Способ испытания кабельных изделий на стойкость к изгибу Советский патент 1992 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к кабельной технике,/преимущественно к испытанию кабельных изделий для нестационарной прокладки.

Известен способ испытания кабельных изделий на стойкость к изгибу путем перекидывания кабельного изделия с ролика на ролик рычагом, на котором расположен активный зажим для закрепления одного конца кабельного изделия. Другой конец образца закрепляется в пассивном захвате, к которому прикладывается растягивающее усилие для равномерного прилегания кабеля при изгибе к роликам. Предварительно определяют шаг скрутки жил в образце кабеля: длину образца от геометрического

центра активного захвата до оси роликов выбирают кратным шагу скрутки жил. Изгибают образец на заданный угол вокруг сим- метрично установленных роликов и определяют число циклов до разрушения.

Существующий метод за счет того, что образец одним концом крепится в активном зажиме, который расположен на рычаге, а другим в пассивном зажиме и при этом кабель изгибается по роликам под нагрузкой, имеет существенные недостатки: за счет скольжения кабеля по роликам изменяется его рабочая длина; при перекидывании рычагом кабеля с ролика на ролик возникают динамические рывки, приводящие к появлению внутренних механических усилий, выvj ю loo

M

|(

зывающие дополнительные сдвиговые деформации между элементами конструкции кабеля.

Перечисленные недостатки вносят в результаты испытаний погрешность, снижают достоверность испытаний. Это наблюдается в большой степени при испытании образцов кабелей больших сечений, что затрудняет проведение эквивалентных испытаний кабелей разных сечений.

Кроме того, очень трудно осуществить испытания по данному способу на данном устройстве как малых, так и больших сечений кабелей, что связано с конструктивным выполнением устройства.

Известен также способ испытания гибких кабелей на циклический изгиб, где каждый из образцов закрепляют произвольным способом в двух захватах, расположенных на параллельных горизонтальных валах, оп- ределяют число циклов изгиба испытуемого образца кабеля по дуге окружности, радиус которой задается величиной углов циклического поворота концов образца. Плоскость изгиба сохраняет вертикальную ориента- цию. Деформирование кабеля с помощью двух изгибающих моментов обеспечивает точность испытаний, Отсутствие изгибающих роликов, по которым скользит кабель в процессе испытаний и растягивающих на- грузок, приводит к ликвидации динамических рывков, что способствует повышению качества испытаний. Счетчик определяет число циклов изгиба кабеля на заданный угол до разрушения жил в кабеле.

Недостатком данного способа является то, что произвольное крепление кабеля в зажимах, а также задание образцам разных сечений произвольных параметров изгиба не дает возможности испытывать кабели разных типоразмеров в эквивалентных условиях деформирования, так как изменяется специфика механического нагружения, приводящего к различным механическим напряжениям в конструктивных элементах кабелей.

Целью изобретения является повышение точности сравнительных испытаний партии кабельных изделий различных типоразмеров.

Поставленная цель достигается тем, что в испытуемых кабельных изделиях замеряют шаг скрутки жил. На длине шага скрутки жил определяют радиус по скрутке, циклически изгибают образцы, длина каждого из которых кратна шагу скрутки жил соответствующего изделия, при этом изгиб каждого n-го образца осуществляется на угол рп, кратный углу изгиба одного из них и выбираемый из соотношения

йНпHi

(f

где угол изгиба одного из партии образцов;

гп - радиус по скрутке жил n-го образца;

П - радиус по скрутке жил одного из партии образцов;

Нп - шаг по скрутке жил n-го образца;

Hi - шаг по скрутке жил одного из партий образцов.

В результате такой связи параметров изгиба и параметров конструкции кабельного изделия на длине шага скрутки обеспечиваются одинаковые взаимные перемещения элементов, что приводит к одинаковым механическим напряжениям, эквивалентности испытаний испытуемых кабельных изделий, тем самым обеспечивая точность сравнительных испытаний кабельных изделий,

Способ осуществляется следующим образом.

В соответствии с нормами отбора проб из кабельной продукции вырезаются требуемой длины образцы сравниваемых кабельных изделий, например, кабелей марок КГ 3 6 + 1/4 мм2, №3 25 + 1x10 мм2 и КГ 4x6 мм2.

Предварительно замеряют шаги скрутки жил Hi, H2, Нз, которые равны 232, 406, 135 мм, и на длине этих шагов - радиусы по скрутке жил п, га, гз, равные 14,5, 20,9 и 13,5 мм. Рабочую длину сравниваемых кабелей устанавливают кратной шагу скрутки жил соответствующего изделия.

Закрепляют испытуемый образец кабеля, например, марки КГ 3x6 + 1x4 мм2 в зажимах установки, включают установку и циклически изгибают на угол р, заданный из условий эксплуатации, равный 60°.

По мере достижения необходимого количества циклов, регистрируемого счетчиком и установленного либо методами математического планирования экспериме- та, либо в НТД на кабели, установка отключается, образец снимается, разбирается, подсчитывается количество разрушенных . проволок в жилах кабеля, по которым судят о стойкости кабеля к изгибу.

Затем в зажимах установки крепится двумя концами образец другого кабеля марки 3 25 + 1 10с рабочей длиной Н2, равной 406 мм, включают установку и циклически изгибают на угол pi, равный

%

Нп Hi

73°,

По мере достижения необходимого количества циклов установка отключается, ка- бель снимается и разбирается, подсчитывается количество разрушенных проволок в жилах.

Таким же образом в зажимах установки крепится образец другого кабеля КГ 4x6 мм с рабочей длиной Нз, равной 135 мм, включают установку и циклически изгибают на угол (рз, где

п Нп

3 . 38°

rn Hi

После достижения небходимого количества циклов установка отключается, кабель снимается и разбирается, подсчитывается количество разрушенных проволок в жилах.

Точно так же можно испытывать кабели других типоразмеров.

В процессе изгиба образца кабеля, длина рабочего участка которого кратна шагу скрутки жил, на длине шага скрутки в результате правильного выбора параметров изгиба, определяемых конструктивными параметрами, будут происходить эквивалентные сдвиги жил, ответственные за механизм разрушения кабелей, т.е. относительные сдвиги участков конструктивных элементов на длине шага скрутки жил кабелей разных типоразмеров должны быть равны меду собой

AI

Д

Ж cos р Н2 cos (pi ДзА,

Нз COS (рЗНп COS /)n

где Дт, Да , Дз , An - относительные сдвиги;

f , (pi , рз , fn - углы скрутки жил разных типоразмеров кабелей, зная,что

Отсюда

Д,

н

( о

-cos ot,- sin cp0 7.39 -cos Х.Г si n if

о;

tvH,

.-s nCJ o l2l93co6 2 5inqi0 3

vyHycoso,

7R

A

5ivUf0«4Ј9co5 j-5tnq 0 5 kiДъ

Н,С050(,На-Со50Сй

« 0,0232.

15

В результате этого обеспечивается эквивалентность испытаний, что позволяет повысить точность испытаний, обеспечив тем самым возможность с большей вероятностью прогнозировать срок службы гибких кабелей, сократить объем испытаний, исключить повторные испытания, а значит, сократить затраты.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ испытания кабельных изделий на стойкость к изгибу, заключающийся в том, что определяют шаг скрутки жил в испытуемых кабельных изделиях, образцы, длина каждого из которых кратна шагу

скрутки жил соответствующего изделия, циклически изгибают и определяют количество циклов до разрушения, по которому судят о стойкости к изгибу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

сравнительных испытаний партии кабельных изделий различных типоразмеров, изгиб каждого n-го образца осуществляется на угол , кратный углу изгиба одного из них и выбираемый из соотношения

40

п

Гп

Нп

Hi

где (р- - угол изгиба одного из партии образ- 45 Цов;

Изобретение относится к кабельной технике, преимущественно к испытанию кабельных изделий для нестационарной прокладки. Изобретение позволяет повысить точность сравнительных испытаний партий кабельных изделий различных типоразмеров. На длине шага скрутки жил образца определяют радиус по скрутке, циклически изгибают образцы, длина каждого из которых кратна шагу скрутки жил соответствующего изделия, при этом изгиб каждого n-го образца осуществляют на угол рп, кратный углу изгиба одного из них, и выбирают из соотношения п Н Фп -- -гг- РГ. где Ф - угол изгиба одного образца из партии; гп, п - радиус по скрутке жил n-го образца и одного образца из партии; Hn, Hi - шаги по скрутке жил п-го образца и одного образца из партии. При испытании п образцов таким способом на длине шага скрутки каждый элемент жилы находится в одинаковых условиях деформирования, что обеспечивает эквивалентность сдвигов жил для кабельных изделий разных типоразмеров, что ведет к идентичности испытаний. Это позволяет с большей точностью получить информацию о ресурсных характеристиках кабельных изделий. (Л С

,- . п.гп - радиус по скрутке n-го образца;

Д - - р COS а ,П - радиус по скрутке шин одного из

партии образцов;

50 нп - шаг по скрутке шин n-го образца; Hi - шаг по скрутке жил одного из парплуатации, равная 10).. Составитель л. Бахтм%0вбараЗЦОВ

где R n-rn - радиус изгиба, мм;

(п - степень деформации из условий эксРедактор С. Пекарь

Техред М.МоргенталКорректор В. Гирняк

Заказ 1401ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5