средству вытянутой формы из двух параллельных ветвей, при этом длина и периметр сечения защитного чехла превышают длину и периметр сечения сердечника, а края защитного чехла соединены внахлест и сшиты между собой продольными швами.
Предпочтительно, сердечник снабжен вставленным в него хлопчатобумажным жгутом для снятия заряда статического электричества, а синтетические нити выполнены из группы: полиамидные, термостабилизированные (капроновые), полипропиленовые, лавсановые, полиэфирные нити, при этом жгуты на концах сердечника закреплены узлом и склеены. В частных случаях реализации сердечник выполнен из жгутов, распределенных в, по меньшей мере, два раздельных блока, при этом жгуты на концах каждого из блоков сердечника закреплены узлом и склеены по отдельности. При этом сердечник выполнен с относительным удлинением при номинальной нагрузке не более 4%, а при нагрузке, превышающей номинальную в восемь раз, - с относительным удлинением не более 20%, при этом сердечник выполнен с относительным удлинением при
разрушающей нагрузке, превышающим не менее чем на 10% удлинение защитного чехла, радиус закругления в месте соединения ветвей выполнен равным или большим половины диаметра чехла, края которого соединены внахлест и закреплены продольными швами на участке длиной не менее двух диаметров чехла, чехол и нити выполнены из материала стойкого к агрессивным средам плотностью менее 1 т/м3, обеспечивающего его положительную плавучесть, а жгуты выполнены плотностью не менее 1000 текс, ветви сшиты друг с другом швом, соединяющим участки чехла, длина которых выбрана из условия образования по краям ветвей грузовых петель. В частных случаях реализации средство может быть снабжено вшитым между ветвями отрезком технической ткани, продольные края которого сшиты с чехлом швами, длина которых выбрана из условия образования по краям ветвей грузовых петель. Предпочтительно, длина средства выбрана из условия обеспечения угла между ветвями менее 90 градусов при навеске на трубопровод в обхват.
Сущность полезной модели по второму варианту состоит в том, что высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов содержит кольцевой круглопрядный сердечник из синтетических нитей, предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр их длины, а также охватывающий сердечник прямолинейный защитный чехол из синтетической ткани, выполненный с возможностью придания сердечнику вытянутой формы из двух параллельных ветвей, сложенных внутри центральной части чехла, длина которой выбрана из условия образования по краям ветвей сердечника грузовых петель, охваченных разделенными концевыми участками чехла, сшитыми двойными продольными швами с его центральной частью, при этом длина и периметр сечения защитного чехла превышают длину и периметр сечения сердечника.
Предпочтительно, сердечник снабжен вставленным в него хлопчатобумажным жгутом для снятия заряда статического электричества, а синтетические нити выполнены из группы: полиамидные, термостабилизированные (капроновые), полипропиленовые, лавсановые, полиэфирные нити, при этом жгуты на концах сердечника закреплены узлом и склеены, сердечник может быть выполнен из жгутов, распределенных в, по меньшей мере, два раздельных блока, при этом жгуты на концах каждого из блоков сердечника закреплены узлом и склеены по отдельности, сердечник выполнен с относительным удлинением при
номинальной нагрузке не более 4%, а при нагрузке, превышающей номинальную в восемь раз, - с относительным удлинением не более 20%, при этом сердечник выполнен с относительным удлинением при разрушающей нагрузке, превышающим не менее чем на 10% удлинение защитного чехла, радиус закругления в месте соединения ветвей выполнен равным или большим половины диаметра чехла, края которого соединены внахлест и закреплены продольными швами на участке длиной не менее двух диаметров чехла, чехол и нити выполнены из материала стойкого к агрессивным средам плотностью менее 1 т/м 3, обеспечивающего его положительную плавучесть, а жгуты выполнены плотностью не менее 1000 текс, длина средства выбрана из условия обеспечения угла между ветвями менее 90 градусов при навеске на трубопровод в обхват.
Сущность полезной модели по третьему варианту состоит в том, что высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов содержит, по меньшей мере, два кольцевых круглопрядных сердечника из синтетических нитей, предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр их длины, а также охватывающий ветви сердечника защитный чехол, выполненный с длиной и периметром сечения, превышающими длину и суммарный периметр сечения охваченных им сердечников, причем последние разделены продольными швами, выполненными в защитном чехле на длине, выбранной из условия образования грузовых петель, которые в свою очередь охвачены раздельными полосами чехла сшитыми между собой, при этом края чехла соединены внахлест и закреплены продольными швами, размещенными вне периметра сердечников.
Предпочтительно, один сердечник снабжен вставленным в него хлопчатобумажным жгутом для снятия заряда статического электричества, а синтетические нити выполнены из группы: полиамидные, термостабилизированные (капроновые), полипропиленовые, лавсановые, полиэфирные нити, при этом жгуты на концах сердечника закреплены узлом и склеены, по меньшей мере, один, сердечник может быть выполнен из жгутов, распределенных в, по меньшей мере, два раздельных блока, при этом жгуты на концах каждого из блоков сердечника закреплены узлом и склеены по отдельности, чехол и нити выполнены из материала стойкого к агрессивным средам плотностью менее 1 т/м 3, обеспечивающего его положительную плавучесть, а жгуты выполнены плотностью не менее 1000 текс, каждый сердечник выполнен с относительным удлинением при
номинальной нагрузке не более 4%, а при нагрузке, превышающей номинальную в восемь раз, - с относительным удлинением не более 20%, при этом каждый сердечник выполнен с относительным удлинением при разрушающей нагрузке, превышающим не менее чем на 10% удлинение защитного чехла, края чехла соединены внахлест и закреплены продольными швами на участке длиной не менее двух диаметров чехла, чехол выполнен из технической ткани и прошит продольными швами между сердечниками, на участке грузоподъемного средства, контактирующем с поднимаемым грузом, длина средства выбрана из условия обеспечения угла между ветвями менее 90 градусов при навеске на трубопровод в обхват.
На чертеже фиг.1 изображен вид кольцевого грузоподъемного средства в плане, на фиг.2 - поперечное сечение грузоподъемного средства, на фиг.3 - поперечное сечение сердечника грузоподъемного средства под нагрузкой, на фиг.4 - поперечное сечение грузоподъемного средства с сердечником из трех блоков, на фиг.5 - вид в плане грузоподъемного средства, ветви сердечника которого совместно охвачены чехлом на центральном участке, на фиг.6 - вид в плане грузоподъемного средства, ветви сердечника которого сшиты в центральной части. На фиг.7 - вид в плане грузоподъемного средства, ветви сердечника которого соединены вшитым отрезком (полосой) ткани, на фиг.8 - схемное изображение грузоподъемного средства увеличенной ширины, на фиг.9 - поперечное сечение грузоподъемного средства по фиг.8 под нагрузкой.
Грузоподъемное средство по первому варианту согласно фиг.1 - 4, 6, 7 содержит круглопрядный (круглый) сердечник 1, сформированный из цельных синтетических нитей (изображены условно пунктиром), предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр его длины. Сердечник 1 помещен в сшивной или рукавный защитный чехол 2. Оба конца жгутов сердечника 1 закреплены специальным узлом (не изображен) и склеиванием липкой лентой 3. Ветви кольцевого средства представляют собой его сложенные параллельно полуокружности. Сердечник 1 снабжен вставленным в него хлопчатобумажным жгутом (не изображен) для снятия в изделии заряда статического электричества.
Участок 4 окончательного сшивания чехла 2 выполнен внахлест и закреплен двойными продольными швами длиной L c. Швы захватывают только материал чехла 2 и не пересекают (не прошивают) сердечник 1. Таким образом, обеспечение
замкнутой формы защитного чехла 2 достигается тем, что его края соединены внахлест и закреплены продольными швами, размещенными вне периметра сердечника 1. Чехол 2 размещен с зазором по периметру сердечника 1, так как его длина и периметр сечения превышают длину и периметр сечения сердечника 1, длина участка 4 сшивания чехла 2 равна двум его диаметрам, но не менее 300 мм, а радиус R закругления (которое может служить грузовой петлей) равен половине диаметра чехла 2. Таким образом грузоподъемное средство (чехол 2 и сердечник 1) состоит из двух параллельных ветвей, сопряженных радиусом R.
Грузоподъемное средство по фиг.4 содержит сердечник 1, выполненный в виде трех отдельных блоков 5, для выделения которых места закрепления концов жгутов каждого из блоков 5 закреплены по отдельности специальными узлами и склеиванием липкой лентой 3.
Грузоподъемное средство по фиг.6 содержит грузовые петли 6 длиной L1, образованные сердечником 1 и охваченные участками чехла 2. При этом участки защитного чехла 2, расположенные на петлях 6 являются продолжением центральной части защитного чехла 2, две ветви которого на центральном участке скреплены между собой двойным продольным швом 7 на длине (L-2L 1). Таким образом, для получения грузоподъемного средства по фиг.6, ветви грузоподъемного средства по фиг.1 складываются и сшиваются стенками чехла 2 в центральной части (между петлями 6).
Грузоподъемное средство по фиг.7 содержит грузовые петли 6 длиной L1, образованные сердечником 1 и охваченные участками чехла 2. При этом участки защитного чехла 2, расположенные на петлях 6 являются продолжением центральной части защитного чехла 2, две ветви которого на центральном участке соединены отрезком (вставной полосой) 8 из синтетической технической ткани, которая скреплена по краям с ветвями чехла 2 двойным продольным швом на длине (L-2L1). Таким образом, для получения грузоподъемного средства по фиг.6, ветви грузоподъемного средства по фиг.1 складываются, между ними устанавливается полоса 8, которая сшивается со стенками чехла 2 в центральной части (между петлями 6).
Грузоподъемное средство второму варианту (по фиг.5) содержит грузовые петли 6 длиной L 1, образованные сердечником 1 и охваченные разделенными концевыми участками прямолинейного защитного чехла 2, охватывающего в центральной части (между петлями 6) на длине (L-2L 1) обе ветви сердечника 1
сложенные в этой центральной части. При этом участки защитного чехла 2, расположенные на петлях 6, сшиты (замкнуты) с его центральной частью двойными продольными швами.
Грузоподъемное средство по третьему варианту согласно фиг.8, 9 содержит несколько, по меньшей мере, два сердечника 1, размещенных в едином или в составном чехле 2 с собранными в пакет грузовыми петлями 6, которые, в свою очередь, охвачены раздельными полосами чехла 2 сшиваемыми между собой. Между сердечниками 1 выполнены соединительные швы 9. Такое усиленное грузоподъемное средство может быть образовано из нескольких параллельных изделий, выполненных по фиг.1, 5, 6 (по первому или второму вариантам полезной модели).
Во всех трех вариантах полезной модели по фиг.1, 5, 6, 7, 9 жгуты круглопрядного сердечника 1 расположены (в исходном состоянии) по окружности.
Во всех трех вариантах полезной модели по фиг.1, 5, 6, 7, 9 предпочтительно в частных случаях реализации выполнено следующее:
сердечник 1 (или сердечники 1) снабжен вставленным в него хлопчатобумажным жгутом (не изображен) для снятия заряда статического электричества, а синтетические нити выполнены из группы: полиамидные, термостабилизированные (капроновые), полипропиленовые, лавсановые, полиэфирные нити, при этом жгуты на концах сердечника закреплены узлом и склеены. Чехол 2 выполняется из такого же материала;
- сердечник 1 (или сердечники 1) может быть выполнен из, по меньшей мере, двух раздельных блоков 5, при этом жгуты на концах каждого из блоков 5 сердечника 1 закреплены узлом и склеены по отдельности;
- сердечник 1 (или сердечники 1) выполнен с относительным удлинением при номинальной нагрузке не более 4%, а при нагрузке, превышающей номинальную в восемь раз, - с относительным удлинением не более 20%, при этом сердечник 1 выполнен с относительным удлинением при разрушающей нагрузке, превышающим не менее чем на 10% удлинение защитного чехла 2;
- радиус R закругления в месте соединения ветвей выполнен равным или большим половины диаметра чехла 2, края которого соединены внахлест и закреплены продольными швами на участке длиной не менее двух диаметров чехла 2;
- чехол 2 и нити сердечника 1 и швов (не обозначены) выполнены из материала стойкого к агрессивным средам плотностью менее 1 т/м 3, обеспечивающего его положительную плавучесть, а жгуты выполнены плотностью не менее 1000 текс;
- длина средства выбрана из условия обеспечения угла между ветвями менее 90 градусов при навеске на трубопровод в обхват.
В зависимости от грузоподъемности и длины высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов изготавливают следующим образом.
Различные высокопрочные синтетические нити укладываются в жгут линейная плотность которого, как правило, превышает тысячу текс. При этом производится пологая крутка нитей в количестве не менее одного кручения на один метр их длины, образующих жгут малой грузоподъемности.
Жгуты равной длины, уложенные вдоль грузоподъемного средства образуют сердечник 1 с объединением его жгутов по меньшей мере в один блок 5, обеспечивающий расчетную грузоподъемность средства и необходимый запас его прочности.
В зависимости от грузоподъемности изделия и его длины круглый сердечник 1 из отдельных жгутов (1000 и более текс каждый) формируется на специальной оправке плоской или катушечного типа.
Жгут линейной плотностью более 1000 текс состоит из 4-11 комплексных нитей, например, на основе ароматических полиамидов линейной плотностью от 93,5 текс до 334 текс. В сердечник 1 (и блоки 5, при их выделении) жгуты наматываются, равномерно распределяясь по его сечению, а их концы закрепляются специальным узлом или путем склеивания липкой лентой 3. Защитный чехол 2 (рукавный или сшивной) надевается на круглопрядный (т.е. круглый) сердечник 1. Диаметр защитного чехла 2 превышает диаметр сердечника 1, обеспечивая его свободное перемещение внутри чехла 2. Длина сшивки защитного чехла 2 превышает два его диаметра, но не менее 300 мм в зависимости от длины полотнища, а радиус сшивки - 0,5 от его диаметра.
Намотка жгутов равной длины и малой грузоподъемности в сердечник 1 может быть осуществлена:
- путем протаскивания жгутов, число которых зависит от грузоподъемности конструкции и несущей их способности (во всех случаях - не менее 15), внутри защитного чехла 2 большего диаметра, выполненного из синтетической полимерной ткани,
- путем обшивания неподвижно установленного сердечника 1 защитным чехлом 2, выполненным из синтетической полимерной ткани; при этом чехол 2 может быть изготовлен из одной или двух прямоугольных заготовок, полимерной ткани равной длины, впоследствии сшитых в рукав по длине двойным швом.
После намотки сердечника 1 и размещения его в защитном чехле 2 производится сшивка последнего. При этом, для образования замкнутой формы защитного чехла 2 его края соединяются внахлест и закрепляются размещенными вне периметра сердечника 1 продольными швами длина которых во всех случаях превышает 300 мм.
Необходимо отметить, что сердечник 1 и защитный чехол 2 грузоподъемного средства не скреплены между собой и сердечник 1 имеет возможность перемещения в чехле 2 жгутов-нитей как в поперечном его сечении так и по длине грузоподъемного средства.
В случае изготовления грузоподъемного средства, выполняемого в центральной его части увеличенной ширины по фиг.8, 9, в которых размещены сердечники 1, защитный чехол 2 может быть изготовлен из трех раздельных по длине полотен, сшитых между собой.
При эксплуатации высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов навешивают на крюк трубоукладчика с помощью грузовых петель 6. В месте опирания на крюк чехол 2 и сердечник 1 сжаты усилием нагрузки. Поскольку периметр сечения защитного чехла 2 превышает периметр сечения сердечника 1, между чехлом 2 и сердечником существует диаметральный зазор. Под нагрузкой жгуты сердечника 1, уложенные в чехле 2 свободно, выбирают (компенсируют) неизбежные при изготовлении производственные погрешности размеров и плотности. При этом первоначальное удлинение сердечника 1 происходит практически без изменения длины чехла 2, который начинает нагружаться по существу только после удлинения сердечника 1 до длины, равной длине чехла 2 в свободном состоянии. Затем чехол 2 и сердечник 1 удлиняются (растягиваются) совместно, при этом за счет вытягивания чехла 2 последний постепенно сужается, выбирая диаметральный зазор между ним и сердечником 1.
Такое постепенное вовлечение чехла 2 в восприятие нагрузки и «отсрочка» начала его деформации, т.е. изменения его продольного и поперечного размеров под действием нагрузки, экономит ресурс чехла 2, обеспечивает компенсацию погрешностей изготовления и беспрепятственное оптимальное изменение формы сечения сердечника 1 (его ветвей и, при их наличии, блоков 5) под нагрузкой для формирования мягкого охвата груза (до завершения выборки упомянутого диаметрального зазора) с обеспечением оптимального угла между ветвями менее 90 градусов при навеске на трубопровод в обхват, а также практически исключает возможность разрыва чехла 2 при незначительных нагрузках, не вызывающих существенной деформации сердечника 1, суммарная грузоподъемность скрученных жгутов-нитей которого гораздо выше, чем у полотна чехла 2. На фиг.2 и 4 показано сечение грузоподъемного средства при его изготовлении, на фиг.3 и 9 - при приложении нагрузки, когда диаметр защитного чехла 2 обеспечивает перемещение и оптимальное изменение формы каждого сердечника 1. Описанный процесс протекает в течение короткого промежутка времени.
Работа с грузоподъемным средством нетравмоопасна, поскольку чехол 2 нагружается только после растягивания сердечника 1 до длины чехла 2, который при росте нагрузки выше номинальной (выбираемой с запасом по прочности сердечника 1 в 5 и более раз) рвется раньше сердечника 1, т.к. прочность чехла 2 всегда ниже прочности скрученных жгутов. Разрыв и разрушение сердечника 1 возможно лишь после увеличения нагрузки в 2-2,6 после разрушения чехла 2, поскольку сердечник 1 выполнен с относительным удлинением при номинальной нагрузке не более 4%, а при нагрузке, превышающей номинальную в восемь раз, - не более 20%, причем сердечник 1 выполнен с относительным удлинением при разрушающей нагрузке, превышающим не менее чем на 10% удлинение защитного чехла 2. В случае разрыва чехла 2 персонал немедленно визуально получает информацию о перегрузке средства, работа прекращается и травмоопасный разрыв сердечника 1 грузоподъемного средства не происходит. В результате, одновременно с обеспечением надежности и долговечности, обеспечивается безопасность, т.к. исключены травмы обусловленные внезапным разрывом сердечника 1, ветви которого при разрыве разлетались бы с огромной скоростью. В процессе эксплуатации защитный чехол 2 предохраняет жгуты и/или нити сердечника 1 от повреждения и сохраняет их в параллельном положении, обеспечивает высокую устойчивость к истиранию. При минусовых температурах и высокой влажности
сердечник 1 не повреждается льдинками, так как влага не задерживается в чехле 2. Благодаря своей конструкции средство весьма эластично и гибко. Оно мягко облегает перемещаемый груз, легко принимает его форму в процессе выборки зазора. Средство пригодно для применения при самых сложных подъемах, поскольку легко заводится под конструкцию любой конфигурации и позволяет реализовать практически все способы строповки. Эксперименты и опытная эксплуатация показали, что средство хорошо выдерживает динамические нагрузки за счет высоких эластичных свойств. Поскольку сердечник 1 защищен от внешнего воздействия чехлом 2, то под воздействием ультрафиолетового излучения он не теряет своих свойств. Сердечник 1 внутри чехла 2 перемещается при выборке зазора и разности длин, и чехол 2 при номинальной нагрузке средства практически не нагружается, выполняя только свою основную функцию - защиту сердечника 1 от повреждения. Обладая высокой устойчивостью к истиранию, и высокими теплоизоляционными свойствами, чехол 2 способствует устранению теплового эффекта трения, возникающего в месте затяжки грузовой петли 6 при "сдавливающем" подъеме грузов с большой массой.
Предлагаемые высокопрочные мягкие средства отличаются большей технологичностью, как в процессе изготовления, так и при их эксплуатации обеспечивают необходимую грузоподъемность и не тонут, а также более экономичны по сравнению с используемыми в практике трубопроводного строительства в настоящее время.
При этом упрощена конструкция и повышены безопасность эксплуатации, надежность и долговечность за счет изготовления изделия с равномерным в исходном положении распределением полимерных жгутов или нитей по сечению и возможности оптимального перераспределения формы сердечника выполненного из синтетических полиамидных, полиэфирных или полипропиленовых нитей предварительно скрученных в жгуты с линейной плотностью не менее 1000 текс пологой круткой, по меньшей мере, в одно кручение на каждый метр их длины, замедлен расход ресурса чехла из синтетической ткани длина и периметр которого превышает длину и периметр сечения сердечника. Учитывая, что длина защитного чехла превышает длину сердечника не менее, чем на пять процентов, а образующие сердечник жгуты имеют возможность свободного перемещения в защитном чехле работа с грузоподъемными средствами становиться менее травмоопасна, поскольку
вначале разрушается защитный чехол и лишь после увеличения нагрузки в 2,-2,6 раза наступает и разрушение сердечника.
При величине нагрузки на грузоподъемное средство равной его номинальной грузоподъемности его защитный чехол испытывает лишь незначительные нагрузки.
Предлагаемые конструкции грузоподъемных средств обеспечивают при необходимости плавучесть грузоподъемного средства, достаточную стойкость к агрессивным средам, а также снятие заряда статического электричества при трении средства о поверхности с различными видами покрытий.
1. Высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов, содержащее кольцевой круглопрядный сердечник из синтетических нитей, предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр их длины, а также охватывающий сердечник кольцевой защитный чехол из синтетической ткани, выполненный с возможностью придания средству вытянутой формы из двух параллельных ветвей, при этом длина и периметр сечения защитного чехла превышают длину и периметр сечения сердечника, а края защитного чехла соединены внахлест и сшиты между собой продольными швами.
2. Средство по п.1, отличающееся тем, что сердечник снабжен вставленным в него хлопчатобумажным жгутом для снятия заряда статического электричества, а синтетические нити выполнены из группы: полиамидные, термостабилизированные (капроновые), полипропиленовые, лавсановые, полиэфирные нити, при этом жгуты на концах сердечника закреплены узлом и склеены.
3. Средство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что сердечник выполнен из жгутов, распределенных в, по меньшей мере, два раздельных блока, при этом жгуты на концах каждого из блоков сердечника закреплены узлом и склеены по отдельности.
4. Средство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что сердечник выполнен с относительным удлинением при номинальной нагрузке не более 4%, а при нагрузке, превышающей номинальную в восемь раз, - с относительным удлинением не более 20%, при этом сердечник выполнен с относительным удлинением при разрушающей нагрузке, превышающим не менее чем на 10% удлинение защитного чехла.
5. Средство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что радиус закругления в месте соединения ветвей выполнен равным или большим половины диаметра чехла, края которого соединены внахлест и закреплены продольными швами на участке длиной не менее двух диаметров чехла.
6. Средство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что чехол и нити выполнены из материала стойкого к агрессивным средам плотностью менее 1 т/м3, обеспечивающего его положительную плавучесть, а жгуты выполнены плотностью не менее 1000 текс.
7. Средство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что его ветви сшиты друг с другом швом, соединяющим участки чехла, длина которых выбрана из условия образования по краям ветвей грузовых петель.
8. Средство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено вшитым между ветвями отрезком технической ткани, продольные края которого сшиты с чехлом швами, длина которых выбрана из условия образования по краям ветвей грузовых петель.
9. Средство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что его длина выбрана из условия обеспечения угла между ветвями менее 90° при навеске на трубопровод в обхват.
10. Высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов, содержащее кольцевой круглопрядный сердечник из синтетических нитей, предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр их длины, а также охватывающий сердечник прямолинейный защитный чехол из синтетической ткани, выполненный с возможностью придания сердечнику вытянутой формы из двух параллельных ветвей, сложенных внутри центральной части чехла, длина которой выбрана из условия образования по краям ветвей сердечника грузовых петель, охваченных разделенными концевыми участками чехла, сшитыми двойными продольными швами с его центральной частью, при этом длина и периметр сечения защитного чехла превышают длину и периметр сечения сердечника.
11. Средство по п.10, отличающееся тем, что сердечник снабжен вставленным в него хлопчатобумажным жгутом для снятия заряда статического электричества, а синтетические нити выполнены из группы: полиамидные, термостабилизированные (капроновые), полипропиленовые, лавсановые, полиэфирные нити, при этом жгуты на концах сердечника закреплены узлом и склеены.
12. Средство по любому из пп.10 и 11, отличающееся тем, что сердечник выполнен из жгутов, распределенных в, по меньшей мере, два раздельных блока, при этом жгуты на концах каждого из блоков сердечника закреплены узлом и склеены по отдельности.
13. Средство по любому из пп.10 и 11, отличающееся тем, что сердечник выполнен с относительным удлинением при номинальной нагрузке не более 4%, а при нагрузке, превышающей номинальную в восемь раз, - с относительным удлинением не более 20%, при этом сердечник выполнен с относительным удлинением при разрушающей нагрузке, превышающим не менее чем на 10% удлинение защитного чехла.
14. Средство по любому из пп.10 и 11, отличающееся тем, что радиус закругления в месте соединения ветвей выполнен равным или большим половины диаметра чехла, края которого соединены внахлест и закреплены продольными швами на участке длиной не менее двух диаметров чехла.
15. Средство по любому из пп.10 и 11, отличающееся тем, что чехол и нити выполнены из материала, стойкого к агрессивным средам, плотностью менее 1 т/м 3, обеспечивающего его положительную плавучесть, а жгуты выполнены плотностью не менее 1000 текс.
16. Средство по любому из пп.10 и 11, отличающееся тем, что его длина выбрана из условия обеспечения угла между ветвями менее 90° при навеске на трубопровод в обхват.
17. Высокопрочное грузоподъемное средство для мягкого захвата длинномерных грузов, содержащее, по меньшей мере, два кольцевых круглопрядных сердечника из синтетических нитей, предварительно скрученных в жгуты пологой круткой в, по меньшей мере, одно кручение на каждый метр их длины, а также охватывающий ветви сердечника защитный чехол, выполненный с длиной и периметром сечения, превышающими длину и суммарный периметр сечения охваченных им сердечников, причем последние разделены продольными швами, выполненными в защитном чехле на длине, выбранной из условия образования грузовых петель, которые в свою очередь охвачены раздельными полосами чехла, сшитыми между собой, при этом края чехла соединены внахлест и закреплены продольными швами, размещенными вне периметра сердечников.
18. Средство по п.17, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один сердечник снабжен вставленным в него хлопчатобумажным жгутом для снятия заряда статического электричества, а синтетические нити выполнены из группы: полиамидные, термостабилизированные (капроновые), полипропиленовые, лавсановые, полиэфирные нити, при этом жгуты на концах сердечника закреплены узлом и склеены.
19. Средство по любому из пп.17 и 18, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один сердечник выполнен из жгутов, распределенных в, по меньшей мере, два раздельных блока, при этом жгуты на концах каждого из блоков сердечника закреплены узлом и склеены по отдельности.
20. Средство по любому из пп.17 и 18, отличающееся тем, что чехол и нити выполнены из материала стойкого к агрессивным средам плотностью менее 1 т/м3, обеспечивающего его положительную плавучесть, а жгуты выполнены плотностью не менее 1000 текс.
21. Средство по любому из пп.17 и 18, отличающееся тем, что каждый сердечник выполнен с относительным удлинением при номинальной нагрузке не более 4%, а при нагрузке, превышающей номинальную в восемь раз, - с относительным удлинением не более 20%, при этом каждый сердечник выполнен с относительным удлинением при разрушающей нагрузке, превышающим не менее чем на 10% удлинение защитного чехла.
22. Средство по любому из пп.17 и 18, отличающееся тем, что края чехла соединены внахлест и закреплены продольными швами на участке длиной не менее двух диаметров чехла.
23. Средство по любому из пп.17 и 18, отличающееся тем, что чехол выполнен из технической ткани и прошит продольными швами между сердечниками, на участке грузоподъемного средства, контактирующем с поднимаемым грузом.
24. Средство по любому из пп.17 и 18, отличающееся тем, что его длина выбрана из условия обеспечения угла между ветвями менее 90° при навеске на трубопровод в обхват.
