THỬ NGHIỆM THỰC TẾ – PHẦN 1: KIỂM TRA ĐỘ XOẮN

Trong quá trình phát triển dây cáp và dây điện, chúng tôi đã tiến hành các bài kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt cho từng sản phẩm tại phòng thử nghiệm. Trong phần đầu tiên của chuỗi thử nghiệm thực tế mà chúng tôi thực hiện, chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn bài kiểm tra độ xoắn.

Dây cáp điện được xoắn dọc theo trục dọc của chúng bằng thiết bị kiểm tra độ xoắn của chúng tôi, HELUKABEL.

Dây cáp điện được xoắn dọc theo trục dọc của chúng bằng thiết bị kiểm tra độ xoắn của chúng tôi, HELUKABEL.

Trong ứng dụng rô-bốt công nghiệp và các bộ phận máy móc chuyển động khác, đặc biệt là các chuyển động lặp đi lặp lại liên tục và đặt vật liệu dưới sức căng đáng kể, dây cáp và dây điện được yêu cầu phải chịu được ứng suất cực lớn do lực xoắn gây ra. Đồng thời, yêu cầu về khả năng chịu được lực xoắn cũng là yếu tố quan trọng, bởi người vận hành máy móc luôn mong muốn các bộ phận hoạt động tốt, đáng tin cậy, tránh bị gián đoạn hay ngừng hoạt động và đảm bảo an toàn trong suốt thời gian sử dụng.

Vì lý do này, tại HELUKABEL, chúng tôi mô phỏng ứng suất xoắn liên tục và mạnh trong điều kiện thực tế bằng thiết bị thử nghiệm công

nghệ cao của chúng tôi ở Windsbach, Franconia. Chúng tôi có một số loại thiết bị để thực hiện việc thử nghiệm vì nhu cầu của một số khách hàng, chẳng hạn như những khách hàng trong ngành công nghiệp ô tô, họ cần có các thông số kỹ thuật rất chính xác về cách thức tiến hành thử nghiệm lực xoắn. Các thử nghiệm cho thấy rằng cáp và dây điện của chúng tôi chịu được tốc độ lên tới 1.000°/giây, gia tốc lên tới 2.000°/s² và góc xoắn lên tới 720°. Do đó, chúng tôi đảm bảo rằng mỗi sản phẩm luôn đáp ứng các tiêu chuẩn cao của khách hàng và họ có thể nhận được sản phẩm đạt yêu cầu như họ đã đề ra.

Xoắn là gì?

Việc thực hiện một loạt các thử nghiệm cũng đảm bảo tuân thủ các thông số kỹ thuật của khách hàng.
Việc thực hiện một loạt các thử nghiệm cũng đảm bảo tuân thủ các thông số kỹ thuật của khách hàng.

Hiện tượng xoắn xảy ra khi cáp bị xoắn dọc theo trục dọc của nó. Điều này thường xảy ra trong các ứng dụng rô-bốt và trong kỹ thuật máy móc và nhà máy, cũng như trong các nhà máy điện gió. Hiện tượng xoắn xảy ra sẽ gây ra biến dạng dây cáp. Hiện tượng này có thể được hiểu đơn giản như khi bạn vắt một chiếc khăn ướt. Sợi dây cáp sẽ bị kéo căng ở chỗ này và bị ép chặt ở chỗ khác, đồng thời các lực tác động này luôn thay đổi liên tục. Biến dạng xoắn tăng tuyến tính từ tâm cáp đến bề mặt của vỏ cáp, nơi sẽ bị biến dạng và chịu ứng suất lớn nhất. Chính vì vậy, để đảm bảo rằng dây cáp và dây điện có khả năng chống xoắn, chúng cần có cấu trúc đặc biệt và kết hợp với việc sử dụng các vật liệu phù hợp.

Chuyên gia giải đáp

Thưa ông Meyer, tác động của hiện tượng xoắn thể hiện như thế nào theo thời gian?

Xoắn liên tục làm tăng tốc độ lão hóa của cáp và dây điện một cách đáng kể. Ví dụ, lớp bọc bên ngoài xuống cấp nhanh hơn và điều này rõ ràng hơn khi sử dụng lớp bọc cao su rẻ tiền thay vì sử dụng lớp bọc làm từ vật liệu chất lượng cao như PVC hoặc PUR đặc biệt. Ngoài ra, khi có nhiều lực tác động lên lõi đồng trong cáp, lõi có thể bị đứt theo thời gian.

Các fixing points (điểm cố định cáp) cũng rất quan trọng: chẳng hạn như các kẹp giữ cáp thông thường không thể dễ dàng cho phép lực xoắn đi qua, do đó dây cáp phải chịu lực dồn nén mạnh tại các điểm kẹp, điều này tạo ra lực cắt mạnh có thể làm đứt cáp.

Günter Meyer là trưởng bộ phận thử nghiệm sản phẩm tại nhà máy HELUKABEL ở Windsbach.
Günter Meyer là trưởng bộ phận thử nghiệm sản phẩm tại nhà máy HELUKABEL ở Windsbach.

Nếu cáp dành cho rô-bốt cần có lớp chống nhiễu (shield) để có khả năng tương thích điện từ (EMC) tốt hơn, các nhà phát triển sản phẩm sẽ chọn một lớp shield đặc biệt gọi là D-screen. Vậy sự khác biệt giữa C-screen và D-screen là gì?

C-screen được bện từ nhiều dây đồng đặt cạnh nhau, đây là loại shield phổ biến nhất được sử dụng khi thiết kế cáp và thường dùng trong xích dẫn cáp. C-screen phù hợp với các ứng dụng có ứng suất uốn nhưng không phù hợp với ứng dụng có xoắn. Điều này là do thiết kế bện của shield rất khó trở lại trạng thái ban đầu sau khi bị xoắn dọc theo trục dọc của nó. Đây là lý do tại sao chúng tôi sử dụng D-screen cho cáp chống xoắn. Loại bọc đồng này đặc biệt linh hoạt vì không có dây nào bắt chéo nhau. Khả năng cho phép lực xoắn đi qua của cáp được cải thiện và cáp có thể được xoắn dọc theo trục dọc của nó mà không bị hỏng.

Trở lại bảng tin