通过Thomas Pikkemaat, HELUKABEL Windsbach商业工厂经理和驱动技术产品经理
电缆和电线的链式输送机和扭转测试系统的测试中心对于防止电缆故障和停机至关重要。
不幸的是,许多开发者仍然认为“它们只是电缆”。更糟糕的是,他们甚至不考虑在设计机器时要安装的电线。但事实是这样一个有缺陷的部件会使机器无法运转。毕竟,对这些c型零件的要求在不断增加,所以绝不能低估它们。电缆质量的真正测试是在电缆投入大规模生产之前进行的严格测试。但这不是一夜之间发生的。
不断变化的环境要求更严格的设计
电缆值得更多关注。在过去,许多机械制造商忽视了电线测试的必要性,当它们被放置在苛刻的应用程序中,并为他们的无知付出了代价。毕竟,它们不仅仅是“电缆”,当它们是高度动态应用程序(例如,机床、搬运设备、机器人等)的一部分时,它们是一个关键组件。随着技术的进步,机器变得越来越小,被移动的物体越来越轻,它们沿着多个轴的移动也越来越快。这些技术改进对包括电缆在内的各个组件都有残余影响。当安装空间变紧时,导线的弯曲半径也必须变小。除此之外,机器不断增加的动态也必须考虑在内。以前,轴向运动的加速速度不超过0.5米/秒²。如今,高端机器的加速度可达50米/秒²。所有这些因素导致电线上的机械应力更高。 As early as possible—the best time being the development phase—cables should be tested to see if they can withstand the everyday conditions of the application in which they will be installed.
在电缆开发的初始阶段进行如此严格的测试的原因非常简单。如果来自美国或德国等出口国的机器在印度发生故障,维修成本要比在国内发生故障高得多。正是在这些高端机器中,作为c部件的电缆没有得到应有的重视。但是,当一台位于汽车制造厂的价值50万美元的机器由于安装不当的电缆而停止工作时,停机成本很快就会增加。
失败的原因有很多
安装在电缆轨道上的电缆和电线暴露在特别高的应力因素下。由于轨道在运动过程中不断弯曲和延伸,它们必须能够满足苛刻的机械要求。
轨道索的受力与行驶距离、弯曲半径、速度和加速度有关。在客户询价时,这四项技术数据是至关重要的。客户可以更好地指定这些变量,电缆就可以更详细地设计以满足他/她的需求,或者建议从库存电缆可以更狭义地定义。不幸的是,当这些关键数据不知道时,例如在新设计的设备的情况下,行驶距离、弯曲半径、速度和加速度的值必须通过经验来确定。
当然,专门生产连续柔性电缆的制造商应该拥有广泛的数据库,其中包含他们最初参考的全面的、经验的和已建立的数据。但是,如果他们在那里没有找到他们需要的东西,就必须运行测试。由于连续运行的三班运行的工厂和定期停机的单班运行的工厂是有区别的,所以在循环次数上给出了保证。对于轨道电缆,这是500万次循环。此外,这样的测试也需要时间——例如在一个16英尺(5米)的测试轨道上,持续以高加速度运行,大约需要3 / 4年的时间。
如果轨道中的电缆出现故障,有三种可能的故障来源-电缆故障,磨损或螺旋效应。例如,如果在设计过程中使用了不适合该应用的绞线,则会导致电缆故障。它通过增加导线电阻提前知道自己。如果在轨道中布线的电缆发挥过多或过少,轨道链接中相对锋利的塑料或金属部分就会与灵活布线的轨道电缆发生摩擦。在达到500万次循环的最大值之前,夹克会随着时间的推移而磨损。这一动作将导体暴露在元件中,并可能导致机器功能不正常或故障。最后,螺旋效应是由内部导体在弯曲或弯曲循环时相互阻塞引起的。产生这种影响的原因有很多,包括拖链安装不当或电缆结构不良。最糟糕的情况是在正确的电缆施工过程中出现生产错误。
此外,其他设计错误与电缆和电线有关。例如,如果设计的弯曲半径不正确,电缆很可能在使用寿命结束之前断裂。这对工程师和维护技术人员来说是非常令人沮丧的,因为电缆在一开始工作正常,在弱点开始显露之前需要一段时间,这导致了意外的停机时间和更换故障电缆的不可预见的成本。
合适的测试设备
为了防止在使用过程中出现这种损坏,许多电缆制造商在其制造或研发设施中运行大量的电缆轨道试验机,以及许多其他类型的测试设备中的扭转试验台,以确保电缆质量。下面是测试电缆和电线最常用的设备的总结。
电缆轨道测试-严格测试轨道电缆在短、中、长距离的慢速和快速运动,以及各种加速度和不同弯曲半径。


扭力仪-测试电缆在机器人等应用中连续扭曲和不扭曲的能力。扭矩水平可达±720°,适用于正在测试的电缆。
折弯设备-在电缆导体材料和绝缘/护套化合物发生损坏之前,测试电缆在柔性应用中抵抗弯曲到其预定弯曲半径的能力。
烘箱及冷却设备-烤箱主要用于模拟人工老化。电缆在空气、油和其他液体等物质中经受-70至180°C的温度,以加速老化,以确定护套化合物是否能够承受长时间暴露在这些物质中。该设备还模拟了夹套化合物在极冷或极热环境下的反应。
拉伸强度和延伸率-测试化合物在被拉伸前能被拉伸多远,以及被拉伸后恢复原状的能力。材料生产后直接测试,放入烤箱人工老化后重复测试。时效过程前后结果的δ值必须保持在一定范围内。
刮掉装置-测试外护套的耐久性和耐磨性。

防火试验装置-阻燃测试符合不同的标准,如DIN EN 60332-1/2/3, UL 2556和CSA FT4。这些测试模拟电缆材料在火灾时的反应,如放气、熄灭火焰等。
电压测试-在电缆上施加定义的最大电压,以测试其最大耐压性。
也可进行大尺寸扭转试验
一些制造商还测试电缆扭转特性。最新的测试设备是用于机器人应用的扭转测试装置。不断增加的要求,特别是在机床制造和机器人领域,促使人们对更大的抗扭性能有了更多的需求,但不幸的是,仍然很少有用户测试他们的电线的扭转稳定性。新的测试设备在7英尺(2米)的约束长度下提供±720°的旋转角度和360°/秒的旋转速度。
更独特的是用于风力涡轮机中电缆和电线的扭转测试塔。机器应力电缆和电线的扭矩为±150°/m。这种测试条件将电缆推向比实际应用中所经历的更极端的情况。在27英尺(8米)高的梁桅杆中,风力涡轮机的电缆回路以1:1的比例再现,可以同时测试多达20根电缆。
典型案例:3至130英尺(1至40米)的电缆轨道测试系统
想想在德国Helukabel的Windsbach测试中心,链式输送机中的电缆和电线是如何以高达5克的速度来回撞击的。操作人员需要听力保护,因为设备会对所有电缆进行数月的严格测试。只有当电缆和电线在测试设备中符合客户的规格时,制造商才批准电缆的预期应用用途。Windsbach测试中心最近获得了一台新的16英尺(5米)的链式输送试验机,运行速度为32英尺/秒(10米/秒),加速速度为164英尺/秒²(50米/秒²)。
在中心,操作员使用7台机器,分别为3,10,16,60和130英尺(1,3,5,18和40米)的穿越距离。电缆的测试速度通常可达7米/秒。具有常规弯曲半径的链条适用于所有机器。
HELUKABEL
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《华盛顿邮报》强调电缆的极限,以确保质量首次出现在电线和电缆头.
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了下:电线电缆头,电缆+电缆管理






