此时影响光纤余长的最主要因素是覆带牵引和牵引轮两者间的速度差。如图5-5-12 所示。一般情况下,盘式牵引轮速度V2较覆带牵引速度V1要快,同时,由于覆带牵引皮带只能压住松管套,而没有控制住光纤,因此,当盘式牵引轮的线速度V2大于覆带牵引速度V1时,位于覆带和盘式牵引轮之间的松套管被拉长(应保持在弹性变形内),松套管经盘式牵引轮放出后,回缩原形,从而产生光纤正余长。
例5-5-1现有一PBT套塑光纤,在制造过程中,受到拉伸应力的作用使其伸长,拉力为T=1N时,松套管直径θ=2.5mm,PBT材料的弹性模量约为2600Mpa,求在此拉伸力的作用下,光纤余长的大小。
解:松套管的截面积s= 2 =2.36mm2 4
F 松套管在此力作用下的伸长量ε =0.16%0 .36 2600ES
当失去拉伸力时,松套管恢复原长,则光纤的余长为+0.16%0。
④单牵引生产线速度的影响
设盘式牵引轮直径为D,松套管直径为dT,松套管壁厚为δ,松套管内光纤纤数为n,光纤外径为d f,松套管在牵引轮上绕的圈数为N,盘式牵轮上产生的余长:
松套管的长度: LT N (D dT)
PBT管内光纤长度:Lf N (D 2 1.16ndf)
(Lf LT)/LT 100% (2 1.16ndf dT)/(D dT) 100% (5-5-8) dT 2 1.16ndf 0
所以在牵引轮上产生的光纤余长为负。由式(5-5-6)可知,牵引轮直径D 越大,余长的绝对值越小,松套管直径DT越大,余长的绝对值就越大。
例5-5-2若D=800mm,dT=2.5mm,δ=0.5mm,df=252μm=0.252mm.
则: (2 0.5 1.16X 0.252 2.5)/(800 2.5) 100%=-6%0
⑤阻水油膏粘度的影响
光纤用阻水油膏都具有一定的粘度,由此产生一定的剪应力η并作用在光纤上,在水平方向抵消部分放纤张力FC,的作用,使产生的负余长减少,即正余长的形成更加容易,所以阻水油膏的粘度越大,越容易形成正余长。而垂直分力的作用则使光纤沿径向变化。
Cl (FC l) 1.ndf 1000%0
CT l S
l cos (5-5-9) T sin
在实际生产中,光纤余长应直接控制在这样一个范围:层绞式松套管内光纤余长:0.3-0.75 ,不能又负余长产生;中心管式光缆大松套管中光纤余长:1.5~2.5 。具体生产中一般采取保持各种影响因素稳定不变,仅通过调节冷却水的温差来控制得到所需光纤余长值,这样做既简单又可行。
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