Vystaveno konečnému testu – Část 2: Zkoušky ohybem

V dynamických aplikacích typických pro strojírenství a rostlinné inženýrství nebo pohony a automatizační techniku jsou kabely a vodiče často vystaveny mechanickému namáhání v ohybu. Přestože se tato napětí vyskytují také v pevných instalacích, jsou mnohem vyšší v dynamických aplikacích, protože síla a směr pohybu se neustále mění. Takové situace jsou pro kabel velmi namáhavé. Vodiče, izolace žil a materiál pláště jsou zevnitř vymáčknuty a zvenku nataženy a kabel se může roztrhnout. Degradace, včetně poškození kabelu, vede k chybám a funkčním poruchám.

Abychom se ujistili, že naše kabely a vodiče spolehlivě odolávají každodennímu namáhání, provádíme na nich v našich zkušebních laboratořích zkoušky ohybem. Tyto testy jsou obvykle stanoveny ve specifikacích od zákazníků nebo v normách, jako jsou normy VDE. Naše testovací zařízení simuluje namáhání v ohybu s různými zatíženími a poloměry ohybu, abychom ověřili mechanickou pevnost kabelu. Naše zkušební metody zahrnují alternativní zkoušky ohybem pomocí dvou válců (podle DIN EN 50396 6.2) a tří válečků (podle DIN EN 50396 6.3). Parametry, jako je rychlost, zrychlení a dráha pojezdu, lze snadno měnit a vytvářet realistické testovací podmínky pro různé případy použití.

Každý kabel, který vyvíjíme, musí splňovat přísná testovací kritéria. Měděné vodiče, izolační materiál a plášťový materiál nesmí po testování vykazovat žádné známky degradace. Navíc celkově spletení kabelů uvnitř i opletení kabelu a zkrut musí zachovat svůj původní tvar. Jen tak lze zaručit, že kabel bude při každodenním používání spolehlivě fungovat i po milionech cyklů ohýbání.

Navíc máme účelově navržené testy vlečných řetězů pro kabely používané v energetických řetězech. O těch si můžete přečíst v příštím díle našeho seriálu.

Jaký je minimální poloměr ohybu a o čem tato hodnota vypovídá?

Minimální poloměr ohybu je nejmenší možný poloměr, na který lze kabel ohnout, aniž by došlo k jeho poškození. Udává se jako násobek průměru kabelu. Čím menší hodnota, tím flexibilnější kabel. Existuje několik průmyslových norem definujících minimální poloměry ohybu pro různé typy kabelů. Hodnoty se velmi liší v závislosti na tom, zda je kabel použit v pevné nebo pohyblivé aplikaci. Například lanko vlečného řetězu typu MULTIFLEX 512-C-PUR UL/CSA má minimální poloměr ohybu 4x průměr v pevné aplikaci, ale pouze 7,5x průměr v pohyblivé. Důvodem je to, že ohybové napětí u trvale se pohybujícího kabelu je výrazně vyšší, protože síla a směr ohybového pohybu se neustále mění. Vhodný minimální poloměr ohybu je proto důležitým kritériem při výběru kabelů a vodičů.

Jak lze zlepšit flexibilitu kabelu?

Existují různé způsoby, jak to zlepšit, počínaje použitím těch nejlepších materiálů. Ve většině případů jsou měděné dráty obsahující jemné nebo nejjemnější lankové vodiče dostatečně ohebné. Slitiny lze také použít pro některé zakázkové aplikace. Je třeba dbát na to, aby izolační a plášťové materiály byly rovněž pružné. Výběr materiálů dělá velký rozdíl, zejména pro aplikace při extrémních teplotách. PUR nebo TPE opláštění jsou vhodná do nízkých teplot, protože příliš netuhnou. Průměr a konstrukce mají také velký vliv na ohybové vlastnosti kabelu. Čím kratší je délka uložení, tj. těsnější zkroucení uvnitř pramene jádra, tím flexibilnější je kabel.