Муфты

Муфты, детали, служащие для соединения двух валов. М. разделяются на неподвижные, подвижные и фрикционные. На фигуре 1 изображена простейшая глухаяМ., представляющая собой толстостенный полый цилиндр с выбранной внутри шпоночной канавкой; концы соединяемых валов заклиниваются в муфтах клиновыми шпонками; выступающие наружу концы шпонок для безопасности прикрываются металлическим: кол-сухом. Средние размеры М.: L=(3+-4)d; Б=1,8d +20 миллиметров. Недостатки этой М. следующие: неудобство сборки и разъединения валов, большая длина М. и внецентренный зажим, ведущий часто при валах разных диам.

Фигура 1. Фигура 2.

к несовпадению их центров. Более совершенный тип—коническая затяжная М. изображен на фигуре 2; две половины муфты прижимаются к соединяемым валам, нагоняемыми на конич. наружные поверхности М. затяжными кольцами. Весь крутящий момент должен передаваться исключительно силой трения; шпонки ставят для большей надежности соединения. Принимая равномерное распределение давления по окружности вала, получим значение силы Р, с которой необходимо нагонять на М. затяжные кольца для передачи крутящего момента M_d, из ур-ия:

^iMd tg f J +e)

P=.“,

μπα

где μ—коэф-т трения вала о стенки М., а

ρ — угол трения кольца о М. Принимая во внимание шероховатость поверхностей,

μ= 0,2 (предполагая/^ 0,24-0,25), ρ= 11° 18, ”=2° 52 (при конусности в 1:10), имеем:

Р=2,55

Размеры М. этого типа: L= (3,3-p4)d, D== (2,5-P3,7)d (большие значения коэф-тов—

ФИГ. 6.

также весьма распространенный тип—дисковая М.—изображен на фигуре 5; крутящий момент передается здесь также трением между обеими половинами М.; натяжение Р каждого из п болтов, необходимое для по лучения достаточной силы трения, определяется из ф-лы:

Р =

2 Мд

Фигура 7.

D i · μ · П

где X»!—диам. по центрам болтов. Полная длина муфты i=2,3d+(50-r-60) ли»; длины ϊ=0,5X4-4 миллиметров, ^=0,5Х—1 миллиметров, а= 1 миллиметров, диам. втулки Х)₂=(1,24-1,5)d; зная диаметр болтов d_x, можно определить Ώ_χ=D₂+2d₁, D=P₂ + 6,5d₁-|-(6-M0) миллиметров. Толщину дисков делают равной (1,25-М ,5) d_ltа ширину закраин — достаточной для закрытия головок болтов и гаек. Для правильности установки М. снабжена на поверхности разъема центрующим выступом. Обычно обе половины М. запрессовывают на слегка уменьшенные по диам. (на 1—2 миллиметров) концы валов и загоняют шпонки, после чего торцовые поверхности обтачивают начисто на центрах вала. Недостатком этих М. является их трудно поддающееся разборке соединение с концами валов, т. ч. все насаживаемые на вал шкивы, зубчатые колеса и прочие должен быть свертными; по этой же причине при этих М. невозможно применение шарикоподшипников.

П одвижные муфты. На фигуре 6 изображена снабженная кулаками уравнительная, иди расширит е л ь н а я, М., _фиг_ ₈_

которая применяется при длинных трансмиссионных валах или при валах, укрепленных на подверженных значительным колебаниям темп-ры подставках, с целью выравнивания <°-ных удлинений валов и станин. Для центрирования валов внутри М. поставлено кольцо, пригнанное к внутренней поверхности кулаков обеих половин М. В тех случаях, когда желательно смягчать толчки и удары при передаче движения от одного вала к другому, между ними располагают упругие, илиэластич-н ы е, муфты. Типичные представители этого рода М. изображены на фигуре 7—10; в первой муфте упругим звеном являются кожаные пакеты или резиновые бруски, во второй— кожаные сережки а, а, в третьей—бесконеч-

для малых d). К неудобствам этих М. относится значительное усилие, необходимое для натяжки колец, которая производится поэтому обычно ударами «молотов, вследствие чего легко возможно повреждение валов и подшипников. На том же принципе основана часто применяющаяся М. системы Селлерса (фигура 3), в которой два разрезных конуса а и б (один изображен на фигуре 3 отдельно) вжимаются тремя болтами в двухсторонюю конич. втулку в Расчет нагрузки болтов Р м. б. произведен по формуле (1); гайки болтов скрыты выступами М. Пользующаяся значительным распространением продольно-свертная М. изображена на фигуре 4: она состоит из двух половин, стягиваемых болтами; момент передается исключительно трением; для расчета необходимой силы натяжения болтов можно воспользоваться ф-лой:

р Md__

* μ-π-d-n’

где Р—усилие одного болта, а п—число болтов на одной стороне муфты. Следующий,

ный ремень, обвивающий кулаки обеих половин М., в четвертой—прокладки из дерева, кожи, резины. В тяжелом машиностроении применяются специальные эластич. М., позволяющие передавать значительные крутящие моменты; примеры М. см. Гидравлические двигатели. В тех случаях, когда игра, вызываемая применением эластичных промежуточных звеньев, нежелательна, а валы тем не менее должны иметь нек-рую степень свободы установки, применяют карданные М., или М. Гука (теорию см. Гука шарнир). Выполнение М. Гука для трансмис

сий показано на фигуре 11: на концах валов сидят крестовины Аи Б с цапфами, соединенные свертным кольцом В. Широкое распространение М. Гука получили в автомобилестроении (смотрите Карданные валы) и станкостроении; в последнем применяют М. Гука упрощенного типа (фигура 12)—т.н. шаровые шарниры. В тех случаях когда валы помимо свободы углового смещения их осей

должны обладать известной свободой аксиальных перемещений, применяют подвижные М. типа, изображенного на фигуре 13; основная трудность состоит в придании зубцам а такой формы, чтобы они при отклонении осей валов от одной прямой плотно прилегали по всей окружности к граням впадин в другой половине М. В тяжелом машиностроении этот тип муфты получил в последнее время довольно широкое распространение, в форме двойной зубчатой муфты (фигура 14); внутренняя полость муфты наполняется маслом для смазки зубцов.

В случае необходимости быстро разобщать и снова соединять валы применяют сцепные М.—кулачковые и фрикционные. Первые позволяют на ходу производить лишь разобщение валов (выключение М.), включению же препятствует получающийся при этом удар, ведущий если не к поломке М. или части трансмиссии, то во всяком случае к их

быстрой "порче. Типичная сцепная М. длл передачи движения всегда в одном направлении изображена на фигуре 15; одна половина муфты А насажена вглухую на конец вала о, тогда как вторая половина Б может перемещаться на шпонке по валу б при посредстве кольца в, соединенного с вилкой г переводного рычага. Иногда в сцепные муфты вводят упругие звенья для достижения возможности включения их во время хода (обычно тихого) валов; большого распространения однако такого рода муфты не получили.

Чтобы возможно было включать валы на полном ходу без сильных толчков,необходимо, чтобы бывший неподвижным вал получал ускоренное вращение, пока его угловая скорость не сравняется соскоростью ведущего вала; это условие делает обязательным постепенно уменьшающееся проскальзывание обеих половин М. в момент включения, что является возможным лишь при условии отсутствия между ними постоянных элементов сцепления, к-рое м. б. осуществлено например при посредстве сил трения или электромагнитной индукции. Этим условиям удовлетворяют т.н. фрикционные М., или М. трения.

Рассмотрим процесс включения фрикционных М. Обозначим через U—окружное уси

лие в килограммах на радиусе г в м (фигура 16), ε—угловое ускорение включаемого вала и I—момент инерции включаемого вала и связанных с ним масс. Полагая силу трения μΡ постоянной (фигура 17, А), имеем:

Coast,

то есть угловое ускорение при этом предположении постоянно (фигура 17, Б). Угловая

Фигура 12.

скорость равномерно ускоренного движения имеет выражение

, U-r-t со=ε · ί=—γ - ·

По истечении времени Т (фигура 17, В) угловая скорость со ведомого вала получит значение

“^т^т отсюда Т= Ι,^ω-. гдесо₀—угловая

А =

•со₀ =-J-, шишда ±=2j—_гу ‘ДС "(Г

скорость ведущего вала.Во время включения работа, совершаемая ведущим концом вала, выразится произведением U v t=U-г со t, а работа, получаемая ведомым концом вала за то же время, выразится след, обр.:

1 · ш2 2. _е2. (2

~2 2

Разность работы, отдаваемой ведущим валом и получаемой ведомым, равна:

U г ω₀· t — ·

•Эта работа является потерянной работой на трение (фигура 17, Г).

За время Т работа, затраченная ведущим валом,равна:

А_т= U -г ω₀· Т,

в то время как работа, полученная ведомым валом, равна:

2. _f2. Т2 и. г-т

•°0, rjl2 _

U · г · ο>ο·Τ

2 2 2α>ο Т2 2

Из этого последнего выражения видно, что только одна половина затраченной работы идет на ускорение движения масс, другая же половина остается потерянной на трение. Вывод этот является общим и справедливым для произвольного изменения окружной силы U, как это видно из следующего рассуждения. Работа, затраченная ведущим концом вала,

А — J U-г · со₀ · dt; о подставляя "под интеграл выражения:

U=⁷--

г- dot

~^£=dt’

получим:

о) о

А=Ico₀ J deo=I

Работа’же, полученная ведомым концом вала за время ускоренного движения, когда угловая скорость достигнет значения со₀, выразится, как ]Известно,. значением: —^, что составляет половину затраченной работы.

Общие соображения по проектированию фрикционных М. Для плавного включения трущиеся поверхности М. слегка смазывают; для повышения коэф-та трения в качестве одного из трущихся элементов применяют: кожу, дерево, бумагу, пробку и т. д., чаще всего асбест в форме проволочно-асбестовых прокладок; асбест обладает еще и тем преимуществом, что

Г. Э. m. XIII.

Ведомой бал

Фигура 16.

исключает возможность сгорания трущихся частей. Выбор размера М. производится по

N ,г величине —, где N—передава

-кг и
-	А
—	оу
1
ex’	Б

емая мощность в ГР, а и—число об/м. вала. М., включаемые посредством пружин, надо признать более совершенными, чем те, где таких эластичных элементов нет, потому что при возможных перегрузках вала, а также при весьма неравномерной нагрузке они предохраняют от поломки соединяемые валы. Валы должен быть точно центрированы, а опоры размещены возможно· ближе к М., для тяжелых же М. опоры размещают по бокам М. на одной общей раме. Замыкание М. может быть выполнено одним из следующих способов: посредством рычагов, пружин и винтовой передачи.

Реже применяются центробежные и электрич. М. В качестве примера рассмотрим расчет конической фрикционной муфты (фигура 18).

Окружная сила на трущейся поверхности

77=—· г

Из чертежа имеем:

77=2Νμ.

Сила Р, нужная для включения М., определяется из мн-ка сил:

-=N sin | + μ N cos l=N (sin | + μ cos |). Подставив в выражение силы Р значение нормальной силы нажатия N =, имеем:

Фигура 17.

Р=77

Sin - + μ COS —

и μ ’

где

μ возрастает с уменьшением |; угол | берут в 10—15°.

Ниже приведено несколько конструкций фрикционных Μ. 1) М. системы Доме н-Ле-блана (фигура 19).

Устройство муфты понятно из чертежа. Включение муфты производится передвижением при помощи рычага (отводки) и кольца, не показанных на фигуре 19, подвижной муфточки а влево; в результате этого

S-образная пру- тл_н -

яшна б, которая ох- ‘. „

ватывает конца- * °·

ми пальцы виг, деформируется и передает силу нажатия на башмак д; рабочие поверхности башмака и второй части муфты снабжены канавками клинообразного сечения,

μ cos -

что позволяет уменьшать силу нажатия на башмак для получения данного окружного усилия. Для уравновешивания центробеж

ной силы башмака, которая развивается во время вращения вала, устроен противовес е. 2) М. Гилля (смотрите фигура 20). Достоинством ее является устройство фрикционных колодок а я б, к-рое обеспечивает полное ра венство нажима с обеих сторон фрикционного кольца в, вследствие чего последнее, не испытывая изгиба и давления в радиальном направлении, м. б. сделано весьма тонким. Достигнуто это тем, что обе колодки сделаны подвижными и могут перемещаться по направляющим в теле муфты; сцепление производится перемещением кольца г, ведущего за собой втулку д с укрепленными на ней одним концом сережками е; последние отклоняют рычаг ж, качающийся вокруг оси з, укрепленной в колодке а. Рычаг ж опирается сидящим на конце его роликом в стальную упорку в теле второй колодки б и сжимает таким образом обе колодки аяб, которые в свою очередь щеками к я л захватывают кольцо в Для того чтобы обе колодки при выключении

М. отходили от кольца в, хвостовые их части соединены сережками м, м, имеющими неподвижный относительно тела М. центр вращения вокруг болта н. На фигуре 21 представлена М. сист. Gnom, аналогичная по дейст

вию с М. Гилля; включение М. производится поворотом винта с прямоугольной нарезкой левого и правого направления. 3) На. фигура 22 представлена М. системы Ломана;

включение ее производится передвижением влево муфточки а, которая посредством серьги б, рычага в, серьги г и коленных рычагов д я в прижимает кольца ж и з к поверхностям трения М. Кольца ж я з могут свободно передвигаться по направляющему стержню к, к-рый наглухо укреплен в крестовине муфты л, сидящей на правом валу, конец которого заложен в ступицу барабана м, посаженного на шпонке на конце левого вала. 4) В станкостроении часто применяют фрикционные М. упрощенного типа с разрезными пружинящими кольцами (фигура 23); концы валов сидят на шпонках в половинах М. а и б; сидящее на половине М. б пружинящее кольцо в, имеющее в сжатом состоянии меньший

диам., чем выточка в половине а, в которой оно вращается, м. б. расширено при помощи рычажков а, г, раздвигаемых клином д, сидящим в передвижной муфточке е.

На фигуре 24 изображена центробежная М. Центробежные силы, возникающие в колодках, возрастая с увеличением числа

оборотов, сцепляют М. С уменьшением числа оборотов центробежные силы уменьшаются, и М. автоматически выключается. Подобные М. применяются наир, в тех случаях, когда необходимо разогнать двигатель без нагруз-

Фигура 24.

ки и включать последнюю лишь по достижении мотором определенной скорости.

На фигуре 25 показана электромагнитная М., включаемая электрич. током, подводимым через контактные кольца а к обмотке магнита б, притягивающего диск в, сидящий на правой части муфты д. При выключении тока диск в оттягивается пружинами г в свое первоначальное положение..

В заключение отметим предохранительную М. (фигура 26), получившую широкое распространение в поворотных кранах. Тарелчатые пружины а прижимают заклиненную на валу верхнюю часть М. к нижней, чем достигается возможность передачи движения от червячного колеса к вертикальному валу поворотного механизма. В периоды тормо-жениц крана и вообще в случае возникновения вращающих моментов бблыних, чем те, на которые М. рассчитана, сила трения оказывается фигура 26. недостаточной, М. проворачивается и предохраняет этим червячную передачу от поломки.

Лит.: Сидоров А. И., Курс деталей машин, М.—Л., 1926—27; Б ер лов М. Н„ Детали машин, сокращ. руков. по расчету и проектированию, 2 изд., Москва, 1929; Б о б а р ы к о в И. И., Детали машин, Часть общая, М.—Л., 1926; Часть спец., М.—Л., 1927; Bach С., Maschinenelemente, В. 1—2, Lpz., 1922— 1924; L a u d 1 е η К., Die Maschinenelemente, 4 Aufl., В. 1—2, Lpz., 1925—27; ROtscherF., Die Maschinenelemente, B. 2, B., 1929; Duttel H., Taschen-buch t. d. Maschinenbau, 5 Aufl., В. 1—2, B., 1929;

J e 1 1 i n e k S., Transmissionen, B., 1912; E r n s t A., Ausriickbare Kupplungen fiir Wellen u. Raderwerke, Berlin, 1890; Klein L., Reibungsziffern fur Holz u. Eisen, Forschungsarbeiten, Ή. 10, Birlin, 1903; О tine s о r g e O., Die neue Kraftmasehinenkupplung d. Berlin-Anhaltischen Maschinenbau A. G., «Ζ. d. VDI», 1908, B. 52, p. 1030—1035. С. Кочергин.

M. кабельные—приспособления для соединения двух концов кабеля, или для ответ-

вления кабеля, или для ввода и вывода кабеля. Являясь в большинстве случаев наиболее уязвимой частью кабельной сети, М. представляет собою весьма ответственную часть кабельной линии.

Классификация. По роду применения кабельные М. можно разделить на две основные группы: М. для кабелей сильного· тока и М. для кабелей слабого тока. По своей ф-ии муфты разделяются на соединительные, ответвительные и концевые. М. для кабелей i сильного тока кроме того распадаются на М. для низкого и среднего напряжения (примерно до 10 kV) и на М. для высокого напряжения. Последние М. можно также разделить на М. с твердой заливочной массой (компаундом) и на М. с жидкой заливочной массой. Для очень высоких напряжений применяются М. с расширительными резервуарами, М. запорные и полузапорные.

1. М. для кабелей сильного то-,к а. В виду большой важности рационального выполнения М. для правильной экс-ллоатации кабельной сети, VDE (Союз германских электротехников) еще в 1925 году нормализировал М. для низкого и среднего напряжения (до 10 kV включительно).

В данный момент для этой группы М. и для случая прокладки г:абеля непосредственно в земле нормы VDE являются наиболее разработанными. Они не только нормализируют конструкцию, но и дают подробную инструкцию для монтажа муфт [³]. На фигуре 1 изображена соединительная муфта для многожильных кабелей, с сечением каждой жилы до 400 миллиметров² и для напряжений до 10 kV (DIN VDE 7601); обозначения: 1—разъемный кожух М.; 2—крышка М.; 3—соединительный сжим (гильза) для соединения медных жил кабеля; 4—изолирующие барьеры ^;(мостики), обычно фарфоровые и служащие гл. обр. для предупреждения коротких замыканий при осадке М. в грунте; 5—общая кольцевая изоляция кабеля; 6—обвязка для крепления; 7—твердая заливочная мас

са; 8—заземление свинцовой оболочки кабеля; 9—отверстия, служащие для вывода заземляющей проволоки; 10—подушка для уплотнения (обычно просмоленная ткань); 11—свинцовая оболочка кабеля. На фигуре 2 изображено видоизменение этой М. (DIN

VDE 7604 и 7605); существенное ее отличие от предыдущей заключается в свинцовой М. 12, помещенной внутри чугунного кожуха 1; остальные обозначения те же, что на фигуре 1. Такой тип М. применяется в тех случаях, когда имеется необходимость лучше обеспечить водонепроницаемость муфт, например в ответственных установках, в случае сомнений в полной надежности заливочной массы и тому подобное. Заливочная масса внутри свинцовой М. применяется как черная из битуминозных изоляционных маупериалов (смотрите), так и желтая, составленная из гарпиуса и минерального масла (примерно 80% гарпиуса и 20% масла). Как та, так и другая масса могут растворяться кабельной пропиточной массой, и, благодаря неизбежному наличию пустот в кабеле и явлению образования в кабеле внутреннего вакуума, заливочная масса может уходить внутрь кабеля, что влечет за собой вдавливание свинцовой муфты вплоть до соприкосновения с соединительными гильзами [*]. Средства борьбы с этим заключаются или в подмотке изоляции по соединительным гильзам или в употреблении М. америк. типа Conduce 11, отличительная особенность которой заключается в изолировочной трубке, надеваемой на все три жилы так, что они получаются изолированными друг от друга и от свинцовой оболочки [⁴]. Конструкция соединительной гильзы является, в особенности в высоковольтных М., очень ответственной частью. Она часто делается в виде медной или латунной гильзы с винтами для крепления к меди кабеля, причем после сборки соединения пропаиваются. В настоящее время от винтов отказываются вследствие невыполнения ими основной цели—повышения сопротивления на разрыв, и ограничиваются простой припайкой, что позволяет уменьшить вес и размеры гильзы. В англ, практике допускают в таких гильзах до 100 А на дм.² поверхности контакта [⁵]. Нередко гильзы совершенно устраняются, но при этом медные проволоки жилы кабеля подрезаются по ступеням, заводятся в получающиеся промежутки от обреза проволок на второй жиле и пропаиваются [⁵, ·]. Пропайка соединений необходима не только для надежности контакта, но и для того чтобы затруднить проникновение заливочной массы внутрь кабеля. Тип ответви-Фигура з. тельной М. изображен на фигура 3 (DIN VDE 7630) для сечения жилы до 120 и для напряжения до 750 V.

Концевые М. выполняются или в виде т. н. концевых заделок или в виде собственно концевых М. На фигуре 4 изображена концевая заделка (DIN VDE 7694). Здесь: 1—кожух заделки из освинцованной жести; 2—крышка из изолирующего материала; 3—проволоки медной жилы, разведенные для возможности проникновения между ними заливочной массы, чтобы воспрепятствовать вытеканию из кабеля пропиточной массы (надежнее тот же эффект м. б. достигнут пропайкой оголенной жилы); 4—сжим для крепления заделки к стене; 5—заземление за делки и свинцовой оболочки кабеля; 6—_;прорез в горле заделки для уплотнения; 7 — скрепляющий бандаж; 8 — выведенная жила кабеля, покрытая сверху лакирован-9.—заливочная твердая масса. Подобные заделки допускаются нормами VDE до 750 V, однако в русской практике они с успехом применяются и в 6 600 V сетях в тех случаях, когда они устанавливаются в сухих помещениях и не подвергаются механическим повреждениям. Для более тяжелых условий эксплуатации применяются концевые муфгы, изображенные на’фигура 5 (DIN VDE 7692). Здесь кожух 1 и крышка 2 делаются чугунными, заземление 3 свинцовой оболочки кабеля выводится так же, как и в соединительных М., вывод жил и разделка 4 проволок медной жилы делаются так же, как в концевых заделках, описанных выше; однако М. должна быть снабжена проходными, обычно фарфоровыми, изоляторами 5.

Описанные типы М. применяются только для сравнительно невысоких напряжений, и нормами VDE они нормированы только до 10 kV рабочего напряжения. Для более высоких напряжений требуется уже более сложная конструкция М., и значительно усложняется монтаж. В таких М. стараются избегать применения заливки твердым компаундом, т. к. в нем легко могут образовываться пустоты. Как предел употребления муфт с твердым компаундом можно указать на 60 kV кабельное кольцо вокруг Парижа (тремя одножильными кабелями, 34,6 kV между проводом и свинцовой оболочкой); однако же эксплуатя этих муфт оказалась не вполне удачной. Возможность образования в твердом компаунде пустот (каверн) и неизбежность при этой заливке устройства барьеров, вносящих благодаря различию диэлектрич. постоянных неправильности в распределении электрической напряженности внутри М.,заставляют уже с 20 kV, а иногда и значительно ниже, применять М. с подмоткой изоляции. Типов таких М. существует очень много; как пример, на фигуре 6 изображена муфта берлинской 30 kV сети Акц. об-ва BE WAG. Здесь: 1—зачищенная уступами (как правило при такого рода зачистке последние слои бумаги срываются от руки, но не подрезаются ножом, чтобы не ослабить изоляции) заводская изоляция, которая затем вместе с соединительной гильзой обматывается пропитанной кабельной бумагой (в других М. заводская изоляция часто зачищается на конус, что по мнению нек-рых специалистов удобнее для после-

ным полотном;

дующей ручной обмотки; обмотки кембрй-ком следует избегать в тех случаях, когда 1° заливочной массы выше 100°); обмотка делается всегда до диаметра, значительно превышающего диаметр изолированной жилы; 2—электростатич. экран, часто заменяемый простым отгибом свинцовой оболочки;

3—заземление свинцовой оболочки кабеля;

4—собранные и изолированные три жилы кабеля, стянутые бандажами 5; 6—свинцовая М.; 7—желтая мягкая заливочная масса; 8—твердая заливочная масса. В противоположность М. Для низкого напряжения такие. М. заливаются обычной кабельной пропиточной массой. В высоковольтных М. чрезвычайно важно полное удаление из М. влажности; обычной сушки М. здесь уже недостаточно, и они должны сушиться и наполняться под вакуумом, что выполняется специальными переносными вакуумными насосами.

Затруднения, возникающие в М. с подмоткой: легкое возникновение тангенциальных напряжений в изоляций М., трудность получения вполне надежной ручной обмотки, вытекание заливочной массы из М. в кабель, получающееся вследствие термин, сокращений и расширений пропиточной массы кабеля, а также от возникновения вакуума внутри кабеля (смотрите). Влияние тангенциальной напряженности выражается тем, что в неправильно сконструированной М. получаются пробои с соединительной гильзы на свинцовую оболочку кабеля. Единственное средство борьбы с этим недостатком заключается в правильной конструкции муфты, которая путем рационального экранирования и целесообразно устроенных деталей муфты исключала бы возможность возникновения тангенциальных напряжений. Теория муфты в настоящий момент только еще начала-возникать [²,⁷,⁸,⁸]. Для борьбы с недостатками ручной обмотки, во-первых, всегда увеличивают толщину этой обмотки по сравнению с заводской изоляцией жил, а во-вторых, делаются попытки заменить ручную обмотку машинной [¹⁰]. Вытекание заливочной массы в кабель вызвало развитие особого типа М. с расширительными резервуарами (т. н. подпитка), позволяющими автоматически восполнить недостаток массы в М. или воспринять ее в резервуар при расширении массы в кабеле и М. Первый исторически возникший тип такой М.—это М. 66 kV кабельной сети в Кливленде (С. Америка), проложенной тремя одножильными кабелями (38 kV между жилой и свинцовой оболочкой). Она изображена схематически на фигуре 7. Здесь: 1—расширительный резер вуар с массой, имеющей тот же состав, как и пропиточная масса кабеля (в данном случае тестообразная консистенция); резервуар может расширяться и сжиматься в зависимости от сокращения и разжижения массы в кабеле; 2—латунная гильза; 3—полая латунная коробка, входящая в предварительно вырезанную особым образом заводскую изоляцию кабеля и заполняемая после сборки припоем; 4—подмотка пропитанной бумагой толщиной в 19 миллиметров; 5 — бумажная прошеллаченыая трубка; 6—обмотка из пропитанной хл.-бум. пряжи; 7—латунное тело муфты, припаянное к свинцовой оболочке кабеля. Этот тип муфты имел значительный успех и нашел применение и при более низких напряжениях, причем благодаря подпит-· ке удавалось переводить существующую кабельную сеть на более высокое напряжение.

Идея применения дополнительных резервуаров к М. сделала возможным развитие 132 kV кабеля Пире.чли. Эти кабельные линии помимо обычных соединительных и концевых М. потребовали создания особых «запорных» М., не допускающих перехода жид

кой пропиточной массы из одной секции кабеля в другую. Эти запорные М., обладающие довольно сложной конструкцией, необходимо ставить при кабеле системы Пирелли через известные промежутки (секции); длина этих промежутков определяется расчетом так, чтобы падение давления масла в конце каждой секции не превышало известной величины, обусловливающей возможность образования в изоляции вакуума. Нормальная соединительная М. этого кабеля по существу мало отличается от других экранированных высоковольтных М. с подмоткой изоляции для одножильных кабелей. На фигуре 8 изоб-

Фигура 8.

ражена соединительная М. для 132 kV кабеля, предложенная Д. Симонсом [¹¹]. Ее особенность заключается в том, что вся подмотка 1 делается из одного листа пропитанной бумаги, имеющего форму, указанную на фигуре 9, и накладываемого специальной машинкой. Обмотка начинается с края аb, причем выступы по линиям ас и bd подрезаются обмоточной машинкой во время обмотки. В точках cud листа бумаги накладывается оловянная фольга, показанная на фигуре 9 площадью cghdfe. В результате обмотки таким листом бумаги М. получает конусообразный экран 2 (фигура 8). Вся поверхность 3 обмотки также получается экранн-

рованной благодаря фольге, находящейся на площади fhge. Поверхность 4 также предварительно металлизируется. Лист бумаги на фигуре 9 показан не в масштабе; в действительности лист имеет около 50 метров длины и

82,5 сантиметров ширины; вся муфта имеет 1 метров длины и 0 12,5 см. Этот же принцип обмотки бумагой с наложенной фольгой предложен Симонсом и для концевых заделок при испытаниях кабелей высоким напряжением:, при

чем фольга после обмотки дает форму кольца с круговым сечением, примыкающего к металлизированной заводской изоляции.

В нормальных соединительных М. кабеля Пирелли масломожет проходить из. одного соединяемого конца кабеля в другой по каналу внутри медной. С одной стороны, это вызывает возникновение значительного давления внутри кабеля,а с другой стороны, при повреждении кабеля или М.—вытекание масла из всей секции кабеля между двумя; запорными М. Чтобы избежать этих недостатков, Б. Шенклин и В. Шиле [¹²] предложили новый тип так называемым полузапорной М. Их идея состоит в том, что М. получает дополнительные резервуары и пробковые про-: кладки (полузапоры) в горлах М., причем давление в резервуарах регулируется так, что по обеим сторонам полузапоров получаются почти одинаковые давления. Этим, с одной стороны, избегается чрезмерное увеличение давления, а с другой—устраняется опасность вытекания масла из кабеля при повреждениях М.

Для кабелей, прокладываемых в неустойчивой почве, подверженной оседаниям или смещениям, применяются расширительные М. В основных деталях они не отличаются от обычных М. за исключением соединителей для медных жил. Конструкция таких соединителей в развернутом виде показана на фигуре 10. Эти соединители в монтирован

ном виде помещаются для предупреждения коротких замыканий в изолирующую трубку, имеющую внутри деталь из изолирующего материала, разделяющую соединители нескольких жил. Такие М. с успехом употребляют до 25 kV рабочего напряжения.

Концевые М. для высоковольтных кабелей в общем более просты. Т. к. в настоящее время для напряжений от 25 kV и выше употребляются почти исключительно Н-ка-бели или SL-кабели, то есть электрически экранированные кабели, то обычно металлизированная жила вводится во внутрь изоля тора М., фарфорового или из бакелизиро-ванной бумаги, причем внутри изолятора металлизация переходит на защитное кольцо. Схема такого устройства [*] показана на фигуре 11 (защитное кольцо 1 для ясности показано значительно выше, чем это делается на самом деле). В прежних конструкциях муфт металлизация кончалась внутри чугунного кожуха М., что вызывало необходимость постановки на каждую жилу защитной воронки, благодаря чему чрезвычайно увеличивались размеры муфты и ее стоимость.

Высоковольтные М. подвергаются типовым испытаниям.

Эти испытания заключаются в снятии характеристик зависимости потерь от напряжения (кривые ионизации) и характеристик зависимости времени стояния М. под напряжением до пробоя от величины приложенного напряжения. При хорошо сконструированной и смонтированной М. большинство пробоев при этих испытаниях должно получаться в кабелях, а не в М., предполагая конечно, что М. смонтирована вместе с соответствующим ей кабелем.

О заливочной массе для муфт низкого и среднего напряжения см. Битуминозные изоляционные материалы, а также [^х].

2. М. для кабелей слабого тока. Кабели слабого тока имеют чрезвычайно чувствительную к влажности изоляцию (за исключением тех кабелей, изоляция которых не отличается от изоляции силовых кабелей); поэтому при соединениях и выводах

Фигура 12.

этих кабелей почти всегда употребляется свинцовая М., хотя чугунные М. без свинцовой М. также находят применение. Если кабель бронирован, то поверх свинцовой М. ставится чугунная, конструкция которой в существенном не отличается от конструкции чугунной М. для силового кабеля. Типичная форма свинцовой М. для телефонного кабеля дана на фигуре 12. Эта М. состоит из двух частей, спаиваемых вместе после мон

тажа соединений; кроме того она припаивается к свинцовой оболочке кабеля. На фигуре 13 показана муфта фирмы Фельтен и Гильом (Германия) для подводного телефонного кабеля. Конструкция наружного кожуха этой М. является типичной и для под-

водных силовых кабелей. На этой фигура обозначено: 2—соединенные жилы кабеля, причем соединения выполняются гильзочкой или скруткой, поверх которой имеется бумажная трубка; 2—бронзовая М.; 3—свинцовая М.; i—внешняя железная М.;5—стягивающие болты; 6—проволоки брони кабеля, загнутые через конус 7 и связанные бандажами 8. В последнее время в подводные пупинизированные кабели соединительные М. вместе с катушками для пупинизации •ставятся непосредственно на заводе, причем кабель бронируется вместе с М. так, что на месте прокладки монтаж М. становится необходимым только через очень большие промежутки. В качестве концевых М. употребляют так называемым перчатки, то есть свинцовые М., имеющие иногда сравнительно большое число ответвлений и напоминающие формой перчатку. Чугунные М. для этой цели также находят применение.

М. телефонных кабелей обычно заливаются специальной массой, состоящей из смеси церезина, парафина и других воскообразных веществ. При свинцовых М. эта заливка считается не всегда обязательной. Ящики •с катушками для пупинизации международных кабелей изготовляются вместе с прилитыми к ним чугунными соединительными М.

Лит.: О Флоренский П. А. и Μοκοορ о в В. В., «Вестник теоретической и экспериментальной электротехники», М., 1929, 1, стр. 17; 2) ц о-роховской П. С., «Электричество», М., 1929, -5—6, стр. 123; s) DIN, Taschenbuch 8, Normen d. Elek-trotechnik 1. Installationsmaterial, Kabel, Freileitun-gen, B., 1927, p. 14; <) Watson C. G., The Art a. Cralt of Cable Jointing, L., 1927; ⁶) Pyne P. a. Allen N., Electrical Transmission a. Distribution, v. 2, Power Cables, L., 1929; <) В irnbaum, «ΕΤΖ»,

1929, H. 52, p. 1869; ’) L о e b n er F., «Archiv f. Elektrotechnik», B., 1926, B. 17, H. 2, p. 152; s) P e-tersen T. F., «Journal of the American Institut of Electrical Engineers», N. Y., 1927, v. 46, 6, p. 559; ») P e t e r s e n T. F., ibid. 11, p. 1274; “ISimons M., ibid., 3, p. 252; ^li) Simons M, ibid., 5, p. 497; ^!!)Slianklin 6. B. a. Steals V. A., «Electrical World», New York, 1929, v. 93, p. 97.—L au-renc a. Gripper, «Electrical Review», London,

1930, p. 584; Yog el W., «Felten und Guilleaume

Carlswerk Rundschau», Koln-Miilheim, 1930, H. 7; см. также .Кабель. В. Лебедев.