Bardzo prosty przewód składa się z jednolitego drutu i płaszcza z tworzywa sztucznego. Może się zgiąć i zachowuje to zgięcie - jeśli nie robisz tego zbyt często, bo w przeciwnym razie drut pęknie. Takie proste kable są stosowane w instalacjach domowych. Po zainstalowaniu kabel pozostaje na miejscu przez dziesięciolecia. Druty stałe, takie jak te, nie nadają się do wielu innych trudnych zastosowań, w których kable czasami muszą być niezwykle elastyczne i ruchome.
Dowiedz się, czym są elastyczne i wysoce elastyczne kable, jak się różnią, jak są zbudowane, jakie mają właściwości, a także kiedy i gdzie są używane.
Czym są giętkie i bardzo giętkie kable?
Zdecydowana większość wszystkich kabli zasilania, sterowania i danych z LAPP jest elastyczna. Jednak stopień elastyczności, tzn. ruchomość i zgięcie przewodu, zależy od konstrukcji i właściwości materiału. Niektóre przewody dopuszczają tylko sporadyczne zginanie, podczas gdy inne mogą być zginane miliony razy. Niektóre przewody są również specjalnie zoptymalizowane pod kątem naprężeń ruchu osiowego, znanych jako skręcanie.
Odkryj najgiętsze wśród kabli!
Czy wiesz, że?
Jak można przemieszczać kable giętkie i bardzo giętkie i gdzie są one stosowane?
Jeśli przewody pozostają w pozycji, w której zostały zainstalowane, nazywane jest to połączeniem nieruchomym oraz użyciem statycznym. Te stałe kable instalacyjne, zwykle stosowane w instalacjach budowlanych, są przesuwane wyłącznie w celu konserwacji, naprawy lub renowacji. W rezultacie takie kable nie są narażone na praktycznie żadne ruchy, a przede wszystkim na stałe naprężenia zginające.
W środowisku przemysłowym kable są znacznie częściej i wszędzie przenoszone: w ruchomych częściach maszyn lub stacjach przetwórczych na liniach produkcyjnych, prowadnicach łańcuchowych, robotach, turbinach wiatrowych i platformach wiertniczych, w pojazdach i silnikach, na dźwigach i pojazdach użytkowych, a także w zastosowaniach, w których występują wibracje.
Przyjrzyjmy się typowemu obciążeniu zginającemu, które mogą wystąpić w przypadku przewodów opracowanych do zastosowania elastycznego lub stałego zginania:
Elastyczne prowadzenie kabli
Przewody są narażone na warunki okazjonalnego, nieprzymuszonego ruchu.
Typowe zastosowania
Obrabiarki, ręczne urządzenia elektryczne, przenośne urządzenia elektryczne, częste nawijanie i rozwijanie bębnów kablowych itp.
Zgięcie (ruch liniowy)
Kable są stale narażone na obciążenia wynikające z ruchu zginania w prowadnicy łańcuchowej.
Typowe zastosowania
W prowadnicach łańcuchowych poziomych i pionowych do zastosowań zautomatyzowanych – jest to jedno z najbardziej męczących miejsc dla kabla.
Tutaj przewody zasilające, serwoprzewody i przewody do transmisji danych są umieszczone blisko siebie i przemieszczają się w przód i wstecz podczas pracy maszyny. Czasami szybciej niż pięć metrów na sekundę przy ponad pięciokrotnym przyspieszeniu grawitacji (5x 9.81 m/s²). Kable są ułożone w prowadnicy łańcuchowej w taki sposób, że zginają się zawsze w jednym kierunku.
Skręcanie (trójwymiarowy ruch)
Przewody są stale narażone na obciążenia wynikające z ruchu skręcającego.
Typowe zastosowania
Łagodne, powolne skręcanie występuje w pętli pomiędzy gniazdem a wieżą turbiny wiatrowej.
Natomiast wiele robotów przemysłowych jest znacznie bardziej dynamicznych i szybszych. Tutaj kable obracają się wokół siebie z dużymi kątami skrętu, a także są narażone na duże prędkości obrotowe i intensywne zginanie. Przewody są przeznaczone do ruchów 3D.
Czym dokładnie jest skręcanie?
Skręcenie nie oznacza przykładowo zginania przewodu, tzn. łamania lub ukręcenia, ale raczej wzdłużnego obrotu przewodu wokół siebie pod określonym kątem skręcenia. Ten kąt podany jest w stopniach na metr długości kabla. Typowa wartość to 360°/m. Taki kabel może być skręcony raz na metr wokół swojej osi bez powodowania uszkodzeń i może to zrobić w obu kierunkach. Dotyczy to przewodów bez ekranu; w przypadku ekranu wartość ta wynosi zwykle 180° lub pół obrotu na metr.
Obciążenie zginające wynikające z skręcania może działać na przewód tylko osiowo (rzadko) lub jest to połączenie jednoczesnego zginania i skręcania (znacznie częściej).
W ciągle giętych zastosowaniach na kable często działają silne siły. Muszą być wyposażone w wysokie przyspieszenia, silne opóźnienia i szybkie zmiany kierunku.
Jak zbudowane są wysoce giętkie kable?
Wysoce giętkie kable (danych) są generalnie zaprojektowane do obciążeń liniowych, ponieważ występują w prowadnicach łańcuchowych, lub do obciążeń skrętnych, które są spowodowane głównie przez roboty przemysłowe. Istnieje tylko kilka kabli, które mogą wytrzymać zarówno zginanie, jak i skręcanie przez cały okres eksploatacji. Możesz je zidentyfikować pod adresem LAPP za pomocą nazwy produktu ROBOT.
Jakie właściwości mają decydujące znaczenie dla kabli do łańcuchów kablowych?
Kable muszą spełniać szereg wymagań, aby mogły być stosowane w prowadnicach łańcuchowych:
Zarówno linki, jak i żyły są zwykle skręcone, ponieważ zwiększa to elastyczność. Jeśli wszystkie przewody i żyły biegłyby równolegle, przewody i żyły na zewnątrz byłyby rozciągane, a przewody i żyły wewnątrz byłyby ściskane za każdym razem, gdy kabel byłby zginany. Sprawiłoby to, że kabel byłby bardzo sztywny, pojedyncze żyły mogłyby pęknąć, całe warstwy żył mogłyby się przesunąć i doprowadzić do przedwczesnej awarii z powodu tak zwanego tworzenia się korkociągu. Obowiązuje następująca zasada: im krótszy "lay length", tzn. skręt żył, tym bardziej giętki jest kabel.
Która konstrukcja przewodu dominuje wśród przewodów do robotów i skręcania?
Pod warunkiem, że promienie gięcia na to pozwalają, specjalne przewody do robotów mogą być stosowane w taki sam sposób, jak bardzo giętkie kable w prowadnicach łańcuchowych, gdzie liniowe ciągłe ruchy gięcia o ściśle określonych parametrach wpływają na przewody. Jednakże kable do łańcuchów kablowych nie mogą być stosowane w trójwymiarowych robotach. Wynika to z konstrukcji i można to wyjaśnić w uproszczony sposób, przyglądając się podstawowej strukturze łańcuchów kablowych i kabli robotycznych.
W przypadku przewodów do łańcuchów kablowych obowiązuje następująca zasada: im krótszy "lay length", tzn. skręt żył, tym bardziej giętki jest kabel. Zupełnie odwrotnie jest w przypadku kabli robotycznych, ponieważ im dłuższy jest skręt żył, tym łagodniej absorbowane są ruchy skrętne. Wynika to z faktu, że jeśli długość splotu jest zbyt krótka, żyły mogą pęknąć podczas trójwymiarowych ruchów.
Kable robotyczne mają folie ślizgowe na zewnętrznej warstwie, a w niektórych przypadkach również między warstwami, dzięki czemu zespół żył może łatwo poruszać się w osłonie, gdy jest poddawany skręcaniu.
Ponadto, płaszcz zewnętrzny jest zwykle produkowany jako wytłaczany wąż, a nie jako wprasowywany, aby ułatwić obracanie żyły.
Jakie parametry zastosowania muszą być przestrzegane?
Wymienione powyżej właściwości mają duży wpływ na następujące parametry zastosowania, które należy przestrzegać przy wyborze kabla.
Uwaga: prowadnica łańcuchowa musi być zawsze zaprojektowana zgodnie z cechami kabla, a nie odwrotnie. Jednak trwałość kabli do łańcuchów kablowych w dużym stopniu zależy od prawidłowego montażu w prowadnicy łańcuchowej, typu łańcucha i jakości łańcucha.
Odpowiednie do prowadnic łańcuchowych
W jakim stopniu przewód może być zginany? Promień ugięcia ma decydujący wpływ na żywotność: im mniejszy promień ugięcia, tym większe obciążenie na kablu
Odpowiednie do prowadnic łańcuchowych
Odległość przemieszczania określa liczbę metrów, na jakiej kabel do prowadnicy łańcuchowej może być zainstalowany poziomo lub pionowo wisząc na prowadnicy łańcuchowej
Odpowiednie do prowadnic łańcuchowych
Z jaką prędkością kabel w łańcuchu kablowym jest wystawiony na działanie w prowadnicy łańcuchowej? Przewody zasilające i sterujące, jak również przewody danych są zazwyczaj odpowiednie dla prędkości do 10 m/s.
Przewody danych zwykle przyspieszają do 10 m/s2. W przypadku przewodów zasilających i sterowniczych możliwe jest przyspieszenie do 80 m/s2.
Odpowiednie do prowadnic łańcuchowych
Ile cykli gięcia wytrzymuje kabel w łańcuchu kablowym? Oznacza to, jak często można go zgiąć bez zauważalnych uszkodzeń funkcjonalnych. Nasze kable do łańcuchów kablowych są testowane na kilka milionów cykli zginania. Rzeczywista liczba zależy w dużym stopniu od parametrów zastosowanych w prowadnicach łańcuchowych i panujących lokalnych warunków otoczenia.
Odpowiednie do zastosowań skręcania
Ile cykli skręcania może wytrzymać przewód skrętny w zastosowaniu? Oznacza to, ile razy można go obrócić w kierunku osiowym wokół określonego kąta bez zauważalnych uszkodzeń funkcjonalnych? Nasze przewody skrętne są testowane przez kilka milionów cykli skręcania. Rzeczywista liczba zależy w dużym stopniu od lokalnych warunków.
- Jakie temperatury panują w zastosowaniu?
- Na jaką wilgoć narażony jest kabel?
- Czy kabel będzie używany wewnątrz lub na zewnątrz?
- Czy występują oleje lub substancje chemiczne?
- Jaki jest panujący stopień zanieczyszczenia?
Jak elastyczne są w rzeczywistości przewody światłowodowe?
Przewody światłowodowe są pierwszym wyborem dla bardzo wysokich szybkości transmisji danych na długich odcinkach. Składają się z światłowodów z tworzywa sztucznego (POF) na krótsze odległości do 70 metrów, włókien powlekanych tworzywem sztucznym (PCF) na odległości do 100 metrów oraz włókien szklanych na jeszcze większe odległości i aplikacje wymagające najwyższej szybkości transmisji danych. Zasadniczo wszystkie rodzaje włókien nadają się do elastycznych zastosowań, o ile przestrzegane są zalecane promienie gięcia. Wtedy nie trzeba się obawiać, że światłowód może się rozdzielić. Jednakże, aby osiągnąć jak najwyższą wydajność transmisji, promień zgięcia w przewodach światłowodowych powinien być co najmniej 15-krotnie większy od średnicy. Podczas gdy mniejszy promień zgięcia nie spowoduje jego złamania, doprowadzi to do zwiększonego tłumienia, co oznacza, że światło zostanie utracone w ciasnym zakręcie, a jakość sygnału ucierpi. Materiał otaczający włókna w dużym stopniu decyduje o tym, jak dobrze światłowód może wytrzymać ruchy. Często stosuje się tu włókna aramidowe, czyli włókna syntetyczne, które nadają kamizelkom kuloodpornym lub tworzywom sztucznym wzmocnionym tymi włóknami wyjątkowe właściwości. Jeśli kabel jest rozciągany, płaszcz tekstylny absorbuje siłę rozciągającą i zapobiega rozciąganiu kabla światłowodowego.
Jak testowane są wysoce giętkie przewody danych?
Decydujące nie jest to, co jest na papierze, ale to, co dzieje się w rzeczywistych warunkach. W centrum testowym LAPP testy są zatem przeprowadzane w taki sposób, że wyniki mają zastosowanie do wielu rzeczywistych aplikacji, abyśmy nie musieli składać fałszywych obietnic.
Nasze wysoce giętkie przewody – wąski wybór
Dzięki wysoce giętkim przewodom LAPP można zapewnić wydajność maszyn i zakładów.
W zastosowaniach ruchomych, zwłaszcza tam, gdzie ostatecznie występuje ruch, konieczne jest, aby każdy najmniejszy komponent był ruchomy. W żadnym wypadku nie wolno dopuścić, aby obciążenia spowodowały uszkodzenia. Dzieje się tak dlatego, że wysoki poziom wydajności instalacji można osiągnąć tylko wtedy, gdy wszystkie komponenty działają przez wystarczający okres, zanim konieczna będzie konserwacja, tzn. gdy są dostępne i zapewniają wymagane parametry.
Wysoce giętkie przewody zasilające i sterownicze marki ÖLFLEX®
Elektryczność? - Niezbędna moc, bez której maszyna w ogóle nie działałaby.
Sygnały? – Decydenci, którzy określają sposób działania maszyny.
Wysoce giętkie przewody danych Ethernet do transmisji danych marki ETHERLINE®
Wysokiej wytrzymałości, wysokiej giętkości lub wysokiej skręcalności – to nasze przewody ETHERLINE® do transmisji danych o różnych właściwościach transmisji (wydajność wg kategorii przewodu „CAT”). Konkretna konstrukcja przewodu (2 lub 4 pary, folie na zestawie żył, z separatorem krzyżowym lub bez niego, wiele przewodów o konstrukcji Fast Connect i płaszczu wewnętrznym, materiał płaszcza PVC lub PUR) ma istotny wpływ na przyszły obszar zastosowania.
Wysoce giętkie przewody do transmisji danych Fieldbus marki UNITRONIC®
Systemy Fieldbus wymagają również dynamicznego użytkowania przewodów. Wysoka odporność na zakłócenia elektromagnetyczne jest oczywista. Aby zapobiec błędom w transmisji sygnału, należy zawsze dobierać właściwe przewody. Poniższa tabela zawiera krótki przegląd wysoce giętkich przewodów do transmisji danych do systemów PROFIBUS i CAN Fieldbus
Hochflexibles Lichtwellenleiterkabel unserer Marke HITRONIC®
Jeśli kable światłowodowe mają wytrzymać najwyższe obciążenia zginające, należy stosować produkty, które są szczególnie elastyczne i odporne mechanicznie. Do tego celu dostępne są kable światłowodowe w płaszczu z tworzywa sztucznego z wysokiej jakości płaszczem zewnętrznym PUR. Duże promienie gięcia umożliwiają zastosowanie w prowadnicach łańcuchowych bez obaw o straty optyczne w transmisji danych. Odkryj nasze najlepsze zalecenia poniżej: