Определение параметров гасителя маятниковых колебаний проводов Вл 10 (6) кВ, вызванных воздействием ветра Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №01-2/2017 ISSN 2410-6070

Список использованной литературы

1. Чугунов А.В. Социология Интернета: Социально-политические ориентации интернет-аудитории / А.В. Чугунов. - СПб.: Социологическое общество им. М.М. Ковалевского, 2002. С. 64

2. Воронина К. Живые сети / К. Воронина. - М.: 2006. С. 46.

3. Иванько А.Ф., Иванько М.А. Информационные технологии в издательском деле. Учебное пособие. Москва-МГУП им. Ивана Федорова, 2013, -136с.

4. Зайнудинов С., Землянский А.А., Тинякова В.И., Иванько А.Ф., Иванько М.А. Прикладные аспекты информационных технологий. Учебное пособие., М: Издательство РГАУ-МСХА им. Тимирязева, 2014.-324с.

5. Социальная сеть ВКонтакте https://vk.com/.

6. Девять соцсетей для изучения и общения на иностранных языках. - URL: http://www.molparlam.ru/media/articles/9-soсsetey-dlya-izucheniya-i-obshcheniya-na-inostrannyh-yazykah/ (дата обращения: 10.11. 2015).

© Иванько А.Ф., Иванько М.А., Сорокина В.А., 2017

УДК 621.315.3

В.Ю. Кабашов

д.т.н., профессор

Башкирский государственный аграрный университет г. Уфа, Российская Федерация

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГАСИТЕЛЯ МАЯТНИКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРОВОДОВ ВЛ 10 (6) КВ, ВЫЗВАННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВЕТРА

Аннотация

В статье на основе проведенных теоретических исследований получены математические выражения для определения конструктивных параметров гасителя маятниковых колебаний проводов ВЛ 10 (6) кВ, предотвращающего их опасные сближения при воздействии ветра.

Ключевые слова

Воздушная линия электропередачи, гаситель колебаний проводов, стрела провеса провода, ветер,

сближение проводов.

Воздействие ветровых нагрузок на провода сельских ВЛ 10 (6) кВ вызывает в ряде случаев их несинхронные маятниковые колебания, сближения на опасные в изоляционном отношении расстояния и схлестывания. Аварийные отключения сельских ВЛ 10 (6) кВ из-за схлестывания и обрыва проводов составляют соответственно 24,9 и 17% от их общего числа [1, с. 57]. Большинство отключений при воздействии ветра возникало в пролетах с разрегулировкой стрел провеса проводов относительно друг друга от 20 до 60% [2, с. 32; 3, с. 23], основной причиной которой является повреждение или разрушение крепления провода проволочной вязкой [4, с. 25; 5, с. 29].

Для предотвращения опасных сближений и схлестываний проводов ВЛ 10 (6) кВ при воздействии ветра разработан гаситель маятниковых колебаний проводов, выполненный в виде жестко закрепленных на проводе колец, в которых размещен груз в виде стержня, с ограничителями продольного перемещения [6, с. 41]. При угловых перемещениях провода стержень, стремясь занять положение с минимальной потенциальной энергией, скатывается по поверхности колец и оказывает противодействие раскачиванию провода. Такие перемещения стержня внутри колец синхронизируются с раскачиванием провода, а периодическая реакция, создаваемая движущимся элементом, уменьшает амплитуду колебаний и, таким образом, снижает вероятность возможных опасных сближений проводов при ветре.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №01-2/2017 ISSN 2410-6070_

Для определения параметров гасителя рассмотрим малые маятниковые колебания провода с гасителем в виде цилиндрического кольца радиусом Гк, расположенным в середине пролета, и размещенным в кольце

грузом весом РГ и радиусом ГГ (рисунок 1). Такая система будет иметь две частоты колебаний: собственных

маятниковых колебаний провода и перекатывания груза в кольце гасителя. При равенстве или кратности этих частот будет происходить гашение колебаний проводов. Обозначим угловое отклонение провода с гасителем относительно вертикальной плоскости через ßj, груза гасителя в кольце относительно вертикали ß2 .

Рисунок 1 - Расчетная схема маятниковых колебаний провода с гасителем Для исследования колебаний рассматриваемой системы используем уравнения Лагранжа в

обобщенных координатах ßx и ^ [7, с. 19]:

d_

dt

d_ dt

dT SÄ

f ST Л

-щ - Q - 0

(1)

vdA ,

dT

Sß2

- 02 - 0.

Кинетическая энергия колеблющейся системы определится следующим образом:

T -

1 2'

PL я

•(у2 + ¿2 К 4 • А2

(2)

где y, Z — координаты центра тяжести груза гасителя

y = lj • cos Д + r • cos P2 , z = lj • sin Д + r • sin P2,

r - rk - rr

rk;

I — момент инерции провода относительно оси X , проходящей через точки его крепления на опоре

I*= 15 • - •'2;

15 я

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №01-2/2017 ISSN 2410-6070_

РП — вес провода в пролете; f — стрела провеса провода.

Моментом инерции груза гасителя относительно оси его вращения пренебрегаем ввиду его малости. При рассмотрении малых маятниковых колебаний провода с гасителем можно считать, что

cos(Д — ßi )* 1 , sin ßi « Д , sin ßi ~ ßi. Тогда выражение (2) запишем в следующем виде:

1 Р / \2 I

Т = _. р .(li . ßi + r. ßi) + _ . Ix . ßl

2 g 2

Представим производные от кинетической энергии по обобщенным скоростям ßi и ßi:

дТ P P

Т = P . ¡1 . ßi + P . li . r . ßi + Ix . ßi,

а M i

(3)

dßi g

g

dT P i

P,

• r2 .ßi .¡i.r. Д. dßi g g Взяв от обеих частей равенств (4) и (5) производную по времени, получим

d_

dt

гдТл

кдßi у

=ix ■ к+Р. ¡i2 . ä+Р. ¡i. r. h

g g

d_ dt

г дТл

ydßi у

P ■■ P 9 ••

.¡i .r. Д .r2 . Д.

(4)

(5)

(6) (7)

& &

Для нахождения обобщенных сил Ql и Q2 предварительно определим потенциальную энергию всей системы

П = —РП . ¡П . cos ßi — Pr . (¡i. cos ß + r. cos ßi)

(8)

где 1П — расстояние от оси X до центра тяжести кривой провисания

Тогда

7 i , провода ( ¡п = 3 . f ).

Öi

дП

щ

—(Рп . ¡П + Рг . ¡i ). ßi,

Öi

дП

- i

д

Рг . r . ßi.

(9)

(i0)

'i

С учетом полученных нами выражений (6), (7), (9), (i0) запишем уравнения Лагранжа (i) следующим образом

[Y л \

Ix + Р. ¡i2

x g 1

. ßi + P . ¡i . r . ßi =—(Pn ■ ¡П + Pr • ¡i ) ßi,

У

g

P ■■ P i ■■

. ¡i. r. Д + . r2 . ß2 =— Pr ■ r. ßi.

gg

(ii)

Решая полученную систему относительно Д получим дифференциальное уравнение 4-го порядка с постоянными коэффициентами, описывающее маятниковые колебания провода с гасителем:

<

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №01-2/2017 ISSN 2410-6070

А +

Pn ■ ln • r + РГ • А '{r + ll)+ Ix • g ö .P • ln + P, • ll )■ g

L ■ r

А +

L ■ r

ßi = 0.

(12)

Частота маятниковых колебаний провода ^ и частота перекатывания груза в кольцах гасителя ^ определяются из характеристического уравнения следующим образом:

Г , „ Л \1/2'

1 ■ В ± 1 ■

2 2

В

V

Ix ■ r

J

1/2

(13)

где

В =

_РП - /п - г + Рг - 11 -(г + /1) + 1Х - я

4 - г '

Настройка гасителя осуществляется, как видно из выражения (13), изменением веса груза Рг или

радиуса кольца Гк так, чтобы ql = q2 /к (к = 1,2,3...).

Условие настройки с учетом выражения (13) может быть записано в виде:

В■(к2 -1)= 2■(к2 +1)'

В_

4

(Pn ■ ln + P, ■ h )■ g

Ix ■ r

1/2

После соответствующих математических операций и преобразований вес груза гасителя Рг определится следующим выражением:

P, =

_ - b + {b2 - 4 - a ■ с} 2 - a

/2

(14)

где a = l12 ■ (l1 + r )2

b = 2 ■

Pn ■ ln ■ l1 ■ r ■(l1 + r)+ Ix ■ g ■ l1 ■

l1 -

к4+1 2 ■ к2

_ т>2 i2 2 . т2 2

с = Pn ■ ln ■r + 4 ■ g -

к4 +1

к2

Ix ■ r ■ g ■ Pn ■ ln .

Измерения сближения двух горизонтально расположенных проводов с гасителями и без них были выполнены на комплексе экспериментальных линий 10 кВ [8, с. 92] при воздействии ветра в двух пролетах длиной 50 м и стрелой провеса 0,6 м (расчетные параметры гасителя: Рг =7,45 Н, г =0,075 м). Результаты

показали, что максимальные сближения проводов, оснащенных гасителями, по сравнению с контрольными меньше в 1,35...1,53 раза.

Список использованной литературы

1. Усманов, Ф.Х. Анализ отключений сельских ВЛ 6-10 кВ / Ф.Х. Усманов, В.Ю. Кабашов, В.А. Максимов // Электрические станции. - 1980. - № 8. - С. 56-58.

2. Усманов, Ф.Х. О схлестывании проводов сельских линий 6-10 кВ / Ф.Х. Усманов, В.Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1981. - № 6. - С. 31-32.

3. Усманов, Ф.Х. О расстоянии между фазными проводами сельских ВЛ 10 кВ / Ф.Х. Усманов, М.Т. Сулейманов, В.Ю. Кабашов // Энергетик. - 1989. - № 6. - С. 22-23.

4. Кабашов, В.Ю. Совершенствование конструкции крепления проводов к штыревым изоляторам на сельских ВЛ 6-10 кВ / В.Ю. Кабашов, Ф.Х. Усманов // Энергетик. - 2006. - № 3. - С. 25-26.

5. Кабашов, В.Ю. Повышение надежности крепления провода к штыревому изолятору на ВЛ 6-10 кВ / В.Ю.

r

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №01-2/2017 ISSN 2410-6070_

Кабашов // Электрификация сельского хозяйства: межвузовский научный сборник / Башкирский ГАУ. - Уфа,

2008. - Вып. 5. - С. 29-32.

6. Кабашов, В.Ю. Предотвращение опасных сближений проводов сельских ВЛ 6-10 кВ / В.Ю. Кабашов, М.З. Нафиков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1989. - № 1. - С. 41-42.

7. Бабаков, И.М. Теория колебаний / И.М. Бабаков. - 2-е изд., перераб. - М. : Наука, 1965. - 560 с.

8. Кабашов, В.Ю. Повышение надежности сельских воздушных линий 6-10 кВ в условиях воздействия ветровых нагрузок: монография / В.Ю. Кабашов. - Уфа: Изд-во «Здравоохранение Башкортостана»,

2009. - 140 с.

© Кабашов В.Ю., 2017

УДК 666.9-4

И.В. Корчунов,

магистр 1 курс А.М. Ахметжанов, бакалавр 3 курс Е.Н. Сидорова,

аспирант

РХТУ имени Д.И. Менделеева, г. Москва, Российская Федерация

ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИФИКАТОРОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ НА СВОЙСТВА ЦЕМЕНТА

Аннотация

В данной статье рассмотрена возможность увеличения марки цемента по прочности путем применения пластифицирующих добавок. Испытывали пять добавок суперпластификаторов в широком диапазоне концентраций. Выявлена и обоснована необходимость снижения водоцементного отношения, для достижения наилучших показателей прочности образцами. На основе проведенного исследования сделан вывод что, применение данного типа добавок способствует существенному снижению количества воды затворения при сохранении смесью подвижности, что впоследствии позволяет получить конструкции повышенной прочности.

Ключевые слова

прочность цемента; суперпластификатор; стерический эффект; поликарбоксилат; водоредуцирующие

добавки; высокомарочный бетон;

Введение. Использование пластифицирующих добавок нельзя считать новым направлением в области строительства, но, тем не менее, разработки в этом направлении ведутся и по сей день. Неугасающий интерес к исследованиям в этой области обусловлен стремлением технологами получать высокопрочные бетоны при использовании рядовых марок портландцемента, что становится возможным при максимальном снижении количества воды затворения [1, с. 93]. Ввиду вышесказанного, предопределено активное использование на практике пластифицирующих добавок.

В ходе работы предпочтение отдавалось добавкам суперпластификаторам следующих марок: Rheobuild 1000 (далее СП-1), Glenium 116 (СП-2), Glenium АСЕ 430 (СП-3), Pozzolith М^5 (СП-4).

Результаты и обсуждение. На первом этапе работы определили нормальную густоту испытуемых составов. Основываясь на рекомендациях фирмы - производителя добавок, исследования проводились для каждой добавки в интервале концентраций от 0,1 до 3 % по массе вяжущего. Полученные результаты представлены в таблице 1, где отображено количественное снижение водоцементного отношения (в зависимости от дозировки добавки) по отношению к бездобавочному цементу (далее Б/Д) в процентах.