Uyning tortib olishida kuch va g'azabning asosiy fizikasi

Uyning tortilishi elektr qurilishi, sanoat ishlab chiqarish va telekommunikatsiya infratuzilmasi bo'ylab muhim operatsiya. Har safar bir konduktor quvur orqali tortilsa yoki kabel yer osti quvuridan o'tkaziladi, teranish va kuch printsiplari o'rnatish muvaffaqiyatli yoki muvaffaqiyatsiz tugamasini aniqlaydi. Yomon texnikasi zararli uyning, zararli izolyatsiya yoki ishchilarga zarar yetkazadi. Ushbu maqola uyning tortilishi paytida teranish va kuchning fizikasini o'rganadi, muhandislar, elektrchi va loyiha menejerlariga xavfsizlikni yaxshilash, materiallar chiqindilarini kamaytirish va ish oqimini optimallashtirish uchun texnik asos beradi.

Tensiya - u simni tortib olish yukini o'tkazganda rivojlanadigan ichki osiy kuch. U konduktorning kesish kesish bo'ylab bir xilda harakat qiladi va materialni o'tkirlik bilan uzadi. Tortib olish nuqtasiga erishgunga qadar. Tortib olish nuqtasini o'tish doimiy deformatsiyaga olib keladi; yanada ko'payishi bo'yniga va oxir-oqibat buzilishiga olib keladi. Tensiya - u tortib olish tutish, sinch yoki quvurni quvur orqali harakatlantirish uchun qo'llaniladigan tashqi kuch. Qo'llaniladigan kuch, ichki kuch va tirish kuchi o'rtasidagi munosabat tortib olish natijasini belgilaydi.

O'zgarishlarning eng katta ahamiyati bor. O'zgarishlarning eng katta ahamiyati bor. O'zgarishlarning eng katta ahamiyati bor. O'zgarishlarning eng katta ahamiyati bor. O'zgarishlarning eng katta ahamiyati bor.

Uyning quvib chiqilishiga oid asosiy jismoniy prinsiplar

Nyutonning ikkinchi qonuni va simlar tezlashishi

Garchi simlarni tortib olish odatda past tezlikda amalga oshiriladi, lekin asosiy munosabat F = m·a amal qiladi. Torish kuchi ham tirishqoq yuklarni, ham sim massasi har qanday tezlashtirishni yengishi kerak. Amalda tezlashtirish kichik, shuning uchun dominant term tirishqoq kuchi hisoblanadi. Biroq, dam olishdan bosish paytida statik chiziq kinetik chiziqdan yuqori bo'lib, chiziq kuchi biroz oshishi kerak. Bu chiziq uzoq harakatlarda yoki og'ir conductors uchun muhim bo'lishi mumkin. Masalan, 500 fut 500 kc m temir kabel vaznasi taxminan 1.6 lb / milga ega bo'lgan chiziq chiziq chiziq chiziqlarni yengish kerak bo'lishi mumkin, bu chiziq kinetik hisobdan oshishi mumkin 20-30% dastlabki operatorlar uchun kerak.

Stress va bosim cheklovlari

Tanganlik stressni yaratadi , bu birlig'i kesish maydonidagi kuch (σ = F/A) sifatida aniqlanadi. Har bir simning eng yuqori ruxsat etilgan tirishish kuchi bor, bu ko'pincha uning oxirgi tirish kuchi foiz sifatida aniqlanadi. Misli konduktorlar uchun tipik tirish kuchi buzilishi kuchi 40% dan 60% gacha bo'ladi, alyuminiy uchun kamroq qiymatlari uning pastligi va yuqori surishqoqligi sababli. Tanganlik, birlig'i uzunligi bo'yicha uzaytish, Hooke qonuni bilan tasvirlangan elastik mintaqasidagi stress bilan liniyaviy ravishda oshadi. Elastik chegara o'sishi, kamaytirilgan harakatlanish yoki izolyatsiya oralariga sabab bo'lgan doimiy zarar ko'rinadi. Masalan, misli konduktorda 10% uzaytish uning kesish maydonini o'zaytish uchun etarlicha kamaytiradi.

Capstan ta'siri: bo'yinlarda g'anishmaning kuchayishi

Uchinchi tomondan, bu o'zgarishlarning o'zgarishi, o'zgarishlarning o'zgarishi va o'zgarishi bilan bog'liq. Bir qator o'zgarishlar bilan o'zgarishlarning o'zgarishi, o'zgarishlarning o'zgarishi va o'zgarishi bilan bog'liq.

Taranglash va uning simlarni tortib olishda o'rni

Friksiya simni tortib olish paytida asosiy rezistent kuchdir. U simli shkaf va kanalning ichki yuzi o'rtasidagi ta'sirdan kelib chiqadi. Friksiya kuchi F_f = μ · N, bu erda N - simni tortib o'rnatish devorga qarshi bosadigan normal kuchdir. Normal kuch simning og'irligi tufayli va sim bo'yinlarga yoki offsetlarga qarshi majbur bo'lganda yon kuchlardan kelib chiqadi. Friksiya ta'sirini haddan tashqari ko'p baholab bo'lmaydi; ko'plab uzun, to'g'ri gorizontal tortib olishlarda friksiya umumiy qarshilikning 80-90% ga teng.

Chiqindi qiymatlari koeffitsiyenti

μ koeffitsiyenti ta'sirda bo'lgan materiallarga bog'liq. Qurig'i sharoitlarda odatiy qiymatlarga quyidagilar kiradi:

  • PVC kabli bilan PVC qutiladigan quti: μ ≈ 0,40,6
  • PVC jaketi bilan po'latli quvur: μ ≈ 0,350,55
  • Pvc jaketi bilan alyuminiy quvur: μ ≈ 0,30,5
  • Mo'ljallangan yuzalar: μ 0,050,15 gacha tushishi mumkin

tijorat simlarini tortib olish uchun moylash vositasidan foydalanish μ-ni sezilarli darajada kamaytiradi, kuchlanishni kamaytiradi va jaketa abrasionini oldini oladi. Yo'qotish vositasini tanlash kimyoviy parchalanishdan qo'rqish uchun kanal materiallari va kabel jaketalariga mos kelishi kerak. Masalan, neftga asoslangan moylash vositasida ba'zi g'umali jaketalarda yuvish, suvga asoslangan moylash vositasida esa issiq muhitda buzib ketishi mumkin, bu esa uzoq tortib olishda chiziqlarni oshiradi.

Yer yuzi chekkasi va vertikal harakatlanishlarga ta'sir qiladi

Bo'g'riliqli quvurlarda simning og'irligi balandlikka parallel ravishda kerakli tortib olish kuchini qo'shadi yoki kamaytiradi. O'z vaqtida ortib o'tish uchun og'irlik faqat normal kuchga hissa qo'shadi. Tegirgi yoki tog'riqli tortib o'tish uchun tortib olish kuchi toshishdan tashqari mg·sin(θ) ga ham oshishi kerak. Tegirgichli liftda kabelning to'liq og'irligi tortib olish nuqtasi bilan bog'liq bo'lib, bu yuzlab funtlar tortib qo'shadi. Masalan, 100 futli 4/0 misli kabelning o'zligi 0,6 lb / futga teng bo'lganligi gravitatsiyadan qo'shimcha 60 funt tortib olishni yaratadi. Shuning uchun balandroq liftda ishlatiladigan dasturlarda o'rtacha qo'llab-quvvatlovlar yoki tortib olish tutishlari ko'pincha kerak.

Jo'natish bo'g'inlari va geometriya ta'siri

Issiqlik tortib qo'shimcha chiziqli kontakt va kuchni qayta yo'naltirishni joriy etadi. Har bir chiziqning fizikasi chiziq va capstan ta'sirini ham o'z ichiga oladi. U tortib, bu chiziqning ichki devorini bosadigan egri yo'l orqali tortilishi kerak. Normal kuch o'z kuchi bilan o'sib, takrorlanish bo'g'ini yaratadi: yuqori chiziq yuqori normal kuchga olib keladi, bu chiziqni oshiradi, bu esa chiziqni yanada oshiradi. Bu o'zini kuchaytiruvchi tsikl bu chiziqlar to'xtash uchun yoki kabellarga zarar yetkazish uchun eng keng tarqalgan joy hisoblanadi.

Yanli devor bosim va burish radiusi

Buzg'unida simning yon tomoni bosimi (SWP) SWP = T / R bilan berilgan, bu erda T buzg'unidagi kuchlanish va R buzg'un radiusi. Yuqori yon tomoni bosimi izolyatsiyani ezib tashlashi yoki konduktorni deformatsiya qilishi mumkin. Ko'plab kabel ishlab chiqaruvchilari maksimal SWPni, odatda burchak radiusida 150-300 lbs atrofida belgilaydilar. Katta burchak radiusidan foydalanish SWPni kamaytiradi va zararsiz yuqori tortib olish g'ayratlariga imkon beradi. Standart EMT quvurlari yuzaga tashish diametridan taxminan 4-6 baravarga ega, ammo maydon burchaklari qattiqroq bo'lishi mumkin. Masalan, 2 dyuymli EMT quvurlari 8 dyuym atrofida standart burchak radiusiga ega. Agar bu burchakdagi kuchlanish 1200 lbs bo'lsa, SWP 150 l / in bo'ladi, bu ko'plab kabinalar uchun yuqori chegaraga ega.

Ko'p tikish va tortib olish qutisi joylashtirish

O'tkir bo'g'inlarning o'tishidan oldin, qurilish kodlari har bir to'liq 360 darajali burilishdan keyin chiptalar yoki chiptalar kerak. Uzoq yurishlarda o'rtacha chiptalar har bir bo'g'inning g'arqligini nolga o'rnatishga imkon beradi. Ko'p burilishlar uchun kuchlanishni hisoblash metodik ravishda qo'shish kerak: sim bobokadan chiqadigan uzoq tomondan bosing va har bir burishda capstan tenglamasi yordamida, shuningdek to'g'ri burishlar o'rtasida kesish-bo'g'rilash qo'shing.

Amaldagi kuch va kuch hisob-kitoblari

To'g'ri gorizontal bo'lim uchun tishiqlik hissi T = μ · w · L, u erda w simning uzunligi bo'yicha birligidagi og'irlik, L esa uzunlikdir. Ko'p konduktorlar uchun w umumiy og'irlikdir.

Xususan, kichik kuchlanishlar qanday o'zgarishini batafsil misol bilan ko'rsatamiz: 3/C #10 mis kabli bilan 150 futlik gorizontal o'tishni o'ylab ko'ring. U 0,1 lb/ft og'irligi bilan 0,4 μ = 0,4 st. Po'lat qismida toshqinlik bosimlari T0 = 0,4 × 0,1 × 150 = 6 lb. Endi ikkita 90 ° burchak qo'shing (θ = π/2 har biri). 6 lb. kiruvchi kuchlanish bilan birinchi burchak uchun chiqadigan kuchlanish T1 = 6 × e^0,4 × π/2) = 6 × 1,87 = 11,2 lb. Ikkinchi burchak uchun T2 = 11,2 × 1,87 = 20,9 lb. Ikkinchi burchakdan keyin yana 20 fut to'g'ri burchak bo'lsa, yana 0,4 × 0,1 × 20 = 0,8 lb qo'shing, bu 21,7 lb. Umumiy tortib olish uchun umumiy kuchlanadi. Bu tezda boshqariladi, ammo yuqori kuchlanish bilan, balki minglab funtlar yoki undan ortiq burchaklar boradi.

Eng aniq tahlil uchun muhandislar IEEE Power Cablesni tanlash va o'rnatish qo'llanmalaridan (IEEE 576) yoki kabelning qattiqligini, ko'p konduktorli tirishishishlarda to'siqlarni va tezlanish paytida dinamik ta'sirlarni hisobga olgan dasturlardan usullarni ishlatadilar.

Tansni boshqarish vositalari va texnikasi

Mexanik tortib olish uskunalari

Qovurish, capstan ko'tarish va baliq kaseti simlarni tortib olish uchun asosiy vositalardir. Katta konduktorlar uchun FLT:0 tortib olish aralashmasi yoki Kellems aralashmasi kabi tortib olish aralashmasi jasadning uzoqroq uzunligi bo'ylab kuchni taqsimlaydi, bu esa izolyatsiya orqali kesib tashlanishi mumkin bo'lgan nuqta yuklanishini oldini oladi. Tiriklash aralashmasi simning tortib olish boshchiligidan biroz orqaga qo'yilishi kerak. FLT:2 Torish ko'zi butun yukni olishdan to'sqinlik qilish. Tensiyoriy o'lchovchilar yoki yuk hujayralari real vaqtda fikr bildirishni taqdim etadi, bu esa operatorga xavfsiz chegaralar ichida qolishga imkon beradi. Zamonaviy birliklar Bluetooth orqali smartfonlarga tegishlilik profillarini qayd etish va chegaralar o'tkazilayotganda ogohlantirishlar yuborish uchun ulanish. Tensiyoriy o'lchovni ishlatish ishlab chiqaruvchi uchun tanlov emas; bu butun o'rnatishlarda qat'iy kuchlarni tortib olishning yagona usuli hisoblanadi.

Mo'llash tizimlari va tanlash

To'g'ri moylanuvchi moddalarni qo'llash tirish kuchi nazorat qilishdek muhimdir. Uzoq harakatlarda, oziqlanish oxiridagi avtomatik moylanuvchi sug'oruvchilar yoki davriy qo'llanma bilan ishlatilish moslanishni doimiy ravishda kamaytiradi. Suvga asoslangan moylanuvchi moddalar keng tarqalgan, ammo issiq sharoitlarda yoki uzoq vaqt davomida quritilishi mumkin, bu esa yopishib qolgan qoldiqni qoldiradi. Silikonga asoslangan yoki polimer moylanuvchi moddalar uzoqroq davom etadi, ammo ba'zi kabel kabli materiallariga ta'sir qilishi mumkin. Doimo moslikni tekshirish: ba'zi moylarga duch kelganida poliuretan kiyimlari yuvishi mumkin va ba'zi moylanuvchi moddalar XLPE izolyatsiyasini vaqt o'tishi bilan buzishi mumkin.

Chiqish texnikasi va eng yaxshi amaliyotlar

Katta kabllar uchun odatda 5-10 fut/min. Yirik yoki tezkor boshlovlar simni bosim o'tkazadi va chiziq tutish chiziqni chizib yoki jaketiga zarar yetkazishi mumkin. Konduktorlarni burishning oldini olish uchun aylanuvchi chiziq ko'zini ishlating, bu ichki bosimlarni yaratadi va moslashuvchanlikni kamaytiradi. Ko'pchuvchi kabllar uchun, o't o'rnatish o'ziga moslashtiring. Kirish nuqtasida egilishdan qochish uchun, ishchi chiziqni burishning atrofida egilishni kamaytirish va bog'lanishning oldini olish uchun egilishni kamaytirish uchun chiziqni oziqlantirsin. Bu juda muhimdir capstan ta'siri kuchli bo'lgan siqishlarda. Chiziqning tugmasi va o'tish tugmasi o'rtasidagi aloqa muhimdir; ikki yo'nalishdagi radioslar yoki qo'ldagi g'irbat signallari to'g'rilashning oldini olishadi.

Xavfsizlik va simlar bilan bog'liq

Uyning tortilishi vaqtida xavfsizlikda inson omillari ham, material cheklovlari ham mavjud. Mexanik xavflarga tenglanish ostida qo'lni buzish, bu esa og'ir jarohatlarga olib kelishi mumkin bo'lgan qamchoq xavfini, shuningdek, winch va capstanlarda uskunalarning tikish va chastaklash nuqtalarini keltirib chiqaradi.

Material nuqtai nazaridan, simning maksimal tortib olish kuchini oshirib yuborish doimiy uzishni keltirib chiqaradi. 10% uzish misli konduktorning kesish maydonini taxminan 10% ga kamaytiradi, qarshilikni oshiradi va joriyni olib boruvchi quvvatni kamaytiradi. Bu uzishlarda ortiqcha isitish va vaqtdan oldin ishlamay qolishga olib kelishi mumkin. Yanli devor bosimidan yoki abrasiyadan kelib chiqqan izolyatsiya shikastlari tashqi ko'rinishi mumkin emas, lekin qisqa aylanishga olib keladigan zaif nuqtalarni yaratishi mumkin. Har doim kabel ishlab chiqaruvchisining maksimal bosim va yonli devor bosimlari chegarasi uchun ma'lumot varaqasini ko'rib chiqing. Ushbu qiymatlar kabel turlari o'rtasida sezilarli darajada farq qiladi; masalan, qalin izolyatsiya bilan o'rta kuchli kabellar past kuchli terishli temirdan past kuchli bo'lishi mumkin.

Chiqishdan keyin, chiqish paytida hech qanday zarar ko'rsatilmaganligini tekshirish uchun meggerdan foydalanib, uzluksizlik va izolyatsiya qarshilik sinovlarini o'tkazing. Ishlab chiqaruvchining boshlang'ich chizig'iga nisbatan izolyatsiya qarshiligining sezilarli darajada pasayishi jaskaga zarar yetkazishi mumkinligini ko'rsatadi. Chiqish rekordini, shu jumladan maksimal kuchlanish o'qishni, ishlatilgan moylanuvchi modda va o'rnatish uchun sifatni ta'minlash jarayonining bir qismi sifatida kuzatilgan anomaliyalarni hujjatlashtiring.

Xulosa

Uzib olish jarayonidagi kuch va kuch fizikasi loyiha muvaffaqiyati, xarajatlari va xavfsizligiga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi. Tirish, capstan ta'siri, burish geometriyasi va konduktorlarning mexanik chegaralarini tushunish orqali mutaxassislar xavfni kamaytiradigan va samaradorlikni maksimal darajada oshirish uchun tortib olishlarni rejalashtirishi mumkin. Ushbu prinsiplarga asoslangan to'g'ri vositalar, moylash moddalari va texnikani qo'llash uzib olish joyida zararsiz va tugatishga tayyor bo'lishini ta'minlaydi. Kabllarni o'rnatish amaliyotlari haqida ko'proq o'qish uchun NECT:0NECFLT:1, IEEEFLT: 2, va NECA va Insulated Cable Injiniyerlar Assotsiatsiyasi (AICE) kabi tashkilotlarning sanoat qo'llanmalariga murojaat qiling.