摘要:繞包帶重量的常用(yòng)計算公(gōng)式為(wèi)W=3.14*(d+t)*t*ρ/(1±k),如果用(yòng)該公(gōng)式計算繞包雲母帶重量的話,則當搭蓋率小(xiǎo)于50%時,此公(gōng)式的誤差很(hěn)大;當搭蓋率大于50%時,此公(gōng)式是不适用(yòng)的。本文(wén)重新(xīn)推導了繞包雲母帶重量的精(jīng)确計算公(gōng)式。
繞包帶重量的常用(yòng)計算公(gōng)式如下:
W=3.14*(d+t)*t*ρ/(1±k) (1) 式中(zhōng):
W——繞包帶重量,kg/km;
d——導體(tǐ)直徑,mm;
t——繞包帶厚度,mm;
ρ——繞包帶密度,g/cm3;
k——間隙率或搭蓋率。
對于間隙繞包來講,該公(gōng)式是精(jīng)确的;對于搭蓋率不大于50%的繞包方式來說,該公(gōng)式是近似的;對于搭蓋率大于50%的繞包方式來說,該公(gōng)式是不适用(yòng)的。在耐火電(diàn)纜的生産(chǎn)中(zhōng),雲母帶的搭蓋率為(wèi)50%左右,由于雲母帶價格昂貴,需要對繞包雲母帶的重量進行精(jīng)确計算,本文(wén)針對搭蓋率不大于50%和不小(xiǎo)于50%兩種繞包方式進行了公(gōng)式推導。
一、k≤0.5
當k≤0.5時,雲母帶的重量可(kě)看做由兩部分(fēn)組成:一層厚度為(wèi)t的圓柱體(tǐ),及圓柱體(tǐ)上的搭蓋部分(fēn)。
圓柱體(tǐ)的重量W1(kg/km)由下式計算:
W1=3.14*(d+t)*t*ρ (2) 搭蓋部分(fēn)的計算參見下圖:
圖中(zhōng):b——雲母帶沿電(diàn)纜軸向的寬度;
由圖中(zhōng)可(kě)見,繞包節距為(wèi)(1-k)*b,搭蓋部分(fēn)沿軸向的長(cháng)度為(wèi)k*b,雲母帶在一個節距内有(yǒu)一次搭蓋,因此搭蓋部分(fēn)的重量W2(kg/km)計算如下式:
W2=3.14*(d+2t+t)*t*ρ*
(3)雲母帶的總重量W(kg/km)的計算:
W=W1+W2=3.14*[d+(2k+1)*t]*t*ρ/(1-k) (4)
二、k≥0.5
當搭蓋率k≥0.5時,雲母帶的重量可(kě)看做有(yǒu)兩部分(fēn)組成,一層厚度為(wèi)2t的圓柱體(tǐ),及圓柱體(tǐ)上的搭蓋部分(fēn)。
圓柱體(tǐ)部分(fēn)的重量W3(kg/km)由下式計算:
W3=3.14*(d+2t)*2t*ρ
搭蓋部分(fēn)的計算參見下圖:
在圖中(zhōng),紅線(xiàn)部分(fēn)是圈的繞包帶,藍線(xiàn)部分(fēn)是第二圈的繞包帶,黑線(xiàn)部分(fēn)是第三圈的繞包帶,圖中(zhōng)“1層、2層、3層”分(fēn)别是各處繞包帶的層數,在“3層”處是我們要計算的搭蓋部分(fēn)的重量。
繞包節距為(wèi)(1-k)*b,每圈繞包時的搭蓋長(cháng)度為(wèi)k*b,設我們要計算的搭蓋部分(fēn)的長(cháng)度為(wèi)x,則x可(kě)由下式計算:
x+(1-k)*b=k*b (6) 推導得:x=(2k-1)*b
由于在一個節距範圍内隻有(yǒu)一個我們需要計算的搭蓋部分(fēn),因此搭蓋部分(fēn)的重量W4(kg/km)可(kě)由下式計算:
搭蓋部分(fēn)的重量計算:W4=3.14*(d+4t+t)*t*ρ*
雲母帶的總重量W(kg/km)的計算:
W=W3+W4=3.14*[d+(6k-1)*t]*t*ρ/(1-k) (9)
在雲母帶繞包時,要保證每個點上有(yǒu)兩層雲母帶,有(yǒu)的點上有(yǒu)三層雲母帶,因此x不能(néng)大于繞包節距,否則的話将使得有(yǒu)的點上有(yǒu)四層以上的雲母帶。即: x≤(1-k)*b 由于x=(2k-1)*b 推導得k≤2/3。
因此在制定工(gōng)藝時,搭蓋率不能(néng)大于2/3。
三、公(gōng)式驗算
當搭蓋率k=0.5時,按公(gōng)式(1)計算得: W=3.14*(d+t)*2t*ρ
按公(gōng)式(4)和(9)計算得: W=3.14*(d+2t)*2t*ρ
顯然公(gōng)式(3)和(9)是更準确的。