Конструирование «растягивающихся» кабелей управления

В самое последнее время к кабелям управления все чаще предъявляются требования по сохранению работоспособности при растяжении на определенную длину (2—40%). Необходимость в подобного рода «растягивающихся» кабелях возникла в ряде отраслей техники в связи с особенностями конструкций новейшей аппаратуры (телескопические устройства, аппаратура с расширяющимся в процессе эксплуатации корпусом, по поверхности которого фиксированно проложен кабель, различные парашютные устройства и т. п.). Применение растягивающихся кабелей, кроме того, позволяет проводить профилактический осмотр или ремонт отдельных блоков аппаратуры без применения расстыковывающих разъемов, что снижает массу аппаратуры. И, наконец, такие кабели найдут, по-видимому, широкое применение в аппаратуре, подверженной значительным вибрационным и ударным нагрузкам.
Основными параметрами, определяющими специфику кабелей, являются: 1) максимальное относительное удлинение кабеля; 2) максимальное усилие, необходимое для растяжения кабеля на заданную длину; 3) максимальное количество циклов растяжения и сжатия, допустимое для данного кабеля на протяжении установленного срока службы.
Основные трудности в создании растягивающихся кабелей управления заключались в том, что практически необходимо было найти совершенно новый подход к их конструированию. Дело в том, что традиционные конструкции кабелей управления, основанные на повивной скрутке изолированных жил, не допускают даже незначительного растяжения. Это объясняется тем, что медная проволока обладает малым удлинением, при растяжении соответствующим пределу упругих деформаций (не более 1,5%).
При периодических растяжениях и сжатиях кабеля, в медных жилах, растянутых за предел текучести, образуются значительные остаточные деформации, которые приводят к потере геометрической устойчивости жилы и образованию петель синусоидальной формы. Далее происходят обрывы отдельных проволок в жиле в местах наименьшего радиуса кривизны петли, носящие характер усталостного излома. Образование петель и особенно обрывы отдельных проволок способствуют прокалыванию изоляции и выходу кабеля из строя. Поэтому, растяжение таких кабелей более чем на 1% недопустимо.
Конструирование растягивающихся кабелей управления может производиться по двум направлениям. В первом случае кабель традиционной конструкции подвергается специальной обработке и образует спираль, сходную по внешнему виду со шнурами для телефонных аппаратов или электробритв.
В принципе это направление для кабелей управления можно считать мало перспективным, так как габариты полученной спирали настолько велики, что в большинстве случаев исключают возможность использования этих кабелей в аппаратуре. Кроме того, само получение спирали из таких кабелей — весьма сложный и трудоемкий процесс, осуществимый пока только на одном материале — поливинилхлоридном пластикате. В связи с этим более перспективным выглядит второе направление конструирования растягивающихся кабелей управления — создание спирали из группы изолированных жил, наложенных на гибкий эластичный сердечник.
Поскольку растягивающиеся сердечники и оболочки таких кабелей выполняются из резин разных типов, то область их применения может быть достаточно широкой до 65—250 °С.
Основной проблемой при создании этих кабелей является разработка новых технологических процессов и оборудования для наложения спирали из изолированных жил на эластичный сердечник.

Яндекс.Метрика