Грузонесущий кабель

 

(72) Авторы изобретения

А. П. Ветров и С. С. Носаль

О, Куйбышевский институт инженеров железнодорожнэва„транспорта (73) Заявитель (54) ГРУЗОНЕСУШИЙ КАБЕЛЬ

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к констру|шии грузонесуших кабелей.

Известен грузонесущий кабель, состоящий из изолированных электрических жил, эаключенных в стальную спираль, поверх которой наложены повивы проволочной брони (1)

Недостатком данного кабеля является то, чго при растяжении его на витки спирали передается радиальная нагрузка от грузонесушей брони. При определенной нагрузке витки теряюг устойчивость в форме смешения и запапаиия в направлении оси кабеля либо в форме пространственно- js го искривления оси витка. При атом механическая нагрузка передается на электрические жилы и они преждевременно раэрушаюгся.

Бель изобретения - повышение ресурса грузонесущего кабеля.

Укаэанная цель достигается тем, чго проволочная спираль изготавливается многозаходной с углом подъема витков

2 . Число заходов определяется диаметром проволоки из которой навива ется спираль, а диаметр проволоки — величиной механической нагрузки, воспринимаемой витками. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что существует оптимальный угол подъема витков спирали, при котором обеспечивается устойчивая работа витков. одновременно в осевом и радиальном направлениях. Это угол о =33 . Данный угол получается путем расчета на устойчивость алемента винтового стержня круглого поперечного сечения под действием радиальной равномерно распределенной нагрузки, направленной на перпендикулярно образующей цилиндра, на котором навит данный элемент стержня. В основу расчетов положены дифференциальные уравнения равновесия Кирхггофа и уравнения дефор. маций Клебма для стержня с винтовой осью.

В результате совместного решения системы укаэанных уравнений получены

2166 4 ли радиальная нагрузка от грузонесущей брони распределяется более равномерно между витками, а оптимальнь1й угол свивки их обеспечивает устойчивую их рабс S ту, что приводит к повышению ресурса кабеля.

Учитывая то, что устройство для навивки спирали на электриЧеские жилы позволяет выполнять эту операцию с

®О определенными допусками по шагу навивки и наружному диаметру спирали и проволока имеет отклонения по диаметру, то угол с(на практикеможет быть Йолучен в некоторых пределах. При навивке спирали максимальные отклонения угла могут быть «5%, а максимальные отклонения по диаметру проволоки могут быть

+4%. Поэтому практически спираль навивается с углом подъема витков сС =

26 =30 -36 о о

На чертеже изображен грузонесущий кабель, общий вид.

Изолированные электрические жилы

1 заключ чы в многозаходную проволоч+.

25 ную спираль 2 с углом подъема витков

+30 -36 . Ha спираль 2 навита проволочная броня. 3. При растяжении кабеля на витки спирали передается радиальная нагрузка от зо брони. Витки спирали свиты с углом подъема, который обеспечивает устойчивую их работу, радиальная нагрузка воспринимается спиралью и не передается на электрические жилы, повышая тем самым

3$ ресурс кабеля.

Pj 90-А где

Анапиз зависимостей (1) и (2) показывает, что при ok=33 g =, т.е. при о этом угле витки спирали будут работать устойчиво от западания в осевом направлении и от пространственного искривления их: осей.

Таким образом, угол =33 будет о критическим углом, позволяющим опреде лить критическое значение радиальной нагрузки +p и тем самым определить критическое значение растягивакщей кабель нагрузки. Наличие угла d, позволяет выполнить спираль многозаходную, т.е. между витками одной спирали, расположить. витки другой, третьей и т,д.

Заходность будет определяться расстоянием между двумя соседними витками,а а последние в свою очередь - диаметром проволоки. В многозаходной спира-, 3 значения коэффициентов устойчивости витков спирали прй задании в осевом направлении:

)еЪ

e « ф

EJ ф о Sin45((ICOS +1 Ь51и p) (, у„р 9 %PI где ) — коэффициент устойчивости; — средний радиус спирали;

E5 - изгибная жесткость витка; (, - критическое значение радиальной нагрузки на виток при о - угол подъема витка.

При расчете на устойчивость витка при пространственном искривлении его оси коэффициент устойчивости равен

"с 4 -. ©С (secs p с1 =3+ Ми Р b"-7+4 СЩ Р-СО5 Ь+,5518 (°

Формула изобретения щ 1 эузонесущий кабель, состоящий из изолированных жил, заключенных в стальную спираль из проволок круглого сечения и проволочную броню, навитую на спираль, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса кабеля, спираль выполнена многозаходной с углом подъема витков, 30 -36 . о о

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 356063,,кл. 174-113, 1965.

042166

Составитель В. Столбов

Редактор В. Пилипенко Техред А.Бабинец Корректор М. Шароши

Заказ 4855/47 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4