Thử nghiệm thực tế – Phần 4: Kiểm tra độ uốn và mài mòn

Trong các ứng dụng chuyển động, dây cáp điện có thể phải chịu gia tốc lên tới 50 m/s² và sự giảm tốc đột ngột, khắc nghiệt (hiệu ứng whiplash). Điều này có vẻ khác thường, nhưng việc sử dụng vật liệu có độ cứng nhất định là điều quan trọng để đảm bảo tuổi thọ dây cáp điện. Nếu bạn so sánh cáp khay tiêu chuẩn được bện class 6 với dây cáp dành cho xích dẫn cáp có cùng cấu trúc, bạn sẽ nhận thấy dây cáp “hiệu suất cao” dường như có cảm giác cứng hơn mặc dù cả hai đều sử dụng vỏ bọc ép đùn áp suất. Việc chọn sai vật liệu có thể làm tăng trọng lượng tổng thể trên mỗi foot và rút ngắn tuổi thọ của cả dây cáp điện và hệ thống quản lý cáp (xích dẫn cáp/dress pack-tạm dịch bó cáp).

>>Xem thêm: Dây cáp điện TOPSERV PUR dành cho xích dẫn cáp

Trong các phòng thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi tiến hành các thử nghiệm mài mòn để đánh giá sự phù hợp của vật liệu vỏ bọc và vật liệu cách nhiệt với nhu cầu sử dụng hàng ngày. Để thực hiện điều này, một chốt kim loại được cọ xát qua lại trên một sợi cáp cố định, tạo ra ma sát. Trong các cơ sở thí nghiệm của chúng tôi, có thể đạt tốc độ 400 mm/s và gia tốc tối đa 2.000 mm/s². Thông qua đó, chúng tôi có thể tự mô phỏng chính xác các ứng dụng chuyển động để xác định tác động của ma sát đến chức năng và tuổi thọ của sản phẩm.

Bending load (Tải trọng uốn) là một trong những thách thức hằng ngày mà dây cáp điện và lõi dẫn điện trong nhiều ứng dụng chuyển động phải đối mặt. Cũng giống như ma sát, chuyển động uốn cong có thể gây ra hư hỏng không thể khắc phục được đối với vật liệu cáp theo thời gian. Do đó, chúng tôi thực hiện các thử nghiệm kiểm tra độ uốn đặc biệt trên sản phẩm của mình để xác định khả năng phục hồi của chúng và tránh những tình huống không mong muốn.

Trong các thử nghiệm này, dây cáp điện được cắm vào một thiết bị chuyển động và bị uốn ở vị trí xác định trước. Thiết bị thử nghiệm đạt tốc độ góc lên đến 440°/s, gia tốc 2.000°/ s², và góc xoắn tối đa ±180°. Đối với các kỹ sư của chúng tôi, dây cáp điện chỉ đạt chuẩn khi nó có thể chịu được các tải trọng cơ học cực lớn này mà không bị hư hỏng.

4.1 Theo ông, làm thế nào để có thể bảo vệ tốt nhất dây cáp điện và lõi dẫn điện khỏi bị mài mòn?

Có một số cách. Tất nhiên, cách tốt nhất là tránh các điểm tiếp xúc tiềm ẩn giữa dây cáp điện và các bộ phận khác trong giai đoạn thiết kế của các ứng dụng chuyển động. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được. Nếu tôi biết ma sát có thể xảy ra thì việc lựa chọn vật liệu vỏ bọc thích hợp là điều quan trọng. Dây cáp điện được làm từ vật liệu polyurethane (PUR) có khả năng chống ma sát cao nhất. Ngay cả các chất đàn hồi nhựa nhiệt dẻo khác (TPE) cũng có khả năng chống mài mòn cao. Tuy nhiên, polyvinylchloride (PVC) không có khả năng chống chịu tốt.

Bên cạnh đó, cũng có thể bảo vệ dây cáp điện khỏi bị mài mòn bằng cách sử dụng lớp vỏ bọc bổ sung, chẳng hạn như sử dụng ống co nhiệt, ống bọc bện hoặc băng vải. Trong một số trường hợp, việc kết hợp máng cáp hoặc xích dẫn cáp có thể giúp bảo vệ cáp và tránh mài mòn.

4.2 Chính xác thì đứt cáp là gì và tại sao nó lại nguy hiểm đến vậy?

Đứt cáp xảy ra khi lõi cáp bị đứt một phần hoặc toàn bộ do quá tải cơ học như mài mòn hoặc uốn. Kết nối điện bị gián đoạn hoàn toàn tại vị trí này. Điều này cũng có thể có nghĩa là dòng điện mà thường chạy qua phần cáp hiện đã bị hỏng thì thay vào đó lại chạy qua các phần còn lại của cáp, điều này có thể dẫn đến mật độ dòng điện tăng lên. Dây cáp điện sẽ bắt đầu nóng lên, làm hỏng lớp cách điện của lõi và vỏ bọc. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng đoản mạch hoặc phóng hồ quang điện, bản thân chúng có thể gây cháy cáp, theo thống kê đây là một trong những nguyên nhân gây cháy phổ biến nhất. Đây là lý do tại sao việc chọn dây cáp điện và lõi dẫn điện thích hợp cho mọi ứng dụng và giám sát chúng thường xuyên là yếu tố rất quan trọng.