8.1 Критические пролеты

Сталеалюминиевые провода рассчитываются по полному тяжению, по суммарному сечению стальной и алюминиевой части, по модулю упругости, по температурному коэффициенту линейного расширения и допустимому напряжению. Выбор допустимого напряжения производится на основе определения критических пролетов.

Допустимое напряжение в материале провода устанавливается с учетом коэффициента запаса в % от предела прочности, [1]. Для сталеалюминевых проводов напряжение в режиме максимальной нагрузки и наименьшей температуры равны и равны 45% _р , в режиме

среднегодовых температур 30% _р, где _р =270 Н/мм² , [1]. Допустимые напряжения составляют: Для расчета выбираются следующие справочные данные

_-=0,45×270=121,5 Н/мм²

₊=0,3×270=81 Н/мм²

₇=0,45×270=121,5 Н/мм²

_э=0,3×270=81 Н/мм²

_г=0,45×270=121,5 Н/мм²

α = 19,8 × 10^-6 град^-1;

Е = 7,7 × 10⁴ Н/мм²

= 0,033

=0,11

1. Рассчитываем критические пролеты по формулам:

; (8.14)

; (8.15)

. (8.16)

где _- и _г – допустимые напряженя, Н/мм².

t_-,t_г,t_э –температуры низкая, гололеда и среднегодовая соответственно, t_-=-25⁰С, t_г=-5⁰С, t_э=5⁰С.

α – коэффициент линейного расширения.

Е – модуль упругости,

_{γ1 и γ7 ­– удельные механические нагрузки, Н/мм}²

Получили l_k1 = 147,9м; l_k2 = 139,1 м; l_k3 = 131,6 м;

l_k1 >l_k2 >l_k3

Из этого следует, что расчёт производим по первому уравнению

² L² Е _г² L² Е

 - ----------- = _г - -------------- - Е ( t - t_г ), (8.17)

24 ² 24 _г²

Выбранное уравнение состояния рассчитывается для следующих режимов работы, которые сведены в таблицу 8.2

Таблица 8.2 – Режимы работы.

Режим работы	t,0C	γ, Н/мм2
Максимальных температур	t+=36	0,033
Минимальных температур	t-=-25	0,033
Среднегодовых температур	tэ=5	0,033
Гололеда	tг=-5	0,09
Максимальных нагрузок	t­г=-5	0,11

В общем случае уравнение состояния 8.17 можно представить в виде кубического уравнения.

σ³+А σ²=В

Решаем кубическое уравнение.

А=- σ_- - (8.18)

(8.19) Расчеты по уравнению состояния провода (8.17….8.19) произведены для всех режимов рабаты и полученные данные сведены в таблицу 8.3.

Таблица 8.3- Расчеты по уравнению состояния

Режим работы	A	B	C	y	σ, Н/мм2	σдоп, Н/мм2
1.Максимальных температур	-46,24	188096	58,03775	53,94266	69,35922	81
2.Минимальных температур	-139,25	188096	74,43192	45,48579	91,90255	121,5
3.Среднегодовых температур	-93,5	188096	63,18898	47,81263	78,98339	81
4.Гололеда	-24,4	1433352	112,7785	112,1917	120,3265	121,5
5.Максимальной нагрузки	23,7	2144611	128,9384	128,4512	120,5257	121,5

Сравниваем полученные напряжения режимов с допустимыми напряжениями:

₊=69,35<81 Н/мм²

_-=91,9<121,5 Н/мм²

_э=78,98<81 Н/мм²

_г=120,32<121,5 Н/мм²

₇=120,52<121,5Н/мм²