装置を引っ張るワイヤーのための負荷容量を計算する初心者ガイド

主要因 負荷容量の要求に影響を及ぼす

機器を選択する前に、パスウェイを介してケーブルを移動するために必要な実際の張力を決定する変数を評価する必要があります。 1つの要因を調べると、危険な過小評価プルにつながることができます。

1. ケーブルの重量および構造

フィートごとのケーブル重量は広く変わります。銅のコンダクターはアルミニウムよりかなり重くあります;装甲ケーブル(ACかMC)は非金属(NM)によっておおわれたケーブルより重いです。複数のコンダクター ケーブルは同じゲージの単一のコンダクターより多くの重量を量ります。ケーブルの直径はまた水路の壁に対する接触の摩擦に影響を与えます。複数のケーブルを同時に引っ張り、総重量を増加し、相互に可能な摩擦を高めます。

例:]4 / 0 AWG銅THHNケーブルは、約0.633ポンド/フィートの重量を量ります。 1,000フィートの水平ランは、摩擦を考慮する前に633ポンドの静的重量を持っています。 500kcmil銅ケーブルは、約1.45ポンド/フィートあたり重さを量り、500フィートの走行を725ポンドにします。 光ファイバケーブルの場合、重量ははるかに低いです - 約0.1ポンド/ 垂直方向に制限ケーブルを引っ張ります。

2.長さおよび水路のルーティングを実行して下さい

より長いランは重量と累積的な摩擦を増加させます。しかし、経路の幾何学的も重要になります。ベンドス、90度のスイープ、プルボックス、オフセットスライディング、通常は引き張力を増加させます。各90度のベンドは、ストレートランの摩擦の15〜20フィートの相当を追加します。合計曲げ摩擦は指数関数的です。複数の曲げは、迅速なエスカレーションが必要な張力。

導管充填比も摩擦に影響します。NEC第9章の表は、十分なクリアランスを可能にし、サイドウォール圧力を削減するための最大充填率を指定します。タイト充填(40%以上)は表面接触を増加させ、より硬く引っ張ります。オーバー充填された導管は、ケーブルテンションが下限を超えることができます。

3. 張力計算を引っ張る

引張力はケーブルを動かすために要求される総力です。それは構成されます:

• ウェイトテンション:]ケーブルジャケットとコンジット材料間の摩擦係数(μ)によって多岐に渡るケーブルの重量。一般的なμ値:潤滑PVC = 0.2〜0.3、非潤滑鋼導管= 0.5〜0.8、RLDPEインダクタダクト=0.25〜0.4。
• ]曲げ張力:]のテンションは、ベンドの周りの境界線を]]T2 = T1×e^(μθ)[]、θは、ラジアンの曲がり角です。 μ = 0.3の90°曲げ(π/2)は、約1.6の要因によってテンションを増加させます。 μ = 0.5で、要因が2.2になります。
• [Jテンション(垂直プル):[]垂直またはスロープランの場合は、重力は、垂直ケーブルセクションの重さを直接引っ張り張力に追加します。 真の垂直ライザーでは、上部の張力は、ケーブル重量と下部セクションからの任意の摩擦を等しくします。

プロの技術者は、計算された値に対する実際の張力を比較するために、プルの間にダイナモメータ(テンションメーター)を使用します。 このリアルタイム測定は、安全な限界にとどまるための金標準です。

4. 装置仕様および安全証拠金

コンポーネントを引っ張るには、 が最大作業負荷 (MWL)[ が搭載されています。メーカーは、通常、MWL が 3～5 回、破壊強度も指定します。 ] は、作業限界として破壊強度を一切使用しません。 計算された張力よりも 25% から 50% の標準的な安全マージンは標準練習です。 複数のオフセットを持つもの、または未知のプルは、アクセスが、最大またはそれ以上のマージン(1.5 以上) またはそれ以上のものでなければなりません。

共通の装置MWLの範囲は下記のものを含んでいます:

• ハンド操作プーラー: 1,500〜3,000ポンド
• バッテリー式プルラー:[ 2,000〜6,000ポンド
• 油圧プルアー: 6,000〜12,000ポンド
• 配管ロープ(ポリプロピレン、ナイロン、鋼):[ 2,000〜20,000ポンド(直径と構造によって異なります)
• ケラムグリップ(バスケット織り):[1,000〜8,000ポンド、ケーブル径とグリップタイプにより異なります
• スイベルとシャックル: 通常1,000〜12,000ポンド; 常にロープまたはグリップ定格に一致します

安全証拠金を適用した後、計算された要求よりも、MWL と等しい機器を選択して下さい。

ステップバイステップ積載量計算

以下は、最小限の機器の負荷容量の保守的な推定を提供します。高リスクまたはコード管理のプルについては、ダイナモメータを使用して実際の張力測定で確認します。

ステップ1:ケーブル重量を計算する

製造元のデータシートから1フィート当たりケーブル重量を取得します。 両端にサービスループやヘッドルームを含む、合計実行長さによって乗算します。

[:]]] - トータルケーブル重量 = フィート×ラン長さごとの重量

例: 500 ftの500 kcmil銅ケーブルで1.45 lbs/ft → 725 lbs静的重量。 3 4 / 0 AWG銅ケーブル(0.633 lbs/ftそれぞれ): 3× 0.633 × 500 = 949.5 lbs合計ケーブル重量。

ステップ2:ストレートセクションの摩擦抵抗を推定

摩擦は水路材料、ケーブルのジャケットおよび潤滑油の使用によって決まります。摩擦(μ)の適切な係数を選んで下さい。ポリ塩化ビニールのほとんどの潤滑された引きのために、μ = 0.3を使用します;潤滑された鋼鉄のために、μ = 0.4;非潤滑鋼のために、μ = 0.6から0.8。保障しないと、引きテープとの最悪の箱か測定を仮定して下さい。

Formula:]ストレートプル張力=ケーブル重量×μ

例(bundle):]]949.5ポンド×0.3 = 284.9ポンドストレートプルテンション。

ステップ3:ベンドのアカウント

各曲は、入る張力を乗じます。 ]]T2 = T1 × e^(μθ)] θが、 radans (90° = 1.57 rad、45° = 0.785 rad) の曲がり角である。 複数の曲がりの場合、多重なる順次。

例:]]284.9ポンドとμ=0.3を運ぶ直線セクションの後の1つの90°のくねりを使って:e^(0.3×1.57) ≈ 1.60、従って最初のくねり = 284.9の× 1.60 = 455.8ポンドの後の張力。 2番目の90°のくねば:455.8の× 1.60 = 729.3ポンド。 くねばが異なる平面の場合、同じ計算は/回します。

注記:]] ベンドが一緒に閉じている場合(いくつかのフィートで)、ケーブルリラクゼーションによる緊張増加が若干低下する可能性がありますが、保守的な乗算方法は安全のために推奨されます。

ステップ4:安全証拠金を適用

最小限の必要な機器容量を得るために、1.25〜1.50による最終計算された引っ張り張力を乗じます。この値を満たすか、または上回るすべてのコンポーネントを選択します。

例: 計算された張力= 729.3ポンド。 40%安全マージン: 729.3×1.4 = 1,021ポンド。 したがって、少なくとも1,100ポンドのMWLで装置を使用する。 1,500ポンドのハンドプルア、1,500ポンドのロープ、1,200ポンドのグリップはすべて適切である。

ステップ5:コンポーネントの評価に対する検証

システムは、最も弱いコンポーネントとしてのみ強いです。 ロープが2,000ポンドの評価されるが、ケルムスグリップは1,000ポンドしかなく、システムには1,000ポンドしか制限されていません。 計算された需要(安全証拠金)が、プルライン内のすべての単一ピースのMWLの下にあることを確認してください。

負荷に適した装置を選択する

必要な容量を推定したら、機器の種類をプルプロファイルに合わせます。

ロープ

ポリプロピレンロープは軽量で、浮遊物ですが、耐摩耗性が低下しています。ナイロンロープは強力で柔軟性がありますが、負荷下でストレッチします。これは精密なプルのために問題があります。スチールケーブルロープは非常に強く、より重い、そしてより柔軟です。それらは最高のテンションプルに使用されます。常に十分なMWLでロープを使用し、シーブやプーリーの周りに曲げ半径を考慮する。

グリップ

ケレムグリップ(メッシュバスケット織り)は、ケーブルの長さの長い長さに張力を分配し、サイドウォール圧力を最小限に抑えます。 彼らは、ケーブルの直径を0.25から4インチ以上に収まるようにサイズで利用可能です。 常に、ケーブルタイプ(例えば、繊維のための導電性、屋外に耐腐食性)のために評価されるグリップを選択します。 多ケーブルプルには、ケーブルを横断することなく、強制的に分散するように設計された引っ張り旋回装置またはマルチケーブルグリップを使用します。

プルアー

手動のプルアーは、より軽い負荷(3,000ポンド未満)と短時間で使用できます。 バッテリー駆動のプルアーは、中負荷の一貫したテンション制御を提供します。 油圧プルアーは、重工業プルの最高力を発揮し、多くの場合、内蔵のテンション制限を含みます。 プルアーのMWLマッチを確認したり、システム限界を超えることを確認してください。

リアルワールドの考察

潤滑剤の使用

潤滑剤を引っ張るケーブルは、30%から60%までの摩擦係数を減らし、必要な張力を大幅に下げます。 水性潤滑剤は、PVC水溶液に共通しています。 ゲル潤滑剤は、鋼やタイトな充填のためにより優れています。 常にメーカーの指示に従って潤滑剤を適用します。 あまりにも多くの利点を逃すには、あまりにも多くの人が、粘液を生成したり、ケーブルをスティックに引き出すことができます。 減衰退剤を加えると、ケーブルを回転させるよりも、0.5μμμμを削減することができます。 。 より半分の張力が0.2以上を削減することができます。

縦走と傾斜走

縦のライザーでは、ケーブル重量は、上部の張力に直接追加します。 4 / 0ケーブル(0.633 lbs / ft)の200 ft垂直ランの場合、純粋な重量コンポーネントは126.6 lbsです。 下の水平セクションから任意の摩擦にこれを追加します。 斜面ランの場合、ケーブル重量の垂直コンポーネントのみが貢献します。 正確な計算のためにベクトル数学を使用してください。

複数のケーブルを同時引っ張ること

複数のケーブルを一緒に引き出すと、総重量と相互ケーブル摩擦が増加します。 複数のケーブルを揃えて、そして引き締めを抑えるために、マルチケーブルを引っ張るグリップまたは引き締めクレードルを使用してください。 いくつかのコード(例えば、NEC 392.22)は、複数のケーブルのための水路断セクションの40%に結合された充填を制限します。 複数のケーブルが引き込まれると、ケーブルが互いに押しているため、効果的な摩擦係数が増加する可能性があります。 一般的な慣行は、相互に分散可能な摩擦のために計算される10〜20%を添加することです。

温度効果

低温温度はケーブル ジャケットを補強します-ポリ塩化ビニールによって編まれるケーブルは壊れやすくなり、より多くの力を必要とします。凍結条件では、引きの長さを減らして下さい、可能ならばケーブルを予備暖め、低温のために評価される潤滑油を使用して下さい。高温はある潤滑油を柔らかくし、摩擦を高めることができます。作動の温度較差のための製造業者の推薦を常に点検して下さい。

積載量計算における共通点

• 最小リンクを無視する:[ 大きさのロープまたはグリップで大容量プルアを使用して。グリップが800ポンドを定格した場合、6,000ポンドのプルアは役に立っています。
• ] 作業負荷として破壊強度を使う:[ 破壊強度は、大惨事な故障のみのためです。 常にメーカー指定のMWLを使用してください。
• ] 曲げ摩擦を無視する:[ 単純な重量のみの計算は、2〜4以上の要因による張力を過小評価し、複数の曲げで実行することができます。
• [ケーブルリール慣性を調べる:[])静的摩擦とリールの勢いを克服するために余分力を必要とする固定リールからプルを開始。 この瞬間的な「ブレイクアウト」力は、定常状態の緊張を2〜3回することができます。 速度を遅く、制御し、徐々に構築してください。
• ]変更後の再計算に失敗:[]])潤滑剤を追加したり、水路タイプを変更したり、曲げを追加したり、緊張を再計算したりした場合。潤滑剤なしで安全だったプルは圧迫されるかもしれませんが、潤滑剤が外出すると、マージンは無安全になる可能性があります。
• サイドウォール圧力を考慮しない:[ベンドの周りの過度の張力は、水路壁に対してケーブルを粉砕することができます。 サイドウォール圧力は、曲げ半径によって分割された張力として計算されます。 銅ケーブルの場合、サイドウォール圧力を500ポンド/フィート以下に保ちます。 繊維の場合、300ポンド/フィート未満。

張力引っ張りの張力を測定するためのツール

重要なリスクの高いテンション、長いラン、繊細なケーブルで、引っ張りロープとケーブルグリップの間にダイナモメータ(テンションロードセル)を使用します。これらのデバイスはリアルタイムのテンションデータを提供し、ピークホールドメモリが頻繁にあります。一部のモデルは、テンションがセット限界を超えた場合は、自動的にプルを停止するためにウィンチコントロールと統合します。多くのプロのプルユニットは、デジタルの読み出しに力を表示する内蔵テンションメーターを含みます。

Graingerは、さまざまなアプリケーションに適した、幅広いテンションメータとプル装置を提供しています。 より深い技術的リファレンスでは、[]EC&Mマガジンのガイドは、計算を引っ張るケーブル[]]]の高度な式は、サイドウォール圧力と最大プル長さを含む。 ダイナモを使用して、投機を排除し、文書と安全コンプライアンスのためのハードデータを提供します。

業界標準と規制

複数の業界標準は、直接負荷容量の計算と機器の選択を通知します。

• NEC 条 300 (配線方法)と[関節 392] (ケーブルトレイ):ケーブルのインストールと張力制限の一般的な要件を提供します。
• TIA/EIA-568:ねじれた対の銅(25ポンド/ペア)および光ファイバーケーブル(200〜400ポンド)の引張力を最大指定します。 これらの限界を抜くと、性能を劣化させることができます。
• [OSHA 29 CFR 1926.251(リギング):各使用前に、定格容量内の機器を使用して、それを検査する必要があります。 これは、システムを引っ張る際に使用されるロープ、スリング、およびハードウェアに適用されます。
• [NECA/FOA 301:プルテストおよび最大張力勧告を含む光ファイバーケーブルを取付けるための標準。

これらの基準のファミリアリティは、検査の安全と受容性を両立させるのに役立ちます。 []]OSHA構造安全ガイド]]は、リギングと安全の引きに関する追加コンテキストを提供します。

ワイヤー引きのための安全ヒント

• 各プルの前に、すべてのロープ、グリップ、プルアー、および摩耗、腐食、または損傷のためのハードウェアを点検して下さい。目に見える悪化のどの部品を取り替えて下さい。
• 適切なPPEを着用:カット、安全メガネから保護するための手袋、スナップバック、ハード帽子。高張力のために、火のラインの明確なスタンド。
• コンポーネントのMWLを上回らない。 テンションリミッターまたはクラッチを有効にする場合。
• プルとフィードの端間の明確な通信を確立します。手信号、ラジオ、または事前に並べ替えられた呼び出しを使用してください。視覚的な連絡先が失われた場合はすぐにプルを停止します。
• マンホールやオーバーヘッドで引き出すと、ビームクランプ、スプレッダーバー、またはポートホールローラなどのリギングポイントが確実に確保されます。ロードレートされたシャックルとキャナのみを使用してください。タイワイヤや未定格ハードウェアを使用しないでください。
• 縦のライザーは、ケーブルを底に固定して、テンションが解放されると、スライドバックを防ぐことができます。ケーブルは停止またはブレイクアウトクランプを使用します。
• プルが予想以上に硬くなると、停止および調査。 傷つきの力、つまり、ブロック、タイトな曲げ、または破損したグリップを示すように、当てはまりません。
• 作業場を清潔に保ち、ハザードをトリップするのを自由に。床のケーブルとロープは、形を防止するために組織されるべきである。

コンテンツ

ワイヤプル装置のための負荷容量を計算することは単なる数学的な演習ではありません。それは、安全、プロフェッショナルなケーブルのインストールの基礎です。体系的にケーブル重量、摩擦、曲げ効果を評価し、堅牢な安全マージンを適用することにより、故障の危険性なしに確実に実行する機器を選択することができます。 ダイナモメータによるリアルタイム測定は、計算だけで提供できない特定の層を追加します。 プルチェーンのすべてのコンポーネントは、妥協を許さない、そして、短納期は、あなたの要件を満たすことができます。 [FORT] と、および、この手順は、必ず、すべての手順を把握することができます。 [FORT] と、および、この手順は、すべての手順を把握します。