Файл: Хайзерук Е.М. Кабелеукладчики. Вопросы теории и расчета.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2024

Просмотров: 110

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

При безбарабанном способе размотки кабеля (см. рис. 69, ж и з) натяжение кабеля на выходе из кассеты может быть определено

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

- -

SSiL-fi,a

'

 

 

 

 

 

, с , ч

 

 

••lmln ~

 

2г)р

 

 

 

 

 

\

'

где

L 4 — длина участка

 

кабеля,

свисающего

в

контейнер

с на­

 

правляющего

ролика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Натяжение кабеля на

выходе из кассеты

при безбарабанном

 

 

 

способе

размотки

остается

постоян­

 

 

 

ным,

равным

 

P i m l n ,

определяе­

 

 

 

мому

по

формуле (51),

независимо

 

 

 

от ускорения

поступательного

дви­

 

 

 

жения

кабелеукладчика.

Это

про­

 

 

 

исходит в связи с отсутствием

в

 

 

 

тракте

движения

кабеля

инерцион­

 

 

 

ного

тела в

виде

вращающегося

 

 

 

барабана

и является

одним

из

важ­

 

 

 

ных достоинств

безбарабанного

спо­

 

 

 

соба

размотки

кабеля.

 

 

 

 

 

 

 

При подъеме кабеля с поверхности

 

 

 

грунта подъезжающим под

кабель

 

 

 

Рис.

76.

Расчетная схема

тракта

прохожде­

 

 

 

ния кабеля с амортизирующим роликом

 

кабелеукладчиком (см. рис. 79, г и д) натяжение кабеля Р в

на входе

в тракт прохождения может быть

определено по стреле

провеса

кабеля

р-JMiL

где gx — погонная масса каоеля; g— ускорение силы тяжести;

/— расстояние, на котором входной участок кабеля под­ нимается над поверхностью грунта, отсчитываемое от

входного

(приемного)

ролика кабелеукладчика;

с—высота, на которой расположен приемный ролик отно­

сительно

поверхности

грунта.

С учетом к. п. д. направляющих роликов и сопротивления

проходу кабеля в кассете (без роликов) натяжение кабеля на выходе из кассеты

Р

_

Sgt^!a

 

1

~

]рс

Из формулы следует, что натяжение кабеля на выходе из кас­ сеты быстро возрастает с увеличением расстояния /, на котором входной участок кабеля поднимается над поверхностью грунта.

На некоторых кабелеукладчиках, прокладывающих тонкие кабели с малым разрывным усилием, направляющий ролик под-

128


вешивают на упругой подвеске (рис. 76), чтобы снизить-натяже­ ние кабеля на выходе из кассеты при раскрутке барабана. Обо­ значив натяжения кабеля на участках тракта через Рх, Р2 и Р3, выразим значения Рх и Р2 через Р3:

 

 

 

 

 

Pi

=

Р3 .

р

__

Ps

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть кабелеукладчик

движется со скоростью

v,

а вес напра­

вляющего ролика равен mg, где т — масса ролика,

a

g

ускоре­

ние

силы

тяжести.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как значение Р2

близко к Р3,

то при возрастании

натяже­

ния

кабеля

к

ролику

будет

приложено

еще

усилие,

равное

3.

Уравнение

динамики

направляющего

ролика

имеет

вид

 

 

 

 

m 4

^

=

 

2P3Jrmg-

 

 

 

 

 

 

 

(52)

где

X — абсолютное

удлинение

пружины

направляющего

ро­

 

 

лика;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т—сила

трения

оси

ролика

в направляющих;

 

 

 

С п р — жесткость

пружины.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рг,

Р2

Приняв

жесткость

участков

кабеля

с

натяжениями

и Р 3

равной Съ

С 2

и С 3

и момент трения барабана в опорах

М т >

составим уравнения

динамики

барабана:

 

 

 

 

 

 

 

 

3 (

С3

 

т)р С2

 

 

T|PT1KCI

)

Спр

 

 

^

 

(53)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения

(52) и (53) с учетом

величины ps

 

~^'~a^"ir~^~

можно записать в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

Ч Р

С 2

^

Пр'ПкС! т

С п р J

dt2

^

 

 

 

 

+ Яср =

vt

 

Мт

/ J _ + _ l

 

 

|

1

 

| 4 \ .

 

 

 

 

Р

V\ С33

 

т1]рС] С2 2

11Ч РрТ]Ч к ^ !

 

С п р

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

^ ^

=

т

^ - т

^ +

 

т + с ^ — / Г

 

 

 

Определив из этой системы уравнений значение

в

началь­

ный момент вращения барабана, можно вычислить максимальное натяжение кабеля на выходе его из кассеты по формуле (49). Получаемое при этом максимальное натяжение будет меньше, чем при жестко закрепленном направляющем ролике, поскольку подпружиненный направляющий ролик существенно снижает жесткость участка тракта кабеля между барабаном и кассетой.

9 Е . М . Х а й з е р у к

129



§ 4. НАТЯЖЕНИЕ КАБЕЛЯ ПРИ ЕГО

ПРОТЯГИВАНИИ

ЗА КАБЕЛЕПРОКЛАДОЧНЫМ

НОЖОМ

Протягивание кабеля за кабелепрокладочным ножом приме­ няется при прокладке линий в стесненных местах (в поселках).

Рассмотрим условие равновесия участка кабеля, протягивае­

мого по прямолинейному дну

 

траншеи

на подъем с углом

i >2

наклона

к горизонту ссп

(рис. 77).

 

 

Р и с / 7 7 .

Схема

сил,

приложен­

 

Рис . 78 .

Схема сил, приложенных

к участку

н ы х ^

участку

кабеля,

протя­

 

кабеля

при протягивании

его на

повороте

гиваемому

по

траншее

 

на

 

 

 

 

 

трассы:

 

 

 

 

подъем

 

 

 

 

а

— на криволинейном участке; б — на прямых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

криволинейном

у ч а с т к а х

 

Сумма проекций действующих на этот участок сил на направ­

ление,

параллельное

дну траншеи:

 

 

 

 

 

 

 

 

Л + 7 - + О к 5 1 п а п - Р м = 0.

 

(54)

где

Pt

 

 

 

 

натяжение,

создаваемое

предыдущим

участком ка­

Pi+i

беля;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— натяжение,

приложенное

к кабелю в

направлении

 

 

протягивания

его по дну траншеи;

 

 

 

Т — сила трения

кабеля

о дно траншеи;

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

=

/гА< cos а п ;

 

 

 

GK — вес участка

кабеля,

 

 

 

 

 

 

g — ускорение

 

 

0К

=

ggiL;

 

 

 

здесь

силы

тяжести;

 

 

 

gt

— масса

единицы длины

кабеля;

 

 

 

L

— длина

участка

кабеля.

 

 

 

 

С учетом

приведенных зависимостей и выражения (54)

 

 

 

Л+1 = p i +

ggiL

( A i c o s ап ± sin а п ) .

 

 

В этой формуле знак плюс перед sin а п соответствует протя­ гиванию кабеля на подъем, а знак минус — под уклон.

Для участка трассы, имеющей кривизну в плане (рис. 78, а), натяжение Pt в конце участка i + 1 будет возрастать по закону увеличения натяжения гибкой нити, огибающей выпуклый кон-

130


тур, который можно принять в форме окружности. Тогда по фор­ муле Эйлера натяжение для криволинейного участка

 

 

= Л - е ^ п + ggJL

(f„ cos а„ ±

sin ап ),

 

где р п

угол

поворота

трассы,

на

котором

она имеет

однознач­

 

ную

кривизну;

 

 

 

 

 

а п

— угол

наклона

участка

к

горизонту.

 

В связи с тем, что коэффициент

с увеличением

угла по­

ворота р п быстро возрастает, на практике стремятся протягивать кабель по прямолинейным трассам. В Англии кабель протягивают, например, на прямых участках длиной до 280 м.

Коэффициент трения кабеля о грунт зависит от материала наружного покрова, кабеля, вида грунта и его влажности. При

расчетах для кабелей

с

джутово-битумным,

поливинилхлорид-

ным и полиэтиленовым

покрытиями можно принимать / п = 0,3-н-

-f-0,8.

 

 

 

Следует отметить,

что

натяжение кабеля

при протягивании

его строительной длины будет различным в зависимости от на­ правления протягивания. На рис. 76, б изображен горизонталь­ ный участок трассы, поворот которого расположен не на одинако­ вом расстоянии от концов участка. При прочих равных условиях

натяжение кабеля

при протягивании его в направлении, указан­

ном сплошной стрелкой,

Pi+2

= ggifu (L3 + L 3 ef "p n + L 2 + Li),

будет большим, чем при протягивании кабеля в противоположном

направлении

(по пунктирной стрелке)

 

 

поскольку

 

Pt-i = ggiMLi

+ ^ie f n P " + Li

+

U),

член

 

 

 

 

 

L 3 e f n p n > £ 1 е / п р п ,

 

 

так как L 3

>> Ьг.

 

 

 

§

5.

МЕХАНИЗМЫ

ПОДАЧИ КАБЕЛЯ

В

КАССЕТУ

С целью уменьшения натяжения кабеля при его прокладке кабелеукладчики оснащаются механизмами подачи кабеля. Для подачи кабеля в кассету применяется механизм, состоящий из тормозных роликов и ведущего шкива, охватываемого витком кабеля (рис. 79). Ведущий шкив приводится во вращение гидро­ мотором. Тормозные ролики сжимают кабель перед ведущим шкивом. Механизм устанавливается в тракте прохождения кабеля перед входом в кассету.

Натяжение кабеля на участке тракта между тормозными роли­ ками и ведущим шкивом

9*

131