Оболочки, армированные оплеткой

Оболочки, армированные оплеткой, наложенной под углом, отличающимся от оптимального, при воздействии внутреннего давления изменяются как по диаметру, так и по длине. Пасмы оплетки стремятся при этом занять положение, равное оптимальному углу =35°1б'
Рассмотрим случай, когда угол оплетки отличается от оптимального.
Здесь имеем: (3 — оптимальный угол оплетки; OB — линейный элемент оболочки, равный одному первоначальному шагу оплетки (угол оплетки больше оптимального); линейный элемент оболочки, равный одному первоначальному шагу оплетки (угол оплетки р2 меньше оптимального); те же линейные элементы в момент разрыва оболочки (без учета  нитей армирующей оплетки), те же элементы в момент разрыва оболочки '(с учетом удлинения нитей армирующей оплетки); длина окружности оболочки с наружным диаметром  при отсутствии внутреннего давления (для случая, когда угол оплетки больше оптимального); то же, но с наружным диаметром для случая, когда угол оплетки меньше оптимального; A— длина окружности оболочки в момент разрыва (без учета удлинения нитей армирующей оболочки);  то же, но с учетом удлинения нитей; длина пасмы оплетки, соответствующая одному шагу; е) — то же при разрыве с учетом удлинения.
При приложении внутреннего давления в оболочке с оплеткой, наложенной с углом больше оптимального, произойдет перемещение пасмы OA, которая будет стремиться занять направление равнодействующей разрывных усилий (ОЛ1). В результате этого увеличится диаметр оболочки (А\В\>АВ) и уменьшится ее длина (OB<OB). Из треугольников ОАВ и ОА'\В'\ имеем. Отсюда диаметр оболочки в момент разрыва равен:
Таким образом, зная конструктивные параметры оболочки и армирующей оплетки в первоначальный момент,, а также удлинение пасмы оплетки в момент разрыва, используя выведенные соотношения, можно определить изменение диаметра и длины оболочки при разрыве.
Аналогичные соотношения нетрудно получить и для случая, когда армирующая оболочка наложена с углом меньше оптимального.
Поведение защитной резиновой оболочки с армирующим элементом в виде оплетки, выполненной с различными углами, при воздействии внутреннего давления иллюстрируется на рисунке.
Из приведенных выше рассуждений следует: 1) если угол оплетки больше оптимального, то под воздействием внутреннего давления происходит увеличение диаметра оболочки и уменьшение линейной длины защитной оболочки (образцы 4 и 5 на рис. 3-29); 2) если же угол оплетки меньше оптимального, то под действием внутреннего давления происходит увеличение длины оболочки; 3) при оптимальном угле оплетки защитная оболочка под действием внутреннего давления не изменяет своих размеров.
Опыт конструирования кабелей управления, предназначенных для работы при внутреннем давлении, показывает, что изменение длины защитной оболочки вследствие отличия углов оплетки от оптимальных под воздействием внутреннего давления приводит, как правило, либо к вырыву запаянных токопроводящих жил из разъема, либо к разгерметизации места уплотнения оболочки в разъем.
Во избежание указанных явлений для всех кабелей с армированной резиновой оболочкой, работающих при внутреннем давлении, угол оплетки принят равным или близким к оптимальному.
Вернемся к рис. 3-28 и, воспользовавшись правилом сложения сил, выведем формулу для расчета резиновых оболочек с армирующим элементом в виде оплетки подставляя значения получим:
представляя R —число армирующих элементов; п. — число пасм в одном армирующем элементе (оплетке); к — прочность одной пасмы , получим: где р. — разрывное давление, Па; D — средний диаметр кабеля по оболочке с армирующим элементом при разрыве, определенный по формуле р. — угол оплетки; д. — средний диаметр оболочки с армирующим элементом до разрыва, см.
В отличие от однослойных оболочек разрывная прочность армированных оболочек, в основном, зависит от конструкции упрочняющего элемента (оплетки). Толщина внутренней и наружной резиновых оболочек выбирается или по технологическим соображениям (внутренняя оболочка) или по соображениям достаточной механической прочности (наружная оболочка).
В табл. 3-29 приведены конструктивные данные некоторых марко-размеров кабелей марки КДФР и разрывная прочность их оболочек, полученная расчетным и экспериментальным путями.

Яндекс.Метрика