close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4561

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4561
(13)
C1
(51)
(12)
7
H 01B 7/04,
H 02G 11/00
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПИРАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ ОДНА
ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГОЙ ЧАСТЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
(21) Номер заявки: а 19991084
(22) 1999.12.07
(31) 99105918
(32) 1999.10.28
(33) UA
(46) 2002.06.30
(71) Заявитель: Производственно-коммерческая
коллективная фирма "Автокомплект ЛТД" (UA)
(72) Авторы: Гавловский А.А., Олейник В.М. (UA)
(73) Патентообладатель: Производственно-коммерческая коллективная фирма "Автокомплект
ЛТД" (UA)
BY 4561 C1
(57)
1. Спиральный кабель управления подвижных одна относительно другой частей транспортных средств,
содержащий расположенные в гибкой оболочке электроизолированные токопроводящие жилы и твердую
порошкообразную смазку, отличающийся тем, что электроизолированные токопроводящие жилы расположены в гибкой оболочке свободно с возможностью передвижения одна относительно другой, а твердая порошкообразная смазка нанесена на поверхность каждой жилы.
2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен спиральным в средней части и с прямолинейными концами.
3. Кабель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что твердая порошкообразная смазка содержит по меньшей
мере гексагональный нитрид бора.
4. Кабель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что твердая порошкообразная смазка содержит по меньшей
мере гексагональный нитрид бора и/или тальк.
5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что твердая порошкообразная смазка нанесена в количестве от 10
до 100 г в расчете на один метр длины кабеля.
6. Кабель по п. 4, отличающийся тем, что отношение гексагонального нитрида бора к тальку составляет
по массе 10 : 1.
7. Кабель по п. 2, отличающийся тем, что на гибкой оболочке со стороны концов прямолинейных участков кабеля выполнен буртик, который взаимодействует с буртиком надетой на оболочку втулки.
Фиг. 1
BY 4561 C1
(56)
SU 1705881 A1, 1992.
SU 359701 A, 1973.
RU 2080672 C1, 1997.
US 4816617 A, 1989.
GB 1060287 A, 1966.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике, и может быть применено как
способ связи между движущимися частями автотранспортных комплексов - в автопоездах, трейлерах и т.п.
Известны гибкие кабели, которые содержат скрученные жгуты из изолированных токопроводящих проводов, на которые наложены оплетки из хлопчатобумажных лент и неметаллических нитей (патент Великобритании 1048306, МПК H 01 B 7/04).
Недостатком таких кабелей является низкая механическая прочность в условиях вибрации, которая имеет
место во время движения автотранспортного средства. При этом разрушается и изоляционный слой проводов, что приводит к их оголению и короткому замыканию.
Наиболее близким по функциональному назначению и конструктивному исполнению является спиральный кабель, описанный в ТУ 16-705.429-86 Кабель управления спиральный, технические условия. Согласно
ТУ, спиральный кабель содержит изолированные токопроводящие провода, которые скручены в единый
жгут вокруг сердечника. Жгут размещен в гибкой оболочке и спиральный кабель с обеих концов имеет прямолинейные участки.
Основным недостатком конструктивного исполнения известного кабеля является низкая механическая
прочность его элементов, особенно изоляционного слоя токопроводящих проводов в условиях комбинированного воздействия вибрации и сложных деформаций (изгиб-скручивание-растяжение). В месте изгиба такого кабеля его провода деформируются неодинаково: провода на вершине петли растягиваются, а в нижней
части, наоборот, сжимаются. В этом случае скрутка и фиксация их в жгут только увеличивает вероятность
разрушения, в частности, изоляционного слоя за счет постоянного трения их друг об друга (под действием
вибрации) и сжатия нитью, которая фиксирует скрутку жгута.
В основу изобретения поставлена задача в спиральном кабеле управления движущихся одна относительно другой частей транспортных средств путем свободного размещения в гибкой оболочке электроизолированных токопроводящих жил и нанесения на их поверхность твердой смазки обеспечить резкое уменьшение
трения между его элементами и повысить изоляционные свойства проводов в условиях вибрации.
Для решения этой задачи в спиральном кабеле управления движущихся одна относительно другой частей
транспортных средств, который содержит расположенные в гибкой оболочке электроизолированные токопроводящие жилы и имеет спиральный участок в средней части и прямоугольные участки на концах, токопроводящие жилы располагаются в оболочке с возможностью передвижения одна относительно другой,
причем на поверхность жил нанесена смазка. Смазка при этом является твердой и выбрана отдельно или в
смеси из группы, которая включает гексагональный нитрид бора и тальк. Оптимальное количество смазки (в
граммах) на один метр кабеля находится в пределах от 10 до 100, отношение нитрида бора к тальку составляет (по массе) 10:1. Кроме того, на концах прямолинейных участков кабеля гибкая оболочка выполнена с
буртиком, который взаимодействует с буртиком дополнительно наложенной на гибкую оболочку втулки,
расположенной в приконцевой зоне гибкой оболочки.
Кроме указанного технического результата - резкого уменьшения трения между токопроводящими жилами и между жилами и оболочкой, изобретение обеспечивает достижение еще одного технического результата - увеличение электроизоляционных свойств изоляционного слоя каждой жилы и всего кабеля в целом.
Причинно-следственная связь между совокупностью признаков изобретения и результатом состоит в следующем.
1. В гибкой оболочке токопроводящие жилы расположены свободно, с возможностью передвижения одна
относительно другой. Поэтому при растягивании спирального кабеля жилы, благодаря возможности передвижения одна относительно другой, занимают во внутреннем пространстве оболочки, в частности в зоне
вершины петли, положения с наибольшим из возможных радиусов изгиба. Такому положению способствует
наличие на поверхности жилы твердой смазки, которая существенно уменьшает коэффициент трения между
жилами и внутренней поверхностью гибкой оболочки. А уменьшение коэффициента трения между жилами и
между жилами и внутренней поверхностью гибкой оболочки значительно уменьшает вероятность разрушения электроизоляционного слоя токопроводящих жил.
2. Гексагональный нитрид бора, как и тальк, является известной смазкой. Его кристаллическая структура обуславливает легкость скольжения одного слоя вещества относительно другого. Поэтому во время работы кабеля, когда на
него действует вибрация и сам он подвергается растяжению и сдавливанию, порошкообразный нитрид бора (основная
форма существования) постоянно "намазывается" на поверхность изоляционного материала жилы, покрывая его
сплошным слоем.
2
BY 4561 C1
Кроме того, гексагональная модификация нитрида бора имеет очень высокие электрические свойства - удельное электрическое сопротивление его составляет 1,7·10 19 мкОм · см - значительно выше, чем материала изоляции токопроводящей жилы - полиэтилена высокой плотности (1012 мкОм · см). Поэтому введение нитрида
бора на поверхность жилы вызывает одновременно двойной эффект - эффект смазки между жилами и эффект
значительного повышения электроизоляционных свойств.
3. Признаки по пп. 3 и 4 являются производными от признаков предыдущих пунктов и характеризуют
преимущественные варианты изобретения.
4. Признаки п. 5 находятся в причинной связи с отличительными признаками п. 1: свободное размещение в
оболочке токопроводящих жил обуславливает необходимость фиксации самой гибкой оболочки между соединительными электрическими приборами (вилками) на концах прямолинейных участков кабеля. Такая фиксация происходит благодаря буртику на конце оболочки, который взаимодействует с буртиком втулки, через которую пропущена концевая часть оболочки.
Заявляемое изобретение характеризуется еще одной технической особенностью - благодаря размещению
жил в оболочке без сердечника и фиксирующих навивку нитей и пленок количество токопроводящих жил
при неизменных размерах диаметра оболочки и жил увеличивается. А это увеличивает коммутационные
особенности всего кабеля.
Заявляемое изобретение объясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 показана схема типового использования изобретения, на фиг. 2 - поперечное сечение кабеля, на фиг. 3 - вариант соединения кабеля с муфтой
вилки. На фиг. 1: поз. 2 - гибкая оболочка, 3 - электроизоляционный слой на медном проводе 4, 5 - частицы
твердой смазки, на фиг. 3: поз. 6 - буртик на конце гибкой оболочки 2, 7 - зажимное устройство, 8 - втулка, 9
- буртик втулки.
Заявляемый спиральный кабель 1 изготавливают путем натягивания гибкой оболочки 2 на жгут токопроводящих жил 3, на поверхность которых нанесена смазка в виде порошка 5. Буртик 6 на конце оболочки формируют
перед ее одеванием на жгут путем локального нагрева термопластичного (полиамид) материала, из которого изготовлена оболочка 2. Втулку 8 с сформированным буртиком 9 одевают на оболочку 2 перед образованием на ее
конце буртика 6.
Спиральный кабель, согласно изобретению, подключают к розеткам (не показаны), на которые подается
сигнал управления, например холодильными установками, расположенными в буфере (фиг. 1). Во время
движения автопоезда на спиральный кабель 1 действует вибрация с переменной частотой и амплитудой.
Кроме того, на поворотах кабель то растягивается, то сжимается. Зажимом 7 концы токопроводящих жил 4 с
изоляционным слоем 3, гибкой оболочки 2 фиксируются в муфте 10, которая встроена в металлический корпус (на иллюстрациях не показан) вилки или другого электросоединительного прибора. При зажиме конца
кабеля втулка 8 релаксирует напряжение зажима и при изгибах кабеля увеличивает радиус изгиба, что уменьшает вероятность разрушения оболочки в зоне изгиба.
Для определения влияния качественного и количественного состава смазки на механические и электрические свойства кабеля были проведены испытания как прототипа, так и заявляемого изобретения. Испытания
проводились согласно требованиям ТУ 16-105.429-86.
Результаты испытаний сведены в табл. 1.
Для определения влияния на свойства кабеля одновременно вибрации и растяжения-сжатия за основу метода испытаний был взят ГОСТ 20.57.406-81 (метод 103-1.1). Кабель на вибростол устанавливался в сжатом
положении (витки параллельно поверхности стола). Растяжение-сжатие производилось с помощью расположенного над вибростолом устройства. Растяжение во всех случаях составляло 300 % от длины сложенного
кабеля.
Количество циклов растяжения-сжатия составляло 2·10 6 . Частоту синусоидальной вибрации изменяли в
диапазоне от 10 до 2000 Гц. Амплитуда колебаний - 1 мм. Час испытаний составлял 6 ч. В табл. 2 приведены
результаты испытаний.
Как показывают результаты исследований, совместному воздействию вибрации, растяжению-сжатию, изгибам
наиболее эффективно противостоит конструкция кабеля, во внешней оболочке которого токопроводящие жилы
расположены с возможностью передвижения одна относительно другой. В этом случае имеет место максимальная
релаксация деформации от воздействия вибрации, так и сжатию и растяжению кабеля во время движения автотранспортного средства.
Таким образом, проведенное испытание подтверждает высокие эксплуатационные свойства заявляемого
кабеля. А испытания, результаты которых приведены в табл. 2, отображают практически естественные условия.
3
BY 4561 C1
Таблица 1
Влияние качественного и количественного состава смазки на механические и электрические свойства кабеля
Число циклов растяжения-сжатия на длину в
% к сжатому состоянию.
300
600
Электроизоляционном свойстве жил.
Количество механических
повреждений на
1 м кабеля.
160
Пробой изоляции 10
жил
67
2,8×108
365
Без изменений
2
8
Без изменений
Без изменений
Без изменений
Без изменений
Без изменений
Без изменений
Без изменений
Без изменений
Без изменений
Без изменений
Без изменений
Пробой изоляции на
2 жилах
Без изменений
Пробой изоляции на
1 жиле
0
0
2
6
0
5
6
3
5
0
20
№ образца.
Объект испытаний.
Состав и количество
смазки, г. на 1 м кабеля.
1
Прототип
-
4×106
50BN+50 тальк
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Изобретение,
50 жил
7 жил
7 жил
7 жил
7 жил
7 жил
7 жил
7 жил
7 жил
7 жил
7 жил
7 жил
50BN+10 тальк
100BN
10BN
10 тальк
90BN+10 тальк
5BN
5 тальк
5BN+0,5 тальк
100BN+10 тальк
50BN+5 тальк
100 тальк
2,8×10
2,8×108
2,8×108
2,8×108
2,8×108
2,8×108
2,8×108
2,8×108
2,8×108
2,8×108
2,8×108
640
600
600
600
640
640
640
640
640
640
650
14
7 жил
110 тальк
2,8×108
650
15
14 жил
50BN+10 тальк
2,8×108
650
8
650
2
16
7 жил
-
2,8×10
16
1
29
Примечание: механические повреждения: 1. Уменьшение толщины изоляции на 50 % от толщины до проведения испытаний. 2. Трещины на поверхности оболочки. 3. Разрыв жилы.
Таблица 2
Влияние одновременного воздействия вибрации и растяжения-сжатия на механические и электроизоляционные свойства кабеля
Объект испытаний.
Состав и количество смазки,
г. на 1 м кабеля.
Прототип
-
Заявляемое изобретение, 50 жил
14 жил
7 жил
Электроизоляционному
свойству жил.
Пробой изоляции в 37
жилах
Количество механических
повреждений на 1 м кабеля.
50BN+10 тальк
Без изменений
27
65BN+15 тальк
50BN+10 тальк
Без изменений
Без изменений
13
4
Примечание: механические повреждения: см. примечание к табл. 1.
4
Более 100 повреждений
BY 4561 C1
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Фиг. 3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
150 Кб
Теги
by4561, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа