專利名稱：網(wǎng)套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械、作業(yè)類，適用于繩索、輸電線的連接和作圓筒形物體的起吊工具。
繩索連接是一個(gè)極為古老的問(wèn)題，幾乎伴隨了人類的整個(gè)歷史。迄今為止，繩索連接的方法主要有三種(1)打繩結(jié)，(2)插接，(3)壓接。打繩結(jié)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，不需其它材料及工具，能保證連接強(qiáng)度，缺點(diǎn)為打結(jié)處直徑成倍加粗，難以在卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪上運(yùn)行受力后繩結(jié)往往難以解開(kāi);插接的優(yōu)點(diǎn)是，接頭直徑增大不多或保持原直徑，接頭外形基本平整，一般可在卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪上運(yùn)行，連接強(qiáng)度不變或略有降低，其缺點(diǎn)為施工工藝復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)非迫不得已一般不用;壓接是用機(jī)械的方法把兩條繩索結(jié)合一起，常用的方法有壓接管法、繩卡法、楔套法等。其優(yōu)點(diǎn)是能應(yīng)用于各種繩索，操作靈活方便。缺點(diǎn)為接頭直徑加粗或產(chǎn)生硬化，不能在卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪上運(yùn)行，連接強(qiáng)度有所降低，質(zhì)量不穩(wěn)定，(尤以壓接管法為甚)，繩索表面受力不均勻，易產(chǎn)生機(jī)械損傷。
圓柱狀油桶的起吊裝卸是另一類比較困難的工作，其殼體薄，重量大(裝滿時(shí))。平時(shí)一般為直立存放，吊裝時(shí)須經(jīng)過(guò)“放倒-吊運(yùn)-直立”諸道工序，人工輔助勞動(dòng)量大，油桶損壞率高。目前雖有專用吊具有如三爪吊具、電磁吸盤(pán)等，可以實(shí)現(xiàn)油桶直立起吊，但因其抓持力有限，桶壁局部受力大，易損壞油桶等等而難以勝任高空、重桶的吊運(yùn)工作。
電力導(dǎo)線的連接目前廣泛采用壓接管法，尤以爆壓法推廣為快，但由于爆壓器材屬于危險(xiǎn)品，使用、運(yùn)輸有一定的危險(xiǎn)，且壓接段導(dǎo)線硬化，給捲繞、放線施工帶來(lái)很多困難。
為了解決上述現(xiàn)行技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種網(wǎng)套裝置。當(dāng)其用于繩索、導(dǎo)線的連接時(shí)，應(yīng)使接頭具有足夠的強(qiáng)度，一定的撓性，平整的外形，外徑比被連接件稍粗但一般仍可在卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪上運(yùn)行，且不損傷被連接件，安裝、拆卸方便。當(dāng)其用于圓筒形物體的吊運(yùn)時(shí)，應(yīng)具有抓力大，被吊物體表面受力均勻，不易產(chǎn)生機(jī)械損傷，吊運(yùn)時(shí)被吊物體始終處于直立狀態(tài)，抓、卸操作方便等特點(diǎn)。
本發(fā)明的內(nèi)容網(wǎng)套為筒形網(wǎng)狀編織物，網(wǎng)套兩端裝有限制其端部滑移的夾緊器，當(dāng)被連接的物體或被起吊的物體裝入網(wǎng)套處于工作狀態(tài)時(shí)，網(wǎng)套受拉，其軸向伸長(zhǎng)而徑向收縮，網(wǎng)套緊緊地包圍著物體，依靠網(wǎng)套與物體間的摩擦力實(shí)現(xiàn)繩索或輸電線的連接及待吊運(yùn)的圓筒形物體的夾持。所謂網(wǎng)套，在此是特指一種用柔索依左、右螺旋方向編織的筒形網(wǎng)狀物，其兩端口開(kāi)放，其它物體可從端部進(jìn)入網(wǎng)套內(nèi)部。
網(wǎng)套效應(yīng)的演示與力學(xué)計(jì)算(圖1)取一定規(guī)格的網(wǎng)套(在此是用一種電線的屏蔽套)，從其兩端口插入桿件2(這里是兩段8號(hào)鐵絲)，裝上夾緊器(這里是衣夾)，使網(wǎng)套端口與鐵絲產(chǎn)生一定的連接力。
用力拉兩根鐵絲，會(huì)發(fā)現(xiàn)把鐵絲拉出網(wǎng)套比我們?cè)认胂蟮囊щy的多，甚至根本無(wú)法拉出。
網(wǎng)套為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的力學(xué)效果？原來(lái)，當(dāng)網(wǎng)套兩端受拉時(shí)，其軸向伸長(zhǎng)而徑向縮短，緊縮的網(wǎng)套在其內(nèi)芯(如本例中8號(hào)鐵絲)上產(chǎn)生壓力，從而產(chǎn)生了阻止內(nèi)芯脫出網(wǎng)套的摩擦力。我們稱此種力學(xué)效應(yīng)為網(wǎng)套效應(yīng)。
力學(xué)計(jì)算對(duì)于均勻編織，Φ角為常量，且內(nèi)芯為圓柱體的網(wǎng)套系統(tǒng)，其受力關(guān)系由下式確定To＝TAeμθcosΦ……(1)其中To-網(wǎng)套效應(yīng)產(chǎn)生的連接力(簡(jiǎn)稱連接力)。
TA-網(wǎng)套端口處對(duì)內(nèi)芯的拉力(簡(jiǎn)稱固定力)。
μ-網(wǎng)套材料與內(nèi)芯材料的摩擦系數(shù)。
θ-網(wǎng)套中的一條具有代表性的柔索在內(nèi)芯橫截面上的投影的圍包角(以弧度計(jì))(簡(jiǎn)稱圍包角)。
Φ-柔索任一點(diǎn)的切線與該處圓柱橫截面的夾角(簡(jiǎn)稱螺旋角)。
網(wǎng)套的有效長(zhǎng)度L與圍包角θ的關(guān)系是L＝RθtgΦ……(2)其中R-內(nèi)芯的半徑。
若以l為變量則(1)式演化為T(mén)o＝TAeμ
/R……(3)其中wangΦ被稱之為網(wǎng)函數(shù)，其定義為wangΦ＝ 1/(sinφ) -sinΦ……(4)以上各量的物理意義請(qǐng)參閱圖4、圖5。
圖4中A為單條柔索C在圓柱D上的固定點(diǎn)。
B為柔索C在圓柱D上的分離點(diǎn)。
圖5中F為網(wǎng)套1在圓柱2上最大受力點(diǎn)。
l為網(wǎng)套在圓柱2上的有效長(zhǎng)度。
3為網(wǎng)套端部的夾緊器。


圖1為繩索用網(wǎng)套連接2為油桶吊具圖3為輸電線用網(wǎng)套連接4為單條柔索繞圓柱5為網(wǎng)套在圓柱體上受力圖本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、由于網(wǎng)套系用柔索制成，故接頭具有可撓性;
2、由于網(wǎng)套受力時(shí)緊包于纜索外部，故接頭處直徑略粗，但外形圓整平滑;
3、適當(dāng)選取制作網(wǎng)套的柔索材料，在滿足網(wǎng)套本身的破斷力大于纜繩破斷力的前提下，使網(wǎng)套制作的更薄一些，可減小接頭直徑;
4、由于設(shè)計(jì)、施工中有μ、θ、Φ、TA諸因素可調(diào)，故很容易實(shí)現(xiàn)使網(wǎng)套與纜索的連接力大于纜索的破斷力;
5、網(wǎng)套與纜繩間的受力是均勻而平滑變化的，不會(huì)損傷纜繩;
6、由于實(shí)際中網(wǎng)套端口與纜繩間的固定力TA遠(yuǎn)小于連接力To，固定力很容易通過(guò)綁孔、膠粘等簡(jiǎn)單的方法產(chǎn)生并調(diào)整大小，故接頭的施工是方便的，接頭質(zhì)量也容易保證;
7、由于網(wǎng)套效應(yīng)依賴于固定力TA而存在，當(dāng)去除固定力后，網(wǎng)套效應(yīng)不復(fù)存在，纜索很容易從網(wǎng)套中脫出，故接頭的拆卸是方便的。
綜上所述，網(wǎng)套接頭產(chǎn)生的技術(shù)效果優(yōu)于現(xiàn)行的纜索連接裝置，是顯而易見(jiàn)的。
實(shí)施例一繩索接頭的設(shè)計(jì)(圖1)今有直徑為38mm，破斷力為6720kgf的棕繩，試設(shè)計(jì)其網(wǎng)套式接頭。
解由基礎(chǔ)公式To＝TAeμθcosφ顯然，這里To＝6720kgf，(1)確定螺旋角Φ＝60°(2)確定網(wǎng)套材料由已知條件，網(wǎng)套的破斷力TW≥6720kgf，取1.2倍的安全系數(shù)，則TW＝To×1.2＝6720×1.2＝8064(kgf)此時(shí)網(wǎng)套各柔索所受拉力之和SW為SW＝TW/sinΦ＝8064/sin60°＝9312(kgf)初選Φ1.8mm、1×7鍍鋅鋼絞線作為網(wǎng)套材料，其破斷力為306kgf，則其所需根數(shù)應(yīng)不少于9312÷306＝30.43(根)取32根φ1.8mm，1×7鍍鋅鋼絞線，其總破斷力為306×32＝9792≥9312(kgf)(合格)(3)確定網(wǎng)套與繩索間固定方式和固定力TA為裝拆方便，采用彈力橡膠環(huán)作為端口夾緊器3，橡膠環(huán)寬50mm，壁厚2mm，經(jīng)試驗(yàn)，其固定力(抗拉力)在15～25kgf之間，取最小值，即
TA＝15(kgf)(4)確定摩擦系數(shù)μ套用鋼對(duì)木頭的靜摩擦系數(shù)μ＝0.5～0.6，取μ＝0.5(5)計(jì)算網(wǎng)套的圍包角θ和有效長(zhǎng)度l按1.3倍的保險(xiǎn)系數(shù)計(jì)算網(wǎng)套與纜索的連結(jié)力，即T'o＝1.3To＝1.3×6720＝8736(kgf)由式T′o＝TAeμθcosΦeμθcosφ＝T′o/TAθ＝ 1/(μcosΦ) Ln (T0)/(TA)即θ＝ 1/(0.5×cos60°) Ln 8736/15 ＝25.47(弧度)有效長(zhǎng)度l＝RθtgΦ＝ 38/2 ×25.47×tg60°＝838(mm)考慮10%的安裝誤差及50mm的端口固定段，則網(wǎng)套的全長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2×(1.1l+50)＝2×(1.1×838+50)＝1944(mm)圓整至1950mm。
(6)網(wǎng)套參數(shù)匯總螺旋角Φ＝60°，內(nèi)徑38mm，全長(zhǎng)1950mm，采用32根Φ1.8mm、1×7鍍鋅鋼絞線交叉編織，網(wǎng)套1的端口與棕繩2用彈力橡膠環(huán)3固定，橡膠環(huán)寬50mm，壁厚2mm，緊固力應(yīng)≥15kgf，工作時(shí)網(wǎng)套兩端的有效工作長(zhǎng)度均須≥838mm。
此時(shí)接頭直徑為38+4×1.8＝45.2(mm)端口處直徑為45.2+2×2＝49.2(mm)
實(shí)施例2，油桶吊具(見(jiàn)圖2)。吊具由上盤(pán)9、下盤(pán)12、杠桿8、連桿10、起吊繩7、起吊環(huán)6、脫鉤繩5、脫鉤環(huán)4和網(wǎng)套1等主要零件組成;網(wǎng)套1-端與下盤(pán)12連接，連桿10的下端和下盤(pán)12鉸接，連桿10靠上邊部分與杠桿8鉸接，連桿10上部通過(guò)脫鉤繩5與脫鉤環(huán)4相連;杠桿8的中部與上盤(pán)9的耳子鉸接，杠桿8的另一端通過(guò)起吊繩7與起吊環(huán)6連接。當(dāng)?shù)跗鹈撱^環(huán)4時(shí)，網(wǎng)套1直徑變大，很方便地套著油桶11，當(dāng)起吊油桶時(shí)，吊起吊環(huán)6，通過(guò)杠桿8，連桿10使網(wǎng)套1伸長(zhǎng)，沿油筒1直徑方向收縮，緊緊地將油桶11包著起吊運(yùn)輸;這種吊具的優(yōu)點(diǎn)是油桶表面受力均勻，無(wú)集中受力點(diǎn)，所以不會(huì)產(chǎn)生局部損傷，并能提供足夠的夾持力。判定吊具能夠產(chǎn)生充分起吊力的通式為KL(eμθcosΦ-1)≥1其中KL-機(jī)構(gòu)變力系數(shù)KL＝ (連桿10對(duì)下盤(pán)口的軸向推力)/(起吊環(huán)8承受的軸向起吊力)此式僅與吊具結(jié)構(gòu)有關(guān)，與被吊物的重量無(wú)關(guān)。
實(shí)施例3，輸電線中間連接器(見(jiàn)圖3)，通過(guò)它把兩根輸電鋼芯鋁絞線17連接起來(lái)，鋼芯線16穿于鎖頭器15，二者連為一體，承力網(wǎng)套1套在鋼芯鋁絞線17上，承力網(wǎng)套1外邊套有載流網(wǎng)套14，載流網(wǎng)套14外部裝著不銹鋼帶制成的螺旋帶13，緊緊地把載流網(wǎng)套14壓在承力網(wǎng)套1上;承力網(wǎng)套1的兩端裝有由彈性脹套和螺母18組成的緊固器3，當(dāng)接頭處受拉力時(shí)，承力網(wǎng)套徑向收縮，產(chǎn)生徑向箍緊力，阻止鋼芯鋁絞線17從承力網(wǎng)套中脫出。電流經(jīng)鋼芯鋁絞線17、承力網(wǎng)套1和載流網(wǎng)套14傳至接頭另一端的鋼芯鋁絞線17上，從而保證電流的正常通過(guò)。旋動(dòng)螺母18可調(diào)節(jié)夾緊器13的夾緊力。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)套裝置其特征在于網(wǎng)套為筒形網(wǎng)狀編織物，網(wǎng)套1兩端裝有限制其端部移動(dòng)的夾緊器3；當(dāng)被連接的物體2或被起吊的物體11裝入網(wǎng)套1處于工作狀態(tài)時(shí)，網(wǎng)套1受拉，軸向伸長(zhǎng)，徑向收縮，網(wǎng)套1緊緊地包圍著物體2，依靠網(wǎng)套與物體間的摩擦力實(shí)現(xiàn)連接或夾持。
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)套裝置其特征在于網(wǎng)套1由纖維依左、右螺旋方向編織而成。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種網(wǎng)套裝置，它可用于纜索或輸電線的連結(jié)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，接頭有足夠的強(qiáng)度并保持撓性，外形平整，一般仍可在卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪上運(yùn)行。它還可用作圓桶狀物體的吊運(yùn)夾具，具有抓力大，被吊物體受力均勻，不易損壞，且始終處于直立狀態(tài)，抓、卸操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16G11/00GK1062589SQ9010991
公開(kāi)日1992年7月8日 申請(qǐng)日期1990年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月17日
發(fā)明者王淮生 申請(qǐng)人:王淮生