Table of Contents

Розуміння навантаження навантажувальну тягу

Дрітовий тяг є одним з найбільш рутальні, але фізично затребувані завдання в електричному і низьковольтному установках. Кожен тяг - чи є в'їзний кабель в житловому будинку або пакет волоконно-оптичних ліній в центрі даних - спирається на механічну цілісність тягового обладнання. Вантажопідйомність, визначена як максимальна напруга або вага пристрою може оброблятися без механічних збій, формує основу безпечного і ефективного розгортання кабелю. При навантаженні ємності є неоднорідним, наслідки варіюються від дорогих пошкодження кабелю до катастрофічної техніки збій і серйозного травмування робочого стоку. Розбитий мотузка під натягною силою може збити техніка, що боляче навантаження.

Що таке навантаження і чому це Маттер?

Вантажопідйомність є максимальним натягом—типічно вимірюється в фунтах ( фунтах) або кілограмах (кг) — це шматок дроту, що тягне обладнання може безпечно стояти. Система включає тягучну мотузку, тягнувши ріпа (наприклад, кошик, плетені або Кельмс, тягач, а будь-який допоміжний апарат, як лопатки, кіски, або тягуючі очі. Кожен компонент несе виробник-визначений рейтинг, а загальна ємність системи регулюється найслабшим посиланням. Прогнозування цих рейтингів призводить до трьох режимів первинної збою:

  • Кабельний пошкодження: Надмірний натяг протягує провідники, зносостійкість, або відокремлює кабельну куртку. У волоконно-оптичних кабелів, мікрознижувальні втрати можуть виникати навіть перед видимим пошкодженням.
  • Прогностування: Ropes snap, тягач рамки вигину, лебідки передач смуга, а болти ковзання або розрив. Ушкоджений тяг може зайняти дні для ремонту, затримки усього проекту.
  • Безпека: раптовий реліз збереженої енергії може викликати травми збитих, опади обладнання, або опади від сходів і скальфтингів. У люка або траншеї тягнеться, не вдалося вдарити до себе компонента, що може бути похилий.

Нормативні органи, такі як Національний електричний код (NEC) і Окупаційний контроль безпеки і охорони здоров'я (OSHA]) Мандатний прихильник до виробництва номінальних потужностей. Для структурованого зведення, TIA/EIA стандарти] вказати максимальні натяжні напруги і правильні методи запобігання деградації сигналів.

Основні фактори, що впливають на вимоги до навантаження

Перед тим як вибрати обладнання, необхідно оцінити змінні, які визначають фактичний натяг, необхідний для переміщення кабелю через його шляховий шлях. Наповнення будь-якого фактора може призвести до небезпечного заниженого натягу.

1. Вага кабелю та будівництво

Вага кабелю на ногу варіюється в широкому вигляді. Мідні провідники значно важче, ніж алюмінієвий; бронетанковий кабель (AC або MC) важче, ніж неметалічний (NM) прошитий кабель. Багатопровідникові кабелі вагою більше, ніж однопровідники однакового калібру. Діаметр кабелю також впливає на контакт з тертям проти стінок згортання. Витягування декількох кабелів одночасно багатоповерхівки загальна вага і збільшує міжклітинний тертя.

Example: A 4/0 AWG мідний кабель THHN вагою приблизно 0,633 фунтів на ногу. Горизонтальний 1,000 фут має статичну вагу 633 фунтів, перш ніж розглянути тертя. A 500 kcmil мідний кабель зважує близько 1.45 фунтів на ногу, що робить 500-фут бігу вагою 725 фунтів. Для волоконно-оптичних кабелів, вага набагато нижче, ніж для 12-струганого пухки кабель - але обмеження напруги набагато суворіше (зазвичай 200-400 фунтів максимальні натяжки).

2. Довжина ходу і хід

Більша кількість дросельних трас має збільшити вагу і лікуючий тертя. Однак геометрія шляху має значення ще більше. Згини-90-градусний ковпач, тягнути коробки, а також оффети - різко збільшити натяг. Кожен 90-градусний вигин додає еквівалент 15-20 футів прямої тертя. Загальна вигинання тертя є доцільним; багаторазові вигини швидко засвоюються необхідні натяг.

Співвідношення наповнення каналів також впливає на тертя. NEC Глава 9 заповнює таблиці вкажіть максимальне заповнення відсотках, щоб забезпечити адекватне очищення і зменшити тиск боковини. Затягувати заповнення (не менше 40%) збільшує контактну поверхню і робить витягування більш твердих. Заповнені конденсатори можуть перевищити межі напруги кабелю серед пучок.

3. Розрахунок натяжності натяжного натягу

Натяг натяг - загальна сила, яка повинна пересуватися кабельом. Вона складається з:

  • Восьмий натяг: Вага кабелю, що перекривається коефіцієнтом тертя (μ) між кабельним жакетом та кондитомним матеріалом. Загальні значення мк: змащений ПВХ = 0,2-0,, незмащений сталевий кондит = 0,5–0.8, внутрішній проток RLDPE = 0.25–0.4.
  • Bend натяг: Тенсійні багатоповерхівки навколо вигинів за формулою T2 = T1 × e^(μ¢), де ¢ є кутом вигину в редисках. 90° вигин (π/2 радианів) з μ=0.3 збільшує натяг приблизно 1,6. З μ=0.5 фактор стає 2.2.
  • J-тяг (вертичні тяги):] Для вертикальних або схилових трас, гравітація додає масу вертикального блоку кабелю безпосередньо до натягу. У істинному вертикальному підйомі напруга на вершині дорівнює масі кабелю плюс будь-який тертя з нижніх секцій.

Професійні техніки використовують динамометр (метр натяжності) під час натягів, щоб порівняти фактичне натяг від обчислених значень. Цей поточний вимірювач є золотом стандартом для перебування в межах безпечних обмежень.

4. Технічні характеристики обладнання та маргіни безпеки

Кожен тягуючий компонент має , номінальний максимальний робочий навантаження (MWL). Виробники також вказують на міцність розриву, як правило, 3–5 разів MWL. Не використовуйте розриву міцності як робоча межа Стандартний запас безпеки 25% до 50% над розрахунковим натягом є стандартною практикою. Для важкого або невідомого витягування — так, як з декількома оффсетами, жорсткі вигини або без доступу до мастила— використовуйте більш високий запас (1,5× або більше).

До складу дальності ВПВ входять:

  • Hand-operated pullers: 1,500–3,000 фунтів
  • Батрі-потужні штуцери: 2000–6,000 фунтів
  • Hydraulic: 6000–12,000 фунтів
  • Пульлінгові троси (поліпропілен, нейлон, сталь): 2,000–20,000+ фунтів залежно від діаметра і конструкції
  • Kellems grips (прокладна плеч): 1,000–8,000 фунтів, що відрізняються діаметром кабелю і типом захоплення
  • Свяки і шейки: Типово 1000–12,000 фунтів; завжди відповідають мотузці або рейтингу кіпсу

Завжди підбирати обладнання з MWL, що дорівнює або більшій кількості, ніж розрахунковий попит після застосування запасу безпеки.

Розрахунок продуктивності навантаження на ступінчастий

Метод забезпечує консервативну оцінку потужності навантаження мінімального обладнання. Для витяжних або кодових натяжних натягів, що перевіряють фактичні вимірювання напруги за допомогою динамометра.

Крок 1: Розрахунок ваги кабелю

Затримувати вагу кабелю на ногу від аркуша продакшну. Помножити на загальну довжину, включаючи будь-які петлі або заголовок одночасно з кінцями.

Форсула:] Загальний кабель Вага = Вага за фут × Довжина ходу

Example: 500 футів 500 ксмільського мідного кабелю на 1.45 фунтів/фт → 725 фунтів статичної ваги. Для в комплекті з трьох 4 / 0 AWG мідних кабелів (0.633 фунтів / фт кожен): 3 × 0,633 × 500 = 949.5 фунтів загальної маси кабелю.

Крок 2: точне фракційне забезпечення для прямих секцій

Фрикція залежить від кондиту матеріалу, кабельної куртки і використання мастила. Виберіть відповідний коефіцієнт тертя (мкм). Для більшості змащувальних тягів в ПВХ використовуйте мк = 0,3; для змащеної сталі, мкг = 0,4; для незрівняної сталі, мкм = 0,6 до 0,8. При невиліковності, припустимо найгірший випадок або виміряти за допомогою тягової стрічки.

Форсула: Прямий натяг Tension = Кабельний вага × мкм

Example (бунг): 949.5 фунтів × 0.3 = 284.9 фунтів прямо натягувати.

Крок 3: Облік для Bends

Кожен вигин багатоповерхівок вхідної напруги. Використовуйте T2 = T1 × e^(μ¢)], де θ є кутом вигину в резинах (90° = 1.57 редь, 45° = 0,785 редь). Для декількох вигинів, розмножуються послідовно.

Example: З одним 90° вигином після прямої секції, що тягне 284.9 фунтів і μ=0.3: e^(0.3×1.57) ≈ 1.60, тому напруга після першого вигину = 284.9 × 1.60 = 455.8 фунтів. З другим 90° вигин: 455.8 × 1.60 = 729.3 фунтів. Якщо вигини знаходяться в різних площинах, то цей же розрахунок застосовується на вигин.

Note:] Якщо вигини закриваються разом (у декількох ніжках), збільшення напруги може бути трохи нижче через релаксацію кабелю, але консервативний метод багатозастосування рекомендується для безпеки.

Крок 4: Застосувати маргін безпеки

Багаторазово підсумковий розрахунок натягу на 1,25 до 1.50 для отримання мінімальної необхідної потужності обладнання. Виберіть всі компоненти для задоволення або перевищення цього значення.

Example: Розрахунок напруги = 729.3 фунтів. З запасом безпеки 40%: 729.3 × 1.4 = 1,021 фунтів. Тому використовувати обладнання з MWL принаймні 1,100 фунтів. A 1,500-lb ручний тягач, 1,500-lb мотузка, а 1,200-lb grip буде доречним.

Крок 5: Перевірити проти показників компонентів

Система є тільки міцною, як її найсвіжішої складової. Якщо мотузка ставка 2,000 фунтів, але клаптів Кельмс є тільки 1,000 фунтів, система обмежена 1,000 фунтів. Забезпечити розраховується попит (з запасом безпеки) нижче MWL кожного окремого шматка в лінії тяги.

Вибір обладнання для правого натягування для вашого навантаження

Після того, як ви оцінюєте необхідну потужність, відповідні типи обладнання до профілю.

Панчохи

Поліпропіленові троси є легкими і плавними, але мають меншу стійкість до стирання. Нейлонові троси міцні і більш гнучкі, але розтягують під навантаженням - це може бути проблемою для точного тягу. Сталеві троси бувають надзвичайно міцними, але більш гнучкими, вони використовуються для найвищого натягу. Завжди використовуйте трос з достатнім MWL і розглянемо радіус вигину навколо ножиць або тягів.

Кошик

Кельмс хоп (меш кошик плести) розподіляють натяг по довжині кабелю, мінімізуючий тиск боковини. Вони доступні в розмірах, щоб відповідати діаметрам кабелів від 0,25 до більш 4 дюйма. Завжди виберіть рифлений для типу кабелю (наприклад, непровідний для волокна, корозійно-стійкий для зовнішнього). Для багатознімних кіл використовуйте тяговий поворот або багатознімний тягуючий кіпт, призначений для розподілу сил рівномірно без переправлення кабелів.

Штани

Підрядні навантажувачі підходять для легких навантажень (до 3000 фунтів) і коротких трас. Навантажувачі з батарейками забезпечують постійний контроль напруги для середніх навантажень. Гідропідсумки забезпечують найвищу силу для важких промислових тягів і часто включають вбудоване обмеження напруги. Забезпечити відповідність тягувача MWL або перевищує ліміт системи.

Реал-світ

Використання мастил

Кабельні мастильні матеріали знижують коефіцієнт тертя на 30% до 60%, різко знижуючи необхідний натяг. На водних мастильних матеріалів поширені для ПВХ-кондиту; гелеві мастила працюють краще для сталевих або щільного наповнювачів. Завжди наносити мастило згідно інструкції виробника -довести трохи пропускає користь, занадто багато може створити м'язи або викликати кабель для липки. Регулятор напруги після додавання мастила за допомогою зменшеного м'яза. Наприклад, зменшення мкм від 0,5 до 0,2 може зрізати натяг більш ніж половина.

Вертикальні та недбалі ходові

У вертикальних стояках вага кабелю додає безпосередньо натяг на верхній частині. Для вертикального ходу 200 футів 4/0 кабелю (0.633 фунтів/фт), чистий вага компонента становить 126.6 фунтів. Додайте це до будь-якого тертя від нижніх горизонтальних секцій. Для схилових трас, тільки вертикальна складова маси кабелю сприяє. Використовуйте векторну матрицю для точного розрахунку.

Витягування декількох кабелів Одночасно

Витягуючи кілька кабелів разом збільшує загальну вагу і міжнаряддя. Використовуйте багатознімний тягуючий кіптяву або тягуючий люгель для збереження кабелів, вирівнюваних і зменшення танглінгу. Деякі коди (наприклад, NEC 392.22) обмежують комбіноване заповнення до 40% кондиту для перерізу для декількох кабелів. При багаторазових кабелів витягуються, ефективний коефіцієнт тертя може збільшитися, оскільки кабелі пресують один одному. Поширена практика полягає в тому, щоб додати 10-20% до розрахованого напруги для міжзахищеного тертя.

Температурні ефекти

Холодні температури стиснути кабельні куртки -PVC піджані кабелі стають крихкими і вимагають більшої сили. У умовах заморожування зменшують довжину, попередньо заварюють кабель, якщо це можливо, і використовують мастила, оцінені за низькими температурами. Високі температури можуть пом'якшити деякі мастила і збільшити тертя. Завжди перевірте рекомендації виробника для операційного діапазону температур.

Загальні збори в калькуляторах навантаження

  • Ignoring the найслабший зв'язок: Використання високоточних тягачів з негабаритним канатом або кіптявою. Шнур 6000-lb неспроможний, якщо грога номінальна 800 фунтів.
  • Узгоджує міцність розриву як робоче навантаження: Потужність розриву для катастрофічної недостатності тільки. Завжди використовуйте виробник-specified MWL.
  • Невипускання тертя вигину: Простий розрахунок ваги може занижено натягувати фактором 2–4 або більше для проходів з декількома вигинами.
  • Оверлокація кабельної інерції котушки: Початок витягу з стаціонарного рейки вимагає додаткової сили для подолання статичної тертя і відведення імпульсу. Цей моментарій «розрив» сила може бути 2–3 рази на стаціонарний натяг. Використовуйте повільний, керований старт і поступово збуджуйте швидкість.
  • Заборонити перерахунок після змін: Якщо додати мастило, змінити тип кондиту, або додати вигин, перерахувати натяг. Витяг, який був безпечним без мастила може бути перенавички, але це було маргінально може стати небезпечним, якщо мастило висихає.
  • Не облік для тиску боковини: Надмірна напруга навколо вигинів може подрібнити кабель проти стінки опалубки. Напір боковини обчислюється як натяг, розділений радіусом вигину. Для мідних кабелів тримати тиск боковини нижче 500 фунтів/ft; для волокна, нижче 300 фунтів/ft.

Інструменти для вимірювання натяжності

Для будь-якого витяжки з значним ризиком — натяжністю, тривалими проходами, делікатними кабелями — за допомогою динамометра (підтяжної навантажної клітини) між тягами та кабельним ковпачем. Ці пристрої забезпечують в реальному часі дані напруги і часто мають пікове пам'ять. Деякі моделі інтегруються з контрольними засобами, щоб автоматично зупинити витяг, якщо напруга перевищує встановлену межу. Багато професійних витяжок тепер включають вбудовані лічильники напруги, які впливають на цифровий прочитування.

Grainger пропонує широкий вибір натягів і тягового обладнання] підходить для різних додатків. Для глибокого технічного посилання / EC&M Журнал керівництво для розрахунку кабелю] забезпечує розширені формули, включаючи тиск боковини і максимальну довжину витягування. Використання динамометра дозволяє усунути глухий і забезпечує жорсткі дані для документації та дотримання безпеки.

Стандарти та правила

Кілька галузевих стандартів безпосередньо повідомляють про розрахунок потужності та вибору обладнання:

  • NEC Артикул 300 (методи обробки) і Артикул 392 (Cable Trays): Забезпечити загальні вимоги до кабельних установок і обмеження натягу.
  • TIA/EIA-568]: Вкажіть максимальну натяг для закручених мідних болтів (25 фунтів на пару) і волоконно-оптичних кабелів (200–400 фунтів залежно від будівництва). Вилучення цих обмежень може деградувати продуктивність.
  • OSHA 29 CFR 1926.251] (Рішення): Потрібні використовувати обладнання в межах її номінальної ємності і перевіряючи її перед кожним використанням. Це стосується тросів, стропів, та обладнання, що використовуються в системах тяги.
  • NECA/FOA 301: Стандарт для установки волоконно-оптичних кабелів, включаючи тест на натяжний і максимальні рекомендації на натяг.

На даний момент компанія «OSHA Construction Safety» пропонує додатковий контекст на шляху до витягування та тяги.

Поради щодо безпеки для протягування дроту

  • Огляньте всі троси, болти, тяги та апаратні засоби для зносу, корозії або пошкодження перед кожним тягом. Замініть будь-який компонент з видимим погіршенням.
  • Грунт правильної ПФП: рукавички для захисту від ріжучих, захисних окулярів від задньої частини, і жорстких шапок. Для витяжних тягів, стояти чітку лінію вогню.
  • Не перевищивши MWL будь-якої складової. Використовуйте обмеження напруги або зчеплення на витяжних тягарках при можливому виконанні.
  • Встановити чітке спілкування між тягами та кінцями живлення. Використовуйте ручні сигнали, радіо або попередньо встановлені дзвінки. Стопіть тягнути відразу, якщо візуальний контакт втратив.
  • При витяжці в свердловинах або накладному, забезпечують випромінювання точок -так як затискачі, розширюючі бруски, або фіксуються ролики - призначені для загального навантаження. Використовуйте тільки навантажувальні шлаки і карабіни; ніколи не використовуйте стяжки дроту або необрізається апарат.
  • Для вертикального підйомника витягнеться кабель внизу, щоб запобігти його від ковзання назад, якщо напруга випускається. Використовуйте кабельні зупинки або розсувні затискачі.
  • Якщо натяг стає важче, ніж очікуваний, зупинитися і розслідувати. Не застосовувати брутову силу, так як це вказує на блокування, щільний згин або пошкоджений зчеплення.
  • Зберігати робочі місця чистою і безкоштовними відповідями. Кабельи і троси на підлозі повинні бути організовані для запобігання танглінгу.

Висновок

Розрахунок вантажопідйомності для обладнання для витягування дроту не просто математичне вправа - це фундамент безпечної, професійної кабельної установки. За систематично оцінюючи вагу кабелю, тертя, ефекти вигину і застосування надійних запасів безпеки, можна вибрати обладнання, яке буде виконувати надійно без ризику провалу. В режимі реального часу вимірювання з динамометром додає шар певних розмірів, які розраховують самостійно не можна. Кожен компонент в ланцюжку витягування повинен бути поважним, і не ярликом варто коштувати не вдалося витягти або травмувати працівника. З боку покрокового методу читання і розглядів в цьому напрямі можна підходити до будь-якого кабелю, що тягують [захище]