Сталеалюминиевый провод Советский патент 1977 года по МПК H01B5/08 

(54) СТАЛЕАЛЮМИНИЕВЫЙ ПРОВОД менее напряженном состоянии, чем повивы проволок с меньшими углами скрутки. Кроме того, повивы проволок с большими углами скрутки в процессе вытяжки провода получают большие неупругие удлинения, что приводит к еще большей неравномерности распределения напряжений по сечению провода. Такое неблагоприятное перераспределение напряжения между повивамн проволок привода приводат к снижению его прочности. Существенным недостатком известного сталеалюминиевого многопроволочного провода является также и то, что смеяшые повивы стальных и алюминиевых проволок свиты в противоположных направлениях. В точках пересечения стальных и алюминиевых проволок под относительно большими углами возникает концентрация напряжения и эти места являются потенциальными узлами снижения прочноста1 и долговечности проводов. В проводе с неуравновешенными внутренними крутящими моментами процесс вибрадии сопровождается как поперечными, так и крутящими колебаниями, что приводит к быстрейшему разруцюнию таких проводов. . Электрическое сопротивление сталеалюминиевого провода также зависит от параметров скрутки проволок в провод. При скрутке проволок в провод по винтовым линиям, вследствие плохой электропроводности между проволоками поперечного сечения провода возникают касательные составляникие веккфных потенщгалов, направление которых совпадает с направлеЕШями скрутки повивов проволок. Величины касательных составляющих векторных потенциалсж прсяюрциональны углам скрутки плотности тока и плсяцади пояеречНого сечения повивов проволок. Если касательные составляющие векторных потешоштс протшюположно скрученных повивов проволок взаимно не компенсируются, то в проводе возникает продольный магнитный потсж, приводящий к появлению дополнительного элек)рического сопротивления провода. Известный сталеалюминиевый провод не имеет уравновешенности ни внутренних крутящих моментов, ИИ касательных составляющих векторных потенциалов, что приводит к снижению его механической прочности, долговечности и повышению элект|жческого сопротивлешш переменному току. Цель из рете{шя - повышение механической прочности и снижение сопротивления провода переменному тсвсу. Указанная цель достигается тем, что в сталеалюминиевом проводе, состоящем из скрученного многопроволочного стального сердечника и двух-трех повивов алюминиевых проволок, наружный повив алюминиевых проволок наложен с направлением скрутки, противоположным направлению скрутки внутрешшх повивов алюминиевых проволок, причем все алюминиевые проволоки скручены под равным углом, а смежные повивы стальных и люминиевых проволок скручены в одном направении. Алюминиевые проволоки скручены под угом 10-12°, а повивы стальных проволок скручеы в противоположной относительно друг Щ)уга направлении-под углом 5-6°. Повышение механической прочности и шижеие сопротивления проволоки переменному току основьшается на следующем. 1. Модуль упругости бтянутых i-ых повивов проволок, скрученных по винтовым линиям с углами скрутки О;, определяется в ьфажением 4 Епр;сЬ8 ос,,(1) . где Ejjpj - модуль упругости материала проволоки j-гоповива. Из (1) следует, что для обешечения равенства модулей упругости, а следовательно, и напряжений во всех повивах алюминиевых проволок и во всех повивах стальных проволок, углы скрутки в пределах повивов алюминиевых и стальных проволок должны быть равны, т.е. «30 «в (2) 05jC «с, где индексы а и с приписаны повивам алюминиевых и стальных проволок соответственно. 2.В предлагаемом проводе принято, что а «« «2о(с, это приводит к повышению модулей упругости стальных проволок и, следовательно, к более благоприятному перераспределению напряжений между стальной и алюминиевой частями провода. Численные углов скрутки повивов стальных и алюминиевых проволок (а. 5-6° и «(,, 10-12) обосновьшаются на том, что, чем больше углы скрутки Е10ВИВОВ стальных и алюминиевых проволок, тем провод более габок и удобен при монтаже, однако увеличение угпав скрутки приводит к аовыикаию расхода металла за счет укрутки, шижению производаггельности при изготовлении провода и повышению электрического сопротивления. П{жнятые углы скрутки для повивов стальных и алюминиевых проволок обеспечивают достаточную гибкость проводов, не снижают производительности машин фи изготовлении и не приводят к увеличению электрического сопротивления проводов. Соотнощение углов скрутки повивов алюминиевых и стальных проволок ск 2а(,обеспечивает повышенный модуль упругости стальной части и пониженный модуль упругости алюминиевой части провода. Это приводит к благоприятному перераспределению напряжений между компонентами сталеалюминиевого провода. 3.Шупругие удлинения i-ых повивов проволок от обтяжки определяются выражением Б} Е| (|3 0,8-0,9) - модуль упругости необтянутого повива проволок; - временное сопротивление разрьюу i-ых повивов проволок. с учетом (1) выражение для неупругих удлинений i-ых повивов проволок принимает следующий вид: Рi-P . р„р/соз -вр« Из анализа (4) следует, что равенство неупругих удлинений в повивах алюминиевых проволок и в повивах стальных проволок достигается равенг ciBOM углов свивки в пределах этих повивов. 4. Уравновешенность внутренних крутящих моментов достигается в конструкции ирово да, удовлетворяющей следующему условию: ., (5) Fj ИГ) - площади поперечного сечения и ращсусы |-ых повивов Проволок. 5. Услдаие уравновещекности касательных составляющих векторных потенциалов с учетом (2) и при пренебрежении током в стальном сердечнике провода записьшается в следующем виде: l..Ml .Г,МИ.. , („ i|(r) - параметр, характеризующий плотность тока в i-ых повивах проволок, индексы пр и лев приписаны правому и левому направлениям скрутки аовив(ж проволок. Для сталеалюминиевого прсжода с даумя и тремя повивами алюминиевых проволок услсяия (5) и (6) удовлетворяются путем варьирования направлениями скрутки повивов проволок. В наилучшей мере эти условия вьшолняются тогда, когда наружный повив алюмит1евых проволок имеет направление скрутки, противоположное направлению скрутки вн тренних повивбв алюминиевых проволок. Благодаря указанным выше конструктивным особенностям провода достигается улучшение их качественных показателей - повышение механической прочности до 20%, повышеше вибростойкости и снижение электрического сопротивления переменному току на If3%. Формула изобретения 1.Сталеалкшиниевый провод, состоящий из скрученного многопроволочного стального сердечника и двух-трех повивов алюминиевых проволок, отличающийся тем ,что,-сцелью повьпие1Шя механической прочносш и снижения сопротивления переменному току, наружный повив алюминиевых яроволок наложен с направлением скрутки, противоположным . направлению скрутки внутрен1шх повивов алюминиевых проволок, причем все алюминиевые проволоки скручены под равным углом, а смежные повивы стальных и алюминиевых проволок скручены в одном направлении. 2.Сталеалюмпниевый провод по п. 1,отличающнйся тем, что алюминиевые проволоки скручены иод углом 10-12°, а повивы стальных провошж скручены в прот1Шопсложном отноштелшо яруг рруга направлении под углом .