Механический расчет кабеля

Целью механического расчета оптического кабеля является определение предельных растягивающих усилий, которым способен противостоять кабель при подвеске и эксплуатации.

Расчет проводится исходя из достижения оптическим волокном в кабеле предельного удлинения (0,5%), которое может возникнуть во время подвески или эксплуатации. Причем удлинение 0,5% соответствует натяжению оптического волокна с усилием 4 Н, равному усилию, которому подвергается волокно при 100% тестировании на стадии его изготовления. Аналогичные и даже более высокие требования по удлинению и нагрузкам предъявляют к ОВ и зарубежные фирмы-изготовители ОВ.

Кроме того, за счет геликоидального расположения ОВ в ТЗО, имеется его избыточная длина, превышающая длину ТЗО на величину от 0,25 до 0,5%. Интересно отметить, что зарубежными изготовителями самонесущих оптических кабелей, величина превышения ОВ над ТЗО составляет 0,45 - 0,7%.

И, наконец, за счет смещения ОВ из предполагаемого положения в центре ОМ на минимальное расстояние к оси ОК волокно может еще увеличить на 0,7 - 0,9% превышение длины ТЗО.

Таким образом, максимально возможное удлинение ОК, при котором ОВ получает нагрузку, равную тестирующей, определяется:

где Еп - превышение длины ОВ над ТЗО, 0,25-0,70%;

- предельно допустимое удлинение ОВ, равное удлинению

при тестировании, % ( = 0,5%);

Ео - удлинение ОВ при его смещении к центру ОК при его

растяжении, Ео = 0,07 - 0,09%.

%.

Соответственно, максимально возможное удлинение, соответствующее исходному минимальному превышению длины ОВ над длиной ТЗО, т.е. 0,25% будет:

%.

А среднее значение максимального удлинения ОК составит:

%

Для расчета примем величину Еок = 1,0%, т.е. меньшую, чем среднее значение, тем самым, ужесточая требования к относительному удлинению кабеля.

Таким образом, критерием механического расчета кабеля, является такое его удлинение, при котором оптические волокна во время действия усилий, прикладываемых к кабелю при подвеске и эксплуатации, т.е. не продолжительное время, получают удлинение 0,5%. В зарубежной литературе встречаются данные о более жестких требованиях к допустимым растягивающим нагрузкам кабелей, величины которых принимаются равными 0,3%, а максимальное натяжение волокна при максимальном рабочем напряжении 0,25%, однако, изготовители таких самонесущих ОК принимают минимальное превышение ОВ над ТЗО 0,45%.

Часть нагрузки, которую примет на себя стеклопластик, при удлинении Еок = 1% (для простоты расчета, влиянием прочих полимерных материалов пренебрегаем) определяется:

,

где - удлинение стеклопластика при разрыве, %, = 3%;

- нагрузка при разрыве стеклопластика, Н.

,

где Псп - площадь поперечного сечения стеклопластика, мм²;

- предел прочности при разрыве стеклопластика, равный ≤1800 МПа.

мм²

Нагрузка приходящаяся на стеклопластик будет:

при разрыве Н

при удлинении 1% Н

Соответственно растягивающая нагрузка, приходящаяся в кабеле на двухслойную броню из круглых проволок при удлинении ОК на 1% определяется:

На первый слой круглопроволочной брони:

, Н

где - нагрузка, прикладываемая к одной проволоке при ее

удлинении в 1%,

,

где - удлинение стальной проволоки при разрыве, равное 13%,

- нагрузка при разрыве стальной проволоки, Н.

, Н

где Пбр1 - площадь поперечного сечения проволоки, мм²;

- предел прочности при разрыве стальной проволоки, равный 2400 МПа.

мм²

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Модернизация блока управления аппарата искусственной вентиляции легких Спирон–201
Аппарат искусственной вентиляции легких «Спирон-201» предназначен для проведения искусственной вентиляции легких у взрослых при реанимации и интенсивной терапии и эксплуатируется в услов ...

Цифровые интегральные микросхемы
Цифровые интегральные микросхемы ЦИМС предназначены для преобразования и обработки дискретных сигналов. Основой для их построения являются электронные ключи, обладающие тем свойством, ч ...

Усилители звуковых частот
Усилительные устройства актуальны были всегда. И в нынешнем, современном мире они все также находят достойное место среди другой аппаратуры. Усилители широкополосные, импульсные, осцилло ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2018 www.techmatch.ru