Рис. 7. Зависимость радиуса средней
линии витков кабеля после схода с
барабана лебeдки от гидростатиче-
ского давления:
1
— экспериментальные точки (значе-
ния после релаксации);
2
— расчет
давления до атмосферного. Диа-
граммы получены для разных пер-
воначальных значений давления,
при которых находился образец ка-
беля: атмосферном давлении; 5, 10,
20 и 30МПа.
На рис. 7 приведены графики
зависимости радиуса средней ли-
нии витков исследуемого кабеля
после схода с барабана от гидро-
статического давления (кривая
1
).
Из результатов проведенных
экспериментов можно сделать сле-
дующие выводы.
Значения кривизны кабеля после схода с барабана лебедки зависят
от давления. Чем больше давление, тем больше кривизна.
При значениях давления более 20МПа кривизна размотанного ка-
беля практически не меняется с увеличением давления.
При значениях давления 20. . . 30МПа значения кривизны размо-
танного кабеля незначительно отличаются от кривизны барабана, на
который был намотан кабель (менее 5% сразу после освобождения
кабеля, после прохождения релаксации — порядка 10%), в то время
как при атмосферном давлении после освобождения образца кабеля
его радиус увеличивается более чем в 2 раза.
Если после схода с барабана кабеля при некотором значении давле-
ния снизить его до атмосферного, то радиус витков кабеля дополни-
тельно увеличивается. Значение этого окончательного радиуса слабо
зависит от значения давления, при котором произошел сход кабеля с
барабана.
Можно аналитически оценить значения радиуса спирали, которая
получается при сходе кабеля с барабана в условиях гидростатического
давления.
При намотке на барабан лебедки кабель получает необратимые
пластические деформации и нагружается моментом
М
. Радиус витков
кабеля, намотанного на барабан лебедки,
R
0
. При размотке в услови-
ях атмосферного давления радиус витков увеличивается и становится
равным
R
1
. Этот радиус можно определить по формуле
1
/R
1
−
1
/R
0
=
−
M/G,
(3)
где
G
— изгибная жесткость кабеля при атмосферном давлении.
Отсюда
R
1
= (
R
0
G
)
/
(
G
−
MR
0
)
.
(4)
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 1 9
