При изготовлении резиновых амортизационных шнуров (1ULI 1/88—42) необходимо собрать комплект, содержащий резиновых нитей (резиновый сердечник шнура), подвергнуть этоп комплект растяжению грузом Р (в 10 Н) до определенной относительной длины X и в таком состоянии зафиксировать его двои ной хлопчатобумажной оплеткой. При этом должен быть обеспечен заданный размер наружного диаметра шнура d (в мм). Изготовленный таким путем амортизационный шнур должен имен. определенный «показатель эластичности» F (в 10 Н). Последит представляет собой нагрузку, необходимую для растяжения на ЬО /о шнура, трижды перед тем подвергнутого растяжению на 100%.
Если размеры поперечного сечения резиновых нитей, модуль резины G (или Е) и коэффициент Пуассона ц/ известны, то техно логический расчет сводится: к установлению числа нитей i в комплекте, усилия (груза) Ри применяемого для растягивания ком плекта резиновых нитей перед первой оплеткой, а также Р для растягивания перед вторым оплетением.
Ниже излагается производственное решение такой задачи, исходя из выявленной зависимости между эластическими свойствами шнура и его деталей в конструкции.
Для удобства изложения и связи его с производственными операциями примем следующие обозначения этих деталей и характеристики напряженного состояния резиновых нитей составляющих детали.
Детали конструкций:
Угол а наложения оплетки; шаг / оплетки; толщина б одной оплетки в радиальном направлении; диаметр пряжи dn; число нитей в потоке п и число шпуль оплеточной машины N обозначаем так же, как это принято в оплетке рукавов. Отсюда обозначения деталей с характеристикой состояния резиновых нитей в них имеют, как пример, следующий вид:
Связь эластических свойств шнуров с конструктивными факторами. Относительная длина резиновых нитей Xvi в шпурах различных диаметров составляет 2,35—2,85 (табл. 28). Среднее значение А,рь равное 2,60, отвечает шнуру диаметром 14 мм. Модуль сдвига G резины из натурального каучука, применяемой для нитей амортизационных шнуров, составляет 3,74-10 Н/см2 (при X в пределах 2,2—3,0).
По зависимости условного напряжения f от Л, следуя уравнению (8.8), в табл. 28 приведены соответствующие значения fpj. Коэффициент у показывает отношения Яр1 и /п к значениям этих величин в шнурах диаметром 14 мм, принятым для сопоставления за единицу.
Между величинами, характеризующими эластические свойства амортизационных шнуров в последовательности их изготовления и деталей, составляющих их (резиновые нити, комплекты их, «шнуры» с первой текстильной оплеткой), наблюдается зависимость, выражаемая определенными коэффициентами расчетного или экспериментального характера.
Рассмотрим следующие из них. Коэффициент С — отношение между показателем эластичности Fa8 амортизационного шнура и аналогичным усилием Fki для неоплетенного комплекта резиновых нитей. Этот коэффициент учитывает два производственных фактора: упрочняющее влияние оплетки и отношение между напряжениями в комплекте резиновых нитей при относительных длинах Якз и Якт (или, что то же, в резиновых нитях при Ярз и api). Коэффициент си по прямым экспериментальным определениям, является величиной практически постоянной, равной в среднем 1,7.
Коэффициент с2— отношение между величинами: груза перед ней стойки Р и усилием Fk. Практически таково же и отношение между величинами: груза задней стойки р[ и тем же усилием Fri-
В табл. 29 приведены: коэффициенты у, с и с2 и величина 2дь которую находят из диаметра цилиндрического комплекта резиновых нитей и средней величины (с учетом допусков) наружного диаметра оплетки согласно уравнению:
Усилие растяжения на передней стойке Р, при оплетении шнура средних размеров, близко к двойной величине усилия Ркь способного удлинить комплект резиновых нитей до относительной длины %. При оплетении шнуров диаметром 16 мм и более этот груз больше, чем 2/гкь а при оплетении шнуров малых диаметров (10 мм) меньше, чем 2гк- Отмеченное обстоятельство объясняется следующим. В шнурах средних и больших диаметров напряжение растянутого при оплетке комплекта нитей, стремящегося укоротиться, достаточно велико, оно близко к тому, какое потребовалось бы создать хлопчатобумажной оплеткой, фиксирующей размер шнура. В случае оплетки шнура малых диаметров напряжение такого комплекта в момент оплетения меньше того, которое потребовалось бы создать оплеткой, фиксирующей размер диаметра комплекта нитей. Оплетка образует как бы чехол, через который груз Р[ протягивает комплект нитей, проскальзывающий в оплетке.
Расчет комплекта резиновых нитей амортизационных шнуров.
В основу расчета комплекта резиновых нитей можно принять следующие положения:
а) резиновые нити и составленный из них комплект при растяжении деформируются одновременно, в одинаковой степени и без изменения в объеме;
б) напряжение резиновых нитей, при относительной длине их 2,2—3,0 X, следует уравнению (8.8);
в) относительная длина резиновых нитей в амортизационных шнурах является ведущим конструктивным и расчетным парамет ром. За исходную величину уместно принять амортизационного шнура диаметром 14 мм, равную 2,60. При этом напряжение равно 9,2-10 Н/см2.
При расчете комплекта резиновых нитей необходимо установить:
Определение числа нитей, показателя эластичности и растягивающих усилий производят следующим образом. Площадь поперечного сечения комплекта нитей (в мм2) в ненапряженном их состоянии:
Для производственных расчетов удобно пользоваться специальными таблицами. Такие таблицы дают оперативные указания: какое число нитей i следует взять в комплект, какой принимать груз Pi и какой при этом следует ожидать показатель эластичности FA3.
Графическая зависимость d^ и Fas дана на рис. 216. На этой диаграмме показаны величины Fa3, допускаемые по ГОСТ 1788— 42, средние величины расчетных значений/<аз при нитях с ?upi=2,60 и /pi = 9,2-10 Н/см2 и пределы отклонений при нитях с Ярд в 2,81—2,43.
Применяя приведенные расчетные уравнения и установив соответственные параметры, можно также рассчитывать сердечники амортизационных шнуров, изготовленные, например, из латексных нитей круглого сечения.
