Число полуволн в пролете определяется соотношениями

Собственные частоты колебаний натянутого в пролете провода могут быть определены (без учета его провисания) из уравнения

Для возникновения процесса вибрации необходимо, чтобы частота образования за проводом воздушных вихрей
совпадала с одной из собственных частот колебаний провода
. При установившейся вибрации, когда срыв вихрей регулируется колебательным движением провода, частота вибрации может сохраняться неизменной при изменении скорости ветра от первоначального значения
в диапазоне от
до
.





1.2. Если известна частота колебаний провода, то длина полуволны вибрации может быть определена по формуле

В тех случаях, когда частота образования воздушных вихрей в точности совпадает с одной из собственных частот провода, т.е.
, формула для определения длины полуволны вибрации может быть представлена в виде

![]() | |
344 × 61 пикс.   Открыть в новом окне |
где
приближенно принято равным 0,2 - среднему значению интервала
.


Таким образом, зная диапазон скоростей ветра, возбуждающих вибрацию, по формуле (2.2) можно определить спектр возможных частот вибрации, а по формуле (П1.5) - соответствующие им длины полуволн колебания.
1.3. Амплитуда колебаний провода может быть определена экспериментально либо теоретически, например, по методу энергетического, баланса [2]. Абсолютное значение амплитуды вибрации в пучности зависит от длины волны и достигает максимальных значений при наибольших длинах волн, соответствующих низким частотам вибрации. Наибольшие двойные амплитуды вибрации (размахи колебаний 2А) провода в пучности полуволны обычно не превышают
диаметра провода. С увеличением частоты вибрации и числа волн в пролете потери энергии колебаний в проводе, обусловленные его самодемпфированием, возрастают и амплитуды колебаний уменьшаются.

1.4. Опасность повреждения проводов вибрацией обусловлена не столько абсолютным значением амплитуд колебаний в пучности волны, сколько значением перегиба провода в местах его крепления. Значения этого перегиба характеризуются углом отклонения провода (углом вибрации) в узловых точках относительно нейтрального положения и может быть вычислено по формуле:

где
- угол вибрации, рад;

А - амплитуда вибрации в пучности волны, м.
Более удобной для практического использования является формула

где
- угол вибрации в угловых минутах (');

А - амплитуда вибрации в пучности, мм;

Наибольшие угловые отклонения провода при вибрации, определяющие степень перегиба провода в местах выхода его из зажима, практически находятся в пределах от 30 до 35' и только при особо интенсивной вибрации могут достигать 40 - 50'.
1.5. Значение перегиба провода определяет величину знакопеременных циклических деформаций и напряжений в местах креплений, которые, складываясь со статической деформацией и напряжением в материале провода, могут привести к усталостным повреждениям. Знакопеременные изгибные деформации провода могут быть определены по формулам:
![]() | |
262 × 52 пикс.   Открыть в новом окне |
где d - диаметр проволоки наружного повива провода, мм;

Е - модуль упругости, Па;




Входящие в формулы (П1.8) значения изгибной жесткости провода могут быть вычислены по уравнениям
![]() | |
207 × 46 пикс.   Открыть в новом окне |

где
,
- модули упругости, соответственно, для алюминиевых и стальных проволок, Па;









Моменты инерции повивов вычисляются по одинаковым формулам как для алюминиевых, так и для стальных проволок

где
(или
) - число проволок в повиве;




1.6. Для оценки опасности появления усталостных повреждений необходимо иметь данные о циклических напряжениях в местах подвески провода. Если известна изгибная амплитуда
, определяемая на расстоянии
мм от последней точки контакта провода с зажимом (см. рис. 2.2), то изгибные напряжения в проволоках наружного повива наиболее достоверно могут быть определены по формуле



где
- амплитудное значение напряжения,
;


d - диаметр проволоки наружного повива, мм;






