ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ
УДК 539.3
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ИЗГИБНОЙ ЖЕСТКОСТИ
И ГЕОМЕТРИИ ГИБКОГО КАБЕЛЯ В ГЛУБОКОВОДНЫХ УСЛОВИЯХ
В.В. Вельтищев
,
Г.Г. Кулиш
,
С.В. Цветков
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
e-mail:
При эксплуатации глубоководной системы выяснилось, что кабель, связываю-
щий телеуправляемый необитаемый подводный аппарат с судном обеспечения,
при сходе с лебедки образует спиралевидную конфигурацию. Это создает до-
полнительную нагрузку на средства движения телеуправляемого необитаемого
подводного аппарата. Геометрия кабеля и его жесткость зависят от глуби-
ны погружения. В работе получены экспериментальные зависимости изгибной
жесткости кабеля и радиуса витков кабеля после схода с барабана от нало-
женного гидростатического давления. Эксперименты проводились с образцами
кабеля на установке высокого давления. В результате выявили, что изгибная
жесткость кабеля увеличивается с возрастанием гидростатического давле-
ния до значения 20МПа. При этом изгибная жесткость в 2,2 раза больше, чем
при атмосферном давлении. Дальнейшее увеличение давления свыше 20МПа
не приводит к изменению изгибной жесткости кабеля. При размотке кабеля
с барабана при атмосферном давлении радиус витков кабеля увеличивается
более чем в 2 раза. При значениях давления более 20МПа радиус витков кабеля
незначительно отличается от радиуса барабана.
Ключевые слова
:
глубоководный аппарат, подводный кабель, гидростатическое
давление, изгибная жесткость.
STUDYING THE VARIATIONS IN BENDING STIFFNESS
AND GEOMETRY OF ELASTIC CABLE UNDER DEEP-WATER
CONDITIONS
V.V. Vel’tishchev
,
G.G. Kulish
,
S.V. Tsvetkov
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia
e-mail:
It has been revealed during the deep-water system exploitation that a cable, tethering
the remotely operated unmanned underwater vehicle to its support vessel, forms
a spiral configuration when unwinding from the winch drum. This creates an
additional load for the motion aids of the remotely operated unmanned underwater
vehicle. The cable geometry and its stiffness depend on the submersion depth.
Experimental dependences of cable’s bending stiffness and a radius of cable coils
after unwinding from the winch drum on the external hydrostatic pressure are
obtained. The experiments were conducted with cable samples at the high pressure
facility. As a result, it has been detected that the cable’s bending stiffness increases
as the hydrostatic pressure grows to a value of 20MPa. In this case the bending-
stiffness value is 2,2 times larger than the value under the atmospheric pressure. The
subsequent increase in pressure above 20MPa does not lead to a change in the cable’s
bending stiffness. When the cable unwinds from the drum under the atmospheric
pressure, the radius of cable coils increases more than twice that obtained under
the higher pressure. At pressure values more than 20MPa, the radius of cable coils
differs insignificantly from the drum radius.
Keywords
:
deep-water vehicle, underwater cable, hydrostatic pressure, bending
stiffness.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 1 3
