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【知識】云母帶的型號及繞包云母帶的重量計算
添加時間:2017-05-26 17:11:27

 

摘要:繞包帶重量的常用計算公式為W=3.14*(d+t)*t*ρ/(1±k),如果用該公式計算繞包云母帶重量的話,則當搭蓋率小于50%時,此公式的誤差很大;當搭蓋率大于50%時,此公式是不適用的。本文重新推導了繞包云母帶重量的精確計算公式。

 

繞包帶重量的常用計算公式如下:

W=3.14*(d+t)*t*ρ/(1±k) (1) 式中:

W——繞包帶重量,kg/km;

d——導體直徑,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,該公式是精確的;對于搭蓋率不大于50%的繞包方式來說,該公式是近似的;對于搭蓋率大于50%的繞包方式來說,該公式是不適用的。在耐火電纜的生產中,云母帶的搭蓋率為50%左右,由于云母帶價格昂貴,需要對繞包云母帶的重量進行精確計算,本文針對搭蓋率不大于50%和不小于50%兩種繞包方式進行了公式推導。

 

一、k≤0.5

當k≤0.5時,云母帶的重量可看做由兩部分組成:一層厚度為t的圓柱體,及圓柱體上的搭蓋部分。

圓柱體的重量W1(kg/km)由下式計算:

W1=3.14*(d+t)*t*ρ (2) 搭蓋部分的計算參見下圖:

圖中:b——云母帶沿電纜軸向的寬度;

由圖中可見,繞包節距為(1-k)*b,搭蓋部分沿軸向的長度為k*b,云母帶在一個節距內有一次搭蓋,因此搭蓋部分的重量W2(kg/km)計算如下式:

W2=3.14*(d+2t+t)*t*ρ*

(3)云母帶的總重量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,云母帶的重量可看做有兩部分組成,一層厚度為2t的圓柱體,及圓柱體上的搭蓋部分。

圓柱體部分的重量W3(kg/km)由下式計算:

W3=3.14*(d+2t)*2t*ρ 

 

搭蓋部分的計算參見下圖:

在圖中,紅線部分是圈的繞包帶,藍線部分是第二圈的繞包帶,黑線部分是第三圈的繞包帶,圖中“1層、2層、3層”分別是各處繞包帶的層數,在“3層”處是我們要計算的搭蓋部分的重量。

繞包節距為(1-k)*b,每圈繞包時的搭蓋長度為k*b,設我們要計算的搭蓋部分的長度為x,則x可由下式計算:

x+(1-k)*b=k*b (6) 推導得:x=(2k-1)*b

由于在一個節距范圍內只有一個我們需要計算的搭蓋部分,因此搭蓋部分的重量W4(kg/km)可由下式計算:

搭蓋部分的重量計算:W4=3.14*(d+4t+t)*t*ρ*

 

云母帶的總重量W(kg/km)的計算:

W=W3+W4=3.14*[d+(6k-1)*t]*t*ρ/(1-k) (9)

在云母帶繞包時,要保證每個點上有兩層云母帶,有的點上有三層云母帶,因此x不能大于繞包節距,否則的話將使得有的點上有四層以上的云母帶。即: x≤(1-k)*b 由于x=(2k-1)*b 推導得k≤2/3。

因此在制定工藝時,搭蓋率不能大于2/3。 

 

三、公式驗算

當搭蓋率k=0.5時,按公式(1)計算得: W=3.14*(d+t)*2t*ρ

按公式(4)和(9)計算得: W=3.14*(d+2t)*2t*ρ

顯然公式(3)和(9)是更準確的。

 
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