зависящий от размеров его поперечного сечения, типов плавающих по нему судов и скорости их двиления, а также от размеров шлюзов, если они на нем имеются, и совершенства их оборудования.

Лит.: Акулов К. А., Судоходные каналы и их устройство, СПБ. 1913; Акулов К., Брилинг е., Марцелли М., Курс внутр. водных сообщений, т. 2, м.-л., 1928; е п g е 1Ь а г d f., Kanal- und Schleusenbau, Handblbliothek f. Bauinge-nieure, T. 3, B. 2, В., 1921; Handbuch d. Ingenieur-wisseuschalten, T. 3-Der Wasserbau, Leipzig, 1912- 1924;Benezit M., Cours de ports et travaux mari-times, livre 3, P., 1923. H. Анулов.

К A H AT H A Я Д 0 P 0 ГА, CM. Подвесные дороги.

КАНАТНАЯ ПЕРЕДАЧА служит для передачи вращательного движения от одного Bajia к другому при помощи гибкого тела- каната, охватывающего шкивы, сидящие на ведущих и ведомых валах. Характерная особенность К. п. по сравнению с зубчатой Заключается в ее плавности; внезапное увеличение крутящего момента вызывает лишь усиление скольжения каната, благодаря чему предотвращается резкое увеличение напряжений в двиясущихся частях системы. В тех случаях, когда требуется сохранение безусловно точного соотношения между скоростями валов, К.п. (так же, как и ременная) не м. б. применена. К. п. удобна для передачи умеренных окружных скоростей при больших расстояниях между осями валов и в тех случаях, когда требуется распределить энергию на несколько валов. При расстояниях между осями до 25 м применяют пеньковые и хл.-бум. канаты, при больших расстояниях-проволочные канаты.

Существуют две основные системы К. п.: 1) параллельная, когда шкивы несут ряд параллельных замкнутых канатов, и 2) последовательная, или круговая, передача, при к-рой применяется только один канат, но длина его такова,что он охватывает все-ручьи (желоба) шкивов, последовательно переходя с ведущего шкива на ведомый и обратно на ведущий. Преимущество параллельной передачи заключается в том, что при разрыве одного каната передача не нарушается: остальные канаты принимают на себя всю работу, и это не представляет никакой опасности, так как при параллельной передаче всегда добавляется 1-2 каната к расчетному их числу. Преимуществом последовательной передачи является определенность фактического натяясения в концах канатов, всецело зависящая от груза, к-рьпй нагружается оттяжной аппарат.

Пзредача при помощи пеньковых и хл.-бум. канатов. Пеньковые канаты изготовляются из баденской, русской или из более крепкой-манильской пеньки (последняя отличается большей устойчивостью против атмосферных влияний). Хл.-бум. канаты отличаются мягкостью и гибкостью и поэтому применяются для шкивов малых размеров. В настоящее время, кроме крученых канатов круглого сечения, применяют канаты квадратного сечения, а также трех-, шести- и восьмигранного и трапецеидального сечений, плетеные, по патенту Бека, из прядей правой и левой крутки, чем абсолютно исключается возможность раскручивания каната во время его работы. Плетеные по такому способу канаты отличаются относи-

тельно большей гибкостью. Для канатной передачи наиболее употребительны круглые канаты диам. 45-50 мм и равноценные им п* передаваемой мощности квадратные канаты со стороною 40 и 45 мм. Канаты меньших сечений употребляются только при незначительных мощностях и при шкивах малых диаметров; следует стремиться, чтобы диам. шкива D > (404-50) диам. каната; минимальными размерами шкивов можно считать: для пенькового каната D= 25 диам. каната (это относится также и к направляющим и натяншым шкивам), для манильской пеньки D = SO диам. каната и для хл.-бум. пряжи D = 20 диам. каната. В случае необходимости принять для D меньшие значения надо уменьшить нагрузку или же считаться с меньшей долговечностью каната. Для сращивания канатов расплетают их концы на длину от 2 до 4 м, укорачивают уступами и вплетают распущенные пряди друг в друга таким образом, чтобы диаметр каната заметно не увеличивался.

Соотношение сил и напряжений в передачах с пеньковыми и хл.-бум. канатами. Следует отметить

4 отличительных свойства канатной передачи.

1) В канатной передаче канат ложится в ручей шкива, опираясь не на дно ручья, а на коническую поверхность его щек. При таком расположении каната сила трения значительно увеличивается; если канат нажат силой S, то на щеках ру- Фиг. i. чья появятся силы нормального давления N, N и. трения Т, Т (фиг. 1). По условию равновесия:

5 = 2NBm + 2Т cos Д = 2iV (sin /5 -{-/* cos /3), где /л - коэффициент трения. ЕслиР-сила трения, вызываемая натянутым канатом, то

P = 2JVu =

sin;S + /*cos/3

где fi

приведенный коэффициент трения:

=

sin/S+ /iC03/J

При обычном угле ручья шкива, 2/9=45, получим следующие значения /* при различных значениях fi:

li......... 0,200 0,250 0,300 0,350

ц ........ 0,435 0,522 0,603 0,679

Камерер при опытах с канатами из манильской пеньки получил м=0,6 при отсутствии скольнения и при отношении напряжений в ведущем и в ведомом концах каната : а- = т=6,5. Бонт получил /*=0,79 и т=10,3 при высоком полезном напряжении сг(полезным напряжением называется разность на-црянсений: cr=ffi-Са). Сильное увеличение коэфф. трения при больших скоростях, характерное для ременной передачи, не является характерным для К. п.

2) К. п. по сравнению с ременной отличается меньшей эластичностью, несмотря на то, что провес из-за больших расстояний между осями при канатной передаче оказывает свое смягчающее влияние.

3) Несмотря на высокое временное сопротивление разрыву как отдельных волокон пеньки (4 ООО-5 ООО кг/см), так и готовых канатов (900-1 500 кг/см), которое от 3 до 5 раз больше временного сопротивления на разрыв кожи, все же способность воспринимать нагрузку у канатов относительно меньше, так как вследствие частых и непрекращающихся изгибов каната и меняющихся напряжений сцепление между волокнами постепенно уменьшается. Чем выше напряжение в канате, тем раньше он ослабевает, чаще подлежит пересращиванию и быстрее изнашивается. Особенное внимание следует обращать на сращивание, которое является слабьпй местом каледого каната. Ослабевание каната объясняется еще тем обстоятельством, что канат постепенно сплющивается в клиновидных ручьях шкива, перемещается ближе к дну ручья и передает энергию на уменьшенном диаметре, что равносильно удлинению каната и уменьшению его напряжения. Для восстановления нужного для работы передачи напряжения необходимо укоротить канат, что значительно сложнее укорачивания ремня.

4) Наконец, нет возможности получить равномерное распределешхе нагрузки на все канаты одной передачи, как это имеет место в сечении ремня. Практически очень важно следить за тем, чтобы ручьи были одинаковой формы и глубины. Так, если два различных по глубине ручья на одном шкиве соответствуют двум одинаковым по глубине на другом шкиве, то один канат стремится опередить другой, в результате чего вызывается усиление напряжения и нагрузки. Но и при равных условиях канаты одной передачи отличаются различными провисаниями и соответственно различными напряжениями. Во избежание перегрузки отдельных канатов не следует брать среднее напряжение слишком высоким.

Согласно опытам Баха, новые слабо скрученные канаты из баденской пеньки диам. 55 мм, при первой нагрузке дают значительные удлинения. Изменение относительного удлинения 8 нового каната в зависимости от его напряжения дает кривая О А (фиг. 2).

При продолжитель---4-I--Ж- ном действии на/ / грузки наступает упругое последействие: после 120 часов канат дал удлинение еще на величину АВ. При удалении нагрузки уменьшение удлинения каната было незначительно, как это показывает точка С. Благодаря возникшему упругому последействию после 34 ч. удлинение уменьшилось до точки D. Относительные удлинения сильно скрученного каната диаме,тром 39 мм представлены другой кривой на той же фиг. 2. При патяжке новых канатов следует учитывать их большую деформацию и упругое последействие. Часто во избелсание скорого пересращивания канаты сильно вытягивают, что, однако, вызывает ненулсные высокие

давления на оси. Детальное изучение показывает, что меньшим нагрузкам соответствуют относительно ббльпше удлине-. ния и коэффщиенты упругости а =1: т. е. при меньшей нагрузке канаты отличаются относительно большей упругостью в работе. Бах дает для о величину между Viooo и Vioooo см/кг; соответственно этому зависимость между напряжением и упругим удлинением при работе изобразится кривой фиг. 3. Следует отметить, что масштаб для удлинений е фиг. 3 по сравнению с фиг. 2 в два раза больше.

Расчет К. п. Расчет параллельной К. п. аналогичен расчету ременной передачи (см.). Силы натялче-пия Tl и Та ведущего и ведомого концов канатов определяются по ф-лам:

Рт , т-1 д

где P=Ti-Та есть величина окружного усилия в кг, д - вес п.м каната в кг, v-скорость движения каната в м/ск, m= г: СТа=е* , где е-основание натуральных логарифмов и а-угол охвата меньшего шкива канатом.

Так как К. п. редко располагается горизонтально и ведущий шкив обычно находится внизу, а ведомые наверху, при чем иногда на значительной высоте, то нельзя пренебрегать силой растяжения к, вызываемой собственным весом и равной Hq, где Н- расстояние по вертикали от точки схода ведущего конца с ведомого ппшва до точки входа на ведущий шкив. Учитьшая эту поправку, получим:

Для предварительного расчета полагают P=F\, где F-площадь сечения всех канатов, /г -расчетное полезное напряженке, к-рое берется в зависимости от отношения диам. D шкива к диам. d каната, а именно:

/с =4,5 кг/см при >30 и fc =6,58 кг/сж

при 50. Скорость V на окружности шкива принимается в среднем от 15 до 20 м/ск, d берется от 40 до 55 мм. Зависимость между передаваемой мощностью 2И (в ff) и ок-рулгным усилием Р (в кг) выралсается ур-ием {г]-кпд передачи):

Расчет последовательной передачи (фиг. 4) производится на основе следующих соображений. Ведущий конец Т ведомого шкива О 2, обогнув ведущий шкив О г, переходит в ведомый конец Т шкива О3 и затем-в его-ведущий конец Tg; ведущий конец Tg, обогнув шкив Ol, переходит в ведомый конец Tg шкива О4, ведущий конец Tg последнего переходит в концы Tg и Т7 оттяжного шкива Од и переходит в ведомый конец Та шкива Ol, замьшая всю цепь. Окружные усилия

ведомых шкивов в предположении, что они имеют по одному ручью, определяются из уравнений:

Р,Т,-Т,;Р,Т,-Т Р=Т,-Т Р,=Т,-Т,.

Окружные усилия на ведущем шкиве, соот-ветствуюнще отдельным охватам концов каната, определятся из ур-ий:

P,=T-T P,==T,-T,;P,=T,-T,;Pi=T,-T,.

Так как окружное усилие передается на шкив Ог, то оно должно равняться Pgj трчно

Фиг. 4.

так же Рз=Рз; Pi=Pi\ РъРь\ следовательно, Тз-Т4=Тз-Гб; Тб--Т,=Т,-Т,; Т,-Т=Т,-Тк Т = Т ~Tg = Tg, Т. е. натяжения ведомых концов равны между собой и не зависят от передаваемой на шкив работы. Для оттяжного шкива Р=0 и T.,=Tg=j2Q; т. о., в последовательной К. п., осуществленной по схеме фиг. 4, напряжения в ведомых концах определяются натяжным грузом Q. Зная же передаваемые мощности, легко определить натяжения и в ведущих концах.

Проф. Рётшер дает метод расчета К. п. при помощи расчетных кривых, построенных на основе кривой провисания и кривой удлинений, полученных из опыта и учиты-ваюпщх влияние напряжений и удлинений каната от предварительной его натяжки, центробежной силы, полезной нагрузки и от длины ведущего конца каната. (Описание построения расчетных кривых см. Ременная передача.)

Рассмотрим следующий пример. Работа передается между двумя шкивами диаметром -Di=5 500 мм и 1)2=2 500 мм на расстояние

Фиг. 5.

20 м, число канатов z = 12, диаметр каната d= 50 мм, полезное напряжение £г = =7,5 кг/см и скорость канатов i;=25 м/ск. Напряжение от предварительной натяжки <Tj,= 15кг/см. Для определения осевых давле-

ний и напряжений и в канате строим на кривой провисания АВ (фиг. 5) в точке С, соответствующей начальному натяжению, зеркальное изображение отдельно вычерченной линии удлинения каната GH и откладываем в виде вертикальной прямой DE напряжение Cf, вызываемое центробежной силой, возникающей при вращении шкивов, которое определяют по ф-ле (в кг/см):

Y-V* 1,00-25

= 6,37,

lOff 10-9,81

где у-вес 1 дм каната, равный кг. Отрезок EF будет выражать величину напряжения <То, возникающего при холостом ходе в обеих частях каната, равного 12,2 кг/см. Далее, строим кривую удлинения, укороченную на величину напряжения Of, т. е. часть кривой ОН, вправо от точки О в виде кривой 0J, после чего находим путем нанесения ее абсцисс на кривую провисания АВ расчетную кривую KLM для скорости 25 м/ск. Соответствующая точка ее L, лежащая на высоте (Гц, является исходной точкой для определения напряжений и в обоих концах каната. Между расчетной кривой КМ и кривой ее зеркального изображения.

Фиг. 6.

2.0%

пересекающихся в найденной точке В, засекают отрезок JfP, равный заданному полезному напряжению с-7,5 кг/см, и получают отрезок PQ, к-рый и будет равняться напряжению ffg в ведомом конце каната, и отрезок , равный напряжению в ведущем конце каната, причем согласно принятому на чертеже масштабу (Т2=9,4 кг/сж и ог1=16,9 кг/см. JVg-мощность, передаваемая при помопщ 12 канатов, определится из уравнения (в IP):

z я d 12 л - 5 7,5 25 кпп е - 4-75 - 47 =

Давление на вал изменяется от величины = 2f2! 0 = 2-12 15 - 7 070 кг во время покоя до 7 070 = = 5 750 кг во

время холостого хода

и до 7 070

= 7 070i:±

pi + gj

6 200 кг при полной на-