Исследование геометрической устойчивости кабелей управления

В процессе изготовления, монтажа и подвижной эксплуатации кабели управления могут подвергаться различным механическим воздействиям, включающим в себя растягивающие нагрузки, изгибы и осевые закручивания. В отдельных случаях при нарушении потребителем правил монтажа и эксплуатации эти кабели могут потерять геометрическую устойчивость, образуя так называемые «спирали» или фонари. Попытки теоретического обоснования указанных явлений на основе хорошо разработанной теории скрутки стальных канатов пока не дали ощутимых результатов. По-видимому, это связано с многокомпонентной конструкцией сердечников кабелей управления многопроволочная конструкция токопроводящих жил, изоляция, скрепляющие обмотки и т. п.), не позволяющей делать упрощающие допущения.
Исследования геометрической устойчивости многожильных кабелей управления проводили чисто эмпирическим путем, испытывая различные конструктивные варианты кабелей на установках, имитирующих различные механические воздействия, которые могут возникнуть при монтаже и подвижной эксплуатации этих кабелей.
Основными целями этих исследований являлись, во-первых, выбор оптимальных конструктивных параметров сердечников кабелей управления (шаги и направление скрутки изолированных жил, шаги и направления обмотки лентами и т. п.), во-вторых, создание четкой инструкции по правилам монтажа и эксплуатации этих кабелей у потребителей, позволяющей при прочих равных условиях избегать образования «спиралей» и «фонарей».
Имитация эксплуатационных воздействий может быть произведена раздельно на установках, воспроизводящих знакопеременные изгибы, перемотки и осевые закручивания. Однако при испытаниях на этих установках даже самых .неблагоприятных с точки зрения геометрической устойчивости образцов кабелей время до появления указанных «спиралей» и «фонарей» настолько велико, что не дает практической возможности проведения объективных исследований. Для ускорения указанных испытаний была сконструирована специальная установка, позволяющая одновременно прикладывать к образцам кабелей растягивающие и изгибающие нагрузки и подвергать их осевым закручиваниям. Внешний вид этой установки показан на рис. -1-24. Образцы кабелей длиной 5—7 м укладываются з бухту. Нижний конец бухты неподвижно крепится к полу, а верхний с помощью изображенных на рисунке механизмов периодически поднимается, разворачивая кабель, и опускается, укладывая его снова в бухту. Практически испытания на этой установке имитируют иногда встречающийся в эксплуатации неправильный метод развертывания и свертывания кабелей управления. В результате после определенного количества циклов подъема и опускания образцов кабелей на некоторых из них образуются «спирали» или «фонари», довольно точно воспроизводящие подобные дефекты, имеющие место при неправильной эксплуатации кабелей управления у потребителей.
Таким образом, ускоренные испытания кабелей управления на геометрическую устойчивость действительно дают возможность не только выбирать наиболее устойчивые конструкции кабельных сердечников, но, и, главное, сформулировать основные положения правил монтажа и эксплуатации этих кабелей.
Поскольку при монтаже кабели управления запаиваются с двух сторон в разъемы, то и при проведении указанных испытаний должны быть созданы условия, имитирующие разъемы. Это тем более необходимо, что при отсутствии такого оконцевания кабелей любые механические воздействия не могут привести к образованию «спиралей» и «фонарей», так как де баланс внутренних напряжений и моментов, являющийся, по-видимому, основной причиной потери кабелями геометрической устойчивости, проявляется в этом случае в виде взаимного смещения повивов изолированных жил и «выхода некоторых из них за торец оболочки, как это показано на рисунке.
В связи с этим все токопроводящие жилы образцов кабелей, предназначенных для испытаний на геометрическую устойчивость, запаиваются вместе с обоих концов (рис. 1-27). Испытания могут проводиться как на отдельных кабелях, так и на кабельных стволах, состоящих из двух, трех или четырех кабелей. Предпочтительнее испытывать кабельные стволы, так как, во-первых, они имитируют наиболее частый случай эксплуатации кабелей управления, во-вторых, позволяют одновременно испытывать кабели с разными конструкциями сердечников и наглядно сравнивать их геометрическую устойчивость и, наконец, в-третьих, из чисто экономических соображений. Подвижное приспособление установки, имитирующее разъем, показано на рисунке.
Геометрическая устойчивость той или иной конструкции кабеля определяется количеством циклов подъемов и опусканий образца кабеля до появления «спирали» или «фонаря». Поскольку, как правило, «спираль» образуется постепенно, то фиксируются как начало образования «спирали», так и образование ее устойчивой формы. Для сравнительной оценки геометрической устойчивости кабелей разных конструкций, помимо количества циклов подъема и опускания кабелей, фиксируются также параметры «спирали», показанные на рисунке.
Результаты исследований геометрической устойчивости кабелей управления описаны в гл. 3 при выборе оптимальных конструкций сердечников и установлении правил монтажа эксплуатации этих кабелей.

Яндекс.Метрика