Файл: Хайзерук Е.М. Кабелеукладчики. Вопросы теории и расчета.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.06.2024
Просмотров: 112
Скачиваний: 0
где 5 2 — н а т я ж е н и е ветви кабеля, направляемого в кассету кабелепрокладочного ножа;
М— крутящий момент, создаваемый на валу ведущего шкива гидромотором;
г — р а д и у с желоба шкива, охватываемого витком кабеля. Отсутствие буксования кабеля по желобу шкива будет иметь
место |
при |
|
|
S i - S , ^ - ? - . |
(55) |
По |
формуле Эйлера |
|
|
Si |
|
где f1 — коэффициент трения между оболочкой кабеля и веду щим шкивом;
а, — угол охвата ведущего шкива кабелем.
Подставив значение S, из последней формулы в формулу (55), получим
S B ( e / ' « . - 1 ) 3 3 * 4 - Преобразуем это неравенство к виду
М
Таким образом, если известен приводной момент на ведущем шкиве, радиус шкива, коэффициент трения кабеля по шкиву и угол охвата шкива кабелем, то можно найти минимальное значе ние натяжения S2 ветви кабеля,
направляемого в кассету. Если значение
S 2 < |
М |
ф ^ . - 1 ) ' |
то шкив станет пробуксовывать относительно витка охватываю щего его кабеля. В противном слу чае ведущий шкив будет тянуть кабель с барабана, подавая его в кассету. Такое свойство рассмат риваемого механизма делает его саморегулируемым. ,
Для получения минимального натяжения S2 , при котором ведущий шкив будет увлекать кабель, необходимо перед ведущим шкивом создать натяжение
132
где
|
^2 mln — ' |
Ai |
|
|
( e / « « « _ 1) |
|
|
Если |
кабелепрокладочный |
нож имеет кассету без |
роликов, |
то натяжение кабеля на выходе из кассеты |
|
||
где а — угол перегиба кабеля |
в кассете; |
|
|
/ — |
коэффициент трения оболочки кабеля о стенку |
кассеты. |
|
|
|
|
|
|
|
L_J |
|
Т |
1 1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1—1 |
-1Г* |
1—I |
|
|
|
|
|
|||
|
Рис. 80. Схема |
механизма |
|
подачи |
кабеля |
с парой ве |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
дущих |
роликов: |
|
|
|
|
|
|||||
|
/ |
н 5 — ролики с пневмошннаыи; |
2 — коническая шестерня; |
|
||||||||||||
|
3 |
— цепная |
передача; |
4 — гндромотор; |
Б — кабель; 7 — |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
реборда |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Рассмотрим пример расчета этого механизма. Пусть М = |
20 Н -м.; г = 0,25 м; |
||||||||||||||
f = |
f i = 0,2; |
а = —; |
а1 = |
2л. Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1) Минимальное |
натяжение на входе |
в |
кассету |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
5,2 mi п |
|
|
20 |
|
|
|
=31,1 н. |
|
|
|
|||
|
|
|
0,25 (е0,2( |
-6,28 - О |
|
|
|
|||||||||
|
2) Минимальное |
натяжение |
ветви, |
создаваемое |
тормозными |
роликами: |
||||||||||
|
|
|
Simin = |
5 2 m l n e ' ' a ' |
= 3 2 е 0 ' 2 - 2 п |
= 111 Н. |
|
|
|
|||||||
|
3) Натяжение кабеля на выходе |
из кассеты, |
не имеющей |
направляющих |
||||||||||||
роликов, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = 5 2 m , n e ' a |
= 32е |
2 |
=41, 8 Н. |
|
|
|
|||||||
|
Таким образом, |
обеспечивая |
на |
выходе |
тормозных |
роликов |
натяжение |
|||||||||
11,3 |
кгс, можно обеспечить |
прокладку |
|
кабеля |
с |
натяжением 4,27 кгс. |
||||||||||
|
4) Наибольшее натяжение, создаваемое в кабеле механизмом на участке |
|||||||||||||||
между тормозными |
роликами и |
барабаном, |
определяется |
по |
уравнению (40) |
|||||||||||
с учетом методики § 3 гл. V. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Другой механизм для подачи кабеля в кассету состоит из пары ведущих роликов с пневмошинами, зажимающих подавае мый кабель и приводимых во вращение гидромотором (рис. 80).
466 |
133 |
Усилие натяжения кабеля, создаваемое механизмом:
где Rp — расстояние от центра ролика до зажимаемого участка кабеля;
М — суммарный крутящий момент на валу роликов;
|
|
М = |
Мпм^ммы, |
здесь |
и / а — передаточные |
числа цепной и зубчатой кони |
|
|
ческой |
передач; |
|
чЧ и Лз — к - п - Д- |
Цепной |
передачи и двух зубчатых ко |
|
|
нических передач; |
||
|
г|ш — коэффициент, учитывающий потери на деформа |
||
|
цию шин. |
|
|
Сила |
трения, возникающая |
в зоне зажима кабеля, |
|
|
|
Т = |
/киА |
где /кш — коэффициент трения наружного покрова кабеля о про тектор шины ролика (для поливинилхлоридного на ружного покрова и резинового протектора / к ш = = 0,2-0,3);
N — усилие сжатия кабеля в зоне зажима;
# = * ш ( Я ш - - г - ) ;
здесь Яш — радиус шину ролика в недеформированном состоя
|
нии; |
|
|
|
|
|
А — расстояние между |
центрами роликов; |
|
|
|||
/еш |
— коэффициент пропорциональности, учитывающий |
за |
||||
|
висимость |
радиальной нагрузки на ролик |
от ее |
ра |
||
|
диальной деформации (указанная зависимость прямо |
|||||
|
пропорциональна или близка к ней). |
|
|
|||
Значения кш |
определяются |
экспериментально для |
применяе |
|||
мой конструкции |
шин. |
|
|
|
|
|
Необходимое условие для работы механизма без буксования |
||||||
роликов |
относительно |
кабеля |
|
|
|
|
|
Р^1,2Т |
или / , < 1 , 2 / к ш А ш ( / ? ш — |
|
|
||
Для согласования скорости подачи кабеля в кассету со ско ростью поступательного движения кабелеукладчика подача ра бочей жидкости в гидромотор должна изменяться пропорцио нально скорости движения кабелеукладчика.
134
Глава VI
Р А С Ч Е Т О С Н О В Н Ы Х У З Л О В
КА Б Е Л Е У К Л А Д Ч И К О В
§1. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ КАБЕЛЕПРОКЛАДОЧНОГО
НОЖА И ЭЛЕМЕНТОВ ЕГО КРЕПЛЕНИЯ
Расчет кабелепрокладочного ножа и других элементов кабеле укладчнка должен проводиться для двух его состояний: 1) при работе в нормальных условиях и 2) при действии случайных на
грузок в результате встречи с препятствиями. Расчет |
выполняется |
||||||||||
на статические и |
динамические |
нагрузки. |
|
|
|
|
|||||
Схема сил, действующих на кабелепрокладочный |
нож в наи |
||||||||||
более |
неблагоприятном |
случае |
нагружения, |
представлена |
на |
||||||
рис. 81. В |
нормальных |
условиях на |
кабелепрокладочный нож |
||||||||
действуют силы R |
x и R y |
, величины которых и координаты точки |
|||||||||
приложения могут быть определены по данным |
§ 3 гл. I I . |
|
|||||||||
Горизонтальная |
составляющая |
R x |
имеет наибольшее значе |
||||||||
ние при взаимодействии |
носка |
ножа с жесткой |
преградой. С уче |
||||||||
том динамики процесса соударения в |
приближенных |
расчетах |
|||||||||
можно |
принимать, |
что значение |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Rxpac |
= |
|
|
|
|
|
|
где АД 1 Ш = |
1,5-4-2 — коэффициент |
динамичности; |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Rx = |
Рх |
max > |
|
|
|
|
|
здесь |
Р х т а |
у — максимальное |
тяговое |
усилие, |
прикладываемое |
||||||
|
|
к |
прицепной |
серьге |
кабелеукладчнка, |
равное |
|||||
|
|
наибольшему |
значению тягового |
усилия |
Р с ц |
||||||
|
|
сцепа тракторов. |
|
|
|
|
|
|
|||
Более точно коэффициент |
динамичности следует |
определять, |
|||||||||
задаваясь жесткостью конструкции кабелеукладчнка и преграды.
В отечественных |
кабелеукладчиках, |
предназначенных для |
||||
прокладки |
магистральных кабелей связи на глубину 1,2—1,3 м, |
|||||
принимают |
расчетное R x — 60 тс. |
|
|
|||
Вертикальная составляющая тягового сопротивления кабеле |
||||||
прокладочного ножа |
при нормальных условиях |
работы |
||||
|
|
|
R a = (0,Зн-0,4) R x . |
|
|
|
Коэффициент |
динамичности |
для R u берется |
£ д н Н = 1,4ч-1,8. |
|||
Наибольшие |
значения R y |
могут иметь |
место при опоре на |
|||
носок ножа всей конструкции кабелеукладчнка в момент заглуб ления ножа в грунт.
Боковая |
сила R z при нормальных условиях близка к |
нулю. |
Ее значения |
возрастают при: а) наезде одного ряда опорных |
колес |
135
на препятствие; б) взаимодействии ножа с препятствиями, рас положенными сбоку, под углом к направлению движения ножа; в) при резком повороте кабелеукладчика. Точных сведений о мак симальных значениях боковой силы Rz нет.
Из условия поперечной устойчивости кабелеукладчика можно найти наибольшее значение боковой силы Rz, при увеличе нии которого поперечная устойчивость кабелеукладчика нару шается:
|
|
|
г, |
_ |
0 , 5 5 (G K -\- Ry) |
|
|
|
|
|
|
* г |
~ |
~h~R |
' |
|
|
где В — ширина |
колеи |
прицепного |
кабелеукладчика; |
|
||||
GK — общий |
вес кабелеукладчика; |
|
|
|
||||
hR — глубина, на которой расположена точка приложения Ry |
||||||||
и |
Rz |
(в |
данном |
случае глубина хода |
носка |
ножа). |
||
Заменяя |
Ru |
= |
0,3RX, |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
г, |
_ |
0,5 5 (G K +0,37? . T ) |
|
|
|
Коэффициент динамичности для Rz |
берется |
/ед и н = |
1,2ч-1,5 |
|||||
(для скорости движения до |
3 км/ч). |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
h/2 |
|
|
QA |
|
|
У |
|
0s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В
0*1
fix h/2
S)
Рис. 81. Схема сил, действующих на кабелепрокладочный нож при горизонталь ном (а) и вертикальном (б) расположении пальцев крепления
При расположении пальцев крепления ножа в горизонталь ной плоскости, когда передний палец имеет более плотную по садку в отверстии ножа и хребтовой балки, чем задний, горизон тальная и вертикальная реакции в точках крепления А и В оп-
136
ределяются |
из уравнения |
проекции |
сил |
на |
горизонтальную |
ось |
||||||||||||
и уравнений |
моментов |
относительно |
точек |
А |
я |
В |
(рис. 81, а): |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
£ х |
= |
0; |
QA |
= |
RX; |
|
|
|
|
|
|
|
|
£ М В |
= |
0; |
Rxa±Ry(c |
|
+ |
b0)-QAb0 |
= |
0; |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
п |
|
Rxa + Ry(c + b0) . |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Q |
a ~ |
|
|
к |
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
£ М Л |
= |
0; |
Rxa |
+ |
|
|
Ryc-QBbo=0; |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
Rxa + |
Ruc |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
VB= |
|
г |
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°o |
|
|
|
|
|
|
|
|
Если пальцы крепления ножа расположены |
по |
вертикали |
||||||||||||||||
(рис. 81, б), |
то |
|
|
|
|
|
|
QA = Ry\ |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Цу |
= |
0; |
|
|
|
|
|
||||
|
|
£ М В |
= |
|
0; |
^ ( a i |
+ |
6i) + |
^ i - Q > i |
= 0 ; |
|
|||||||
|
|
|
Q'A |
= |
RAa1±b^±RyCL. |
|
|
£ М Л = 0 ; |
|
|
|
|||||||
|
|
Rxai + |
|
|
- Q > 2 = 0; QB = ^ |
|
+ |
. |
|
|
||||||||
Горизонтальная |
сила |
вызывает изгиб ножа в вертикальной |
||||||||||||||||
плоскости х—у |
и создает |
перерезывающую |
силу Qx. |
Вертикаль |
||||||||||||||
ная сила Ry изгибает нож моментом: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
в |
схеме |
а |
|
|
|
|
М'г = Ry |
( - | - + |
с 0 ) ; |
|
|
|
|
|
||||
в |
схеме |
б |
|
|
|
|
|
Mz |
= RyCi |
|
|
|
|
|
|
|
||
и растягивает нож вдоль оси у. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Боковая |
сила |
Rz |
|
создает |
крутящий |
момент: |
|
|
|
|||||||||
в |
схеме |
а |
|
|
|
|
Мк = Rz |
(с„ + |
- ?г); |
|
|
|
|
|
||||
в |
схеме |
б |
|
|
|
|
|
Мк |
= |
RzcL |
|
|
|
|
|
|
||
и изгибает нож в поперечной плоскости у—z |
моментом (в схе |
|||||||||||||||||
мах а |
и б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max Мх |
= R2a и max Мх |
= |
Rza\. |
|
|
|
|||||||||
Воздействие сил Rx, |
Ry |
и Rz |
на нож |
может |
быть |
раздельным |
||||||||||||
или совместным. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Нормальное напряжение от изгибающих моментов, действую |
||||||||||||||||||
щих |
в плоскости |
х—у |
в сечении с моментом сопротивления |
Wz, |
||||||||||||||
удаленном на |
расстояние уг |
от носка |
ножа |
(рис, 81, а) |
|
|||||||||||||
Мг
137
