Pengeluar kabel menghantar RFQ:
sarung kabel PVC. Ujian tegangan IEC 60811. Memerlukan kekuatan tegangan dan pemanjangan. Sila cadangkan mesin.
Ia kedengaran mudah, tetapi belum cukup maklumat untuk memilih antara mesin ujian 5 kN dan 50 kN.
Perkara pertama yang kami minta ialah spesimen.
IEC 60811-501 merangkumi prosedur untuk menentukan sifat mekanikal sebatian penebat dan penutup yang digunakan dalam kabel gentian elektrik dan optik. Bahan mungkin datang daripada kabel kuasa yang besar, tetapi mesin tegangan tidak semestinya menarik kabel sepenuhnya. Ia sedang menguji spesimen yang telah disediakan bagi bahan penebat atau sarung yang berkenaan.
Perbezaan itu mengubah cara mesin harus dipilih. Bentuk dan dimensi spesimen mempengaruhi daya yang dijangka. Tingkah laku bahan mempengaruhi pemilihan genggaman dan perjalanan yang diperlukan. Kekuatan tegangan dan pemanjangan menentukan apa yang perlu ditangkap oleh sistem pengukuran.
Spesimen datang sebelum mesin.
Apa sebenarnya yang sedang diuji oleh IEC 60811-501
Kabel siap adalah sistem mekanikal. Bergantung pada pembinaannya, ia mungkin mengandungi konduktor, penebat, pengisi, skrin, perisai dan sarung luar.
Menarik kabel lengkap boleh memuatkan beberapa komponen tersebut serentak. IEC 60811-501 menangani soalan yang berbeza: sifat mekanikal sebatian penebat atau penutup yang berkenaan.
Penerbitan konsolidasi semasa ialah IEC 60811-501:2012+A1:2018+A2:2023, Edisi 1.2. IEC mengenal pasti ia untuk digunakan bersama IEC 60811-100.
Bagi makmal, ini bermakna pertanyaan untuk "mesin ujian tegangan IEC 60811" harus terlebih dahulu diterjemahkan kepada keperluan ujian yang lebih khusus:
Adakah anda sedang menguji penebat atau sarung? Spesimen apa yang boleh disediakan daripada kabel? Apakah daya dan pemanjangan yang dijangka? Adakah spesimen sedang dinilai dalam keadaan asal, selepas penuaan, atau kedua-duanya?
Jawapan tersebut lebih berguna untuk pemilihan peralatan berbanding diameter kabel siap.
IEC 60811 adalah ujian siri dan bukannya satu ujian kabel universal. Untuk aplikasi yang dibincangkan di sini, IEC 60811-501 ialah kaedah utama sifat mekanikal. Bahagian lain menangani aspek berbeza bahan kabel bukan logam; sebagai contoh, IEC 60811-401 merangkumi kaedah penuaan terma dalam ketuhar udara.
Pendekatan praktikal adalah mengenal pasti sifat bahan yang diperlukan oleh spesifikasi kabel yang berkenaan, kemudian menentukan spesimen dan kaedah ujian yang diperlukan untuk mengukurnya.
Spesimen datang sebelum mesin
Pengeluar kabel kuasa besar mungkin menganggap bahawa mesin tegangan berkapasiti tinggi secara automatik diperlukan.
Itu tidak semestinya benar.
Untuk ujian bahan IEC 60811-501, kapasiti mesin harus berdasarkan spesimen yang disediakan dan bukannya saiz nyata kabel siap.
Bergantung pada pembinaan kabel dan prosedur yang berkenaan, bentuk spesimen boleh berbeza. Makmal mungkin menggunakan kepingan ujian jenis dumbbell yang disediakan atau bentuk spesimen lain yang sesuai dengan pembinaan dan kaedah.
Untuk anggaran saiz mesin awal:
di mana:
- = daya tegangan jangkaan, N
σ \sigma - = kawasan keratan rentas efektif asal, mm²
Pertimbangkan spesimen dengan keluasan keratan rentas berkesan 20 mm² dan jangkaan tegasan tegangan kira-kira 15 MPa:
Ini adalah anggaran saiz peralatan, bukan pengiraan penerimaan.
Jika spesimen lain bagi bahan yang sama mempunyai kawasan efektif 40 mm², daya jangkaan pada tegasan yang sama adalah anggaran:
Bahan tidak berubah. Geometri spesimen ada.
Perbezaan itu boleh mempengaruhi julat load-cell dan konfigurasi mesin yang sesuai.
Dari kabel ke spesimen yang sah
Pengiraan daya hanya berguna jika spesimen itu sendiri telah disediakan dengan betul.
Penebat kabel dan bahan sarung mungkin perlu dikeluarkan daripada binaan melengkung dan diekstrusi sebelum kepingan ujian yang sesuai boleh disediakan. Ini mewujudkan beberapa peluang untuk ralat pengukuran sebelum spesimen sampai ke mesin tegangan.
Bahan boleh dicuri semasa pengeluaran. Memotong boleh menyebabkan tepi yang rosak. Ketebalan boleh berbeza mengikut spesimen. Kepingan ujian yang disediakan mungkin mengekalkan kelengkungan atau menjadi terdistorsi.
Pengukuran dimensi juga penting kerana maklumat keratan rentas dimasukkan terus ke dalam hasil tegangan yang dikira.
Load cell yang tepat tidak dapat membetulkan kawasan spesimen yang salah.
Oleh itu, penyediaan spesimen, bentuk dan pengukuran dimensi harus mengikuti prosedur IEC yang berkenaan dan spesifikasi kabel/produk dan bukannya spesimen tegangan plastik generik yang diambil daripada kaedah ujian lain.
Cengkaman, penjajaran dan pemanjangan boleh mengubah hasilnya
Spesimen yang disediakan dengan betul masih boleh menghasilkan data yang lemah jika dipegang dengan salah.
Ini amat relevan untuk PVC lembut, sebatian pelindung fleksibel, penebat nipis dan bahan yang sangat boleh dikembangkan. Genggaman memerlukan daya pegangan yang cukup untuk menghalang pergerakan tanpa mencipta titik kegagalan baru di rahang.
Pengapit yang tidak mencukupi boleh menyebabkan spesimen tergelincir. Meningkatkan tekanan mungkin menghentikan gelinciran tetapi merosakkan spesimen lembut dan memindahkan kegagalan ke tepi rahang sebaliknya.
Penjajaran juga penting. Spesimen yang memasuki pemegang pada sudut mungkin mengalami laluan beban yang berbeza daripada paksi tegangan yang dimaksudkan.
Oleh itu, pemilihan cengkaman harus mengikut bentuk spesimen dan tingkah laku bahan. Permukaan rahang, kaedah pengapit, geometri cengkaman dan konsistensi tekanan pengapit semuanya boleh mempengaruhi ujian.
Selepas pecah, spesimen harus diperiksa dan bukannya hanya bergantung pada nombor yang dilaporkan oleh perisian.
Di mana ia rosak?
Adakah ia bergerak dalam genggaman?
Adakah terdapat kesan rahang yang teruk?
Adakah spesimen masih sejajar semasa gagal?
Keputusan yang boleh diulang hanya berguna apabila persediaan berulang kali menjalankan ujian yang dimaksudkan.
Pemanjangan yang dijangka juga mempengaruhi pemilihan mesin
Daya hanyalah satu pihak dalam keputusan peralatan.
Pertimbangkan dua spesimen yang kedua-duanya menembusi di bawah 500 N. Satu mencapai kira-kira 40% pemanjangan manakala satu lagi memanjang beberapa kali ganda panjang tolok asalnya.
Ia mungkin memenuhi julat daya yang sama, tetapi tidak mewujudkan keperluan perjalanan yang sama.
Panjang gauge, pemisahan cengkaman awal, pemanjangan yang dijangka dan perjalanan mesin yang boleh digunakan perlu bekerjasama bersama. Sel beban yang betul tidak membantu jika spesimen sampai ke perjalanan mesin sebelum acara ujian yang diperlukan berlaku.
Kaedah yang digunakan untuk menentukan pemanjangan juga perlu ditetapkan.
Anjakan crosshead menerangkan pergerakan mesin. Pemanjangan bahan menerangkan perubahan bentuk spesimen berbanding panjang asal yang ditakrifkan. Bergantung pada konfigurasi ujian, pergerakan mesin boleh merangkumi pengembangan spesimen bersama sumbangan daripada pergerakan genggaman, pematuhan atau gelincir.
Ini tidak bermakna setiap ujian IEC 60811-501 secara automatik memerlukan ekstenstometer yang sama. Ini bermakna hasil pemanjangan yang diperlukan dan pendekatan pengukuran harus ditakrifkan sebelum sistem dikonfigurasikan.
Daya bukan sifat material
Andaikan dua spesimen kedua-duanya mencapai 300 N.
Spesimen A mempunyai keluasan keratan rentas asal sebanyak 20 mm²:
Spesimen B mempunyai keluasan 10 mm²:
kelas
Sel beban mengukur daya yang sama, tetapi tegasan tegangan yang dikira sangat berbeza.
Oleh itu, nilai mentah dalam newton tidak secara sendirinya menggambarkan prestasi mekanikal penebat kabel atau sebatian sarung.
Sifat tegangan memerlukan pengukuran daya ditafsirkan bersama dengan geometri spesimen. Pemanjangan menambah satu lagi ukuran:
di mana mewakili panjang rujukan asal dan panjang lanjutan yang relevan yang digunakan oleh kaedah tersebut.
Perisian boleh mengira dan melaporkan nilai-nilai ini secara automatik, tetapi ia tidak dapat mengimbangi penyediaan spesimen yang lemah, dimensi yang salah, gelinciran genggaman atau panjang rujukan yang ditakrifkan secara salah.
Ini juga penting apabila dua makmal melaporkan keputusan yang berbeza.
Jika kekuatan tegangan adalah serupa tetapi pemanjangan berbeza dengan ketara, adalah berbaloi untuk memeriksa penyediaan spesimen, dimensi asal, definisi gauge, kondisinya, tingkah laku genggaman dan bukti gelinciran sebelum membuat kesimpulan bahawa satu mesin tidak tepat.
Dua mesin yang dikalibrasi masih boleh menghasilkan keputusan berbeza apabila spesimen tidak diuji dengan cara mekanikal yang sama.
Sebelum dan selepas penuaan
Sesetengah program bahan kabel memerlukan sifat tegangan dinilai bukan sahaja dalam keadaan asal tetapi juga selepas proses penuaan yang ditetapkan.
IEC 60811-401 membincangkan kaedah penuaan terma dalam ketuhar udara untuk sebatian penebat dan pelapis.
Oleh itu, program ujian tipikal boleh membandingkan:
Spesimen tidak tua → kekuatan tegangan + pemanjangan
dengan:
Penuaan yang ditentukan → spesimen tua → kekuatan tegangan + pemanjangan
Perbandingan ini membantu menunjukkan bagaimana tingkah laku mekanikal bahan berubah selepas pendedahan terma yang diperlukan.
Tiada satu suhu dan tempoh penuaan tunggal yang harus disalin ke dalam setiap program ujian IEC 60811. Spesifikasi kabel atau produk yang berkenaan menentukan syarat dan kriteria penerimaan yang diperlukan untuk bahan yang dinilai.
Perbezaan itu penting apabila mengkonfigurasi makmal. Mesin tegangan menyediakan pengukuran mekanikal; Program ujian lengkap juga mungkin memerlukan peralatan penuaan yang sesuai dan aliran kerja pengkondisian spesimen.
Cara Memilih Kapasiti Mesin
Pada ketika ini, pemilihan mesin menjadi jauh lebih mudah.
Mulakan dengan daya spesimen yang dijangka, kemudian periksa julat sel beban, bentuk spesimen, genggaman, jangkaan pemanjangan, perjalanan yang tersedia, kaedah pengukuran yang diperlukan dan isipadu ujian harian.
Kapasiti bingkai datang selepas soalan-soalan tersebut.
"Daya maksimum yang dijangka ialah 600 N. Adakah mesin 5 kN mencukupi?"
Daripada kapasiti bingkai sahaja, 600 N adalah selesa di bawah 5 kN.
Itu tidak melengkapkan pemilihan.
Makmal masih harus mengesahkan bahawa konfigurasi load cell yang dipilih sesuai dengan julat kerja sebenar, bahawa spesimen boleh dipegang tanpa tergelincir atau kerosakan rahang, dan bahawa pergerakan yang tersedia menampung pemanjangan yang dijangka.
Di sinilah ITM-LAB RS-8010A dan RS-8000 memenuhi keperluan yang berbeza.
RS-8010A — aplikasi IEC 60811-501 berkuasa rendah
The ITM-LAB RS-8010A Servo Control Universal Testing Machine meliputi kapasiti dari 50 N hingga 5 kN.
Untuk banyak spesimen penebat kabel dan sarung berdaya rendah, RS-8010A adalah platform pertama yang menilai.
Sistem lengkap mungkin termasuk:
RS-8010A + sel beban yang sesuai + genggaman tegangan yang sesuai + konfigurasi pengukuran pemanjangan + perisian ujian
Konfigurasi tepat harus mengikuti tingkah laku spesimen yang dijangka dan bukannya menganggap IEC 60811-501 sebagai satu pakej mesin dan cengkaman tetap.
RS-8000 — keperluan makmal berkuasa lebih tinggi atau lebih luas
The ITM-LAB RS-8000 Servo Control Tensile Machine merangkumi 10–50 kN.
RS-8000 menjadi relevan apabila program ujian sebenar bergerak ke julat tenaga kerja yang jauh lebih tinggi atau apabila makmal memerlukan platform yang lebih luas untuk aplikasi tegangan daya lebih tinggi tambahan.
Sebagai contoh, pengeluar kabel mungkin mahukan satu sistem untuk beberapa program bahan dan komponen berbanding mesin yang hanya dikhaskan untuk penebat daya rendah dan spesimen sarung. Dalam kes itu, beban kerja makmal yang lebih luas mungkin membenarkan rangka kapasiti yang lebih tinggi.
Kabel besar sahaja tidak berfungsi.
A Real Cable-Lab RFQ
Pertimbangkan pertanyaan ini:
Bahan: PVC lapisan luar luar
Kaedah: IEC 60811-5015
Daya jangkaan: 200–600 N
Jangkaan pemanjangan: "High"
Keputusan diperlukan: Kekuatan tegangan + pemanjangan pada break
Isipadu ujian: 80 spesimen/hari
Keperluan tambahan: Sebelum/selepas penuaan terma
Sudah ada maklumat yang mencukupi untuk mengenal pasti RS-8010A sebagai platform yang patut dinilai.
Maklumat tidak mencukupi untuk memuktamadkan sistem ujian.
"Pemanjangan tinggi" perlu diterjemahkan kepada julat yang dijangka supaya perjalanan mesin dapat diperiksa. Bentuk dan dimensi spesimen masih tiada, begitu juga panjang spesimen yang tersedia dan spesifikasi kabel yang berkenaan.
Bagi spesimen tua, keadaan penuaan yang diperlukan juga mesti disahkan dan bukan diandaikan.
Volume harian menambah isu praktikal. Makmal pembangunan yang menjalankan sepuluh spesimen seminggu mungkin mentoleransi pelarasan genggaman manual yang lebih banyak. Dengan 80 spesimen sehari, pemuatan spesimen yang boleh diulang, operasi genggaman dan aliran kerja perisian menjadi lebih penting.
Oleh itu, dua makmal yang menggunakan kaedah IEC yang sama mungkin memerlukan konfigurasi peralatan yang berbeza secara munasabah.
Apa yang perlu dihantar sebelum memohon sistem ujian tegangan IEC 60811
RFQ yang berguna tidak perlu panjang, tetapi ia harus menerangkan spesimen sebenar dan keperluan ujian:
Jenis Kabel: ______
Bahan yang Diuji: Penebat / Sarung< br data-start="16891" data-end="16894">Gabungan: PVC / PE / XLPE / Elastomer / Lain
Kaedah IEC yang digunakan: ______
Kabel / Spesifikasi Produk: ______
Borang Spesimen: ______
Lebar Spesimen / Dimensi Berkaitan: ______
Ketebalan Spesimen: ______
Daya Maksimum Dijangka: ______ N
Jangkaan Perpanjangan: ______%
Keputusan Diperlukan: Kekuatan Tegangan / Pemanjangan / Lain
Tidak Berusia / Berusia / Kedua-duanya: ______
Diperlukan keadaan penuaan: ______
Isipadu Ujian: ______ spesimen/hari
Lukisan Kabel / Spesimen / Sampel Tersedia: Ya / Tidak
Dengan maklumat ini, urutan pemilihan menjadi:
Spesimen → jangkaan daya → pemegang → sel beban → pengukuran pemanjangan → perjalanan → mesin.
IEC 60811-501 Peta Jalan Pemilihan Sistem Ujian
FAQ
Apakah yang diuji oleh IEC 60811-501?
IEC 60811-501 menyediakan prosedur untuk menentukan sifat mekanikal sebatian penebat dan pelindung yang digunakan dalam kabel gentian elektrik dan optik. Ia biasanya digunakan untuk sebatian silang dan termoplastik serta bertujuan untuk digunakan bersama IEC 60811-100.
Ia tidak harus dikelirukan dengan ujian tegangan yang dilakukan pada keseluruhan kabel siap.
Apakah perbezaan antara ujian tegangan IEC 60811 dan ujian tegangan kabel penuh?
IEC 60811-501 ujian menilai spesimen yang telah disediakan bagi sebatian penebat atau pelindung yang berkenaan.
Ujian tegangan kabel penuh boleh memuatkan pelbagai elemen pembinaan kabel secara serentak dan oleh itu menjawab soalan mekanikal yang berbeza.
Adakah mesin ujian tegangan 5 kN mencukupi untuk IEC 60811-501?
Ia boleh menjadi lebih daripada mencukupi untuk banyak spesimen penebat dan sarung, tetapi keputusan harus berdasarkan jangkaan daya spesimen dan bukannya bilangan standard atau diameter kabel.
Julat load cell, konfigurasi genggaman, jangkaan pemanjangan dan perjalanan mesin yang tersedia juga perlu diperiksa.
Cengkaman mana yang harus digunakan untuk penebat kabel dan spesimen sarung?
Pemilihan cengkaman bergantung pada bentuk spesimen, ketebalan, keadaan permukaan, kekakuan dan tingkah laku pemanjangan.
Objektifnya adalah untuk mengelakkan gelinciran spesimen tanpa menyebabkan kerosakan rahang yang berlebihan atau kegagalan awal pada tepi genggaman. Oleh itu, genggaman akhir harus dipilih mengikut spesimen sebenar dan bukannya diberikan hanya dari nombor standard.
Adakah ekstensometer diperlukan untuk IEC 60811-501?
Pendekatan pengukuran elongasi harus mengikuti prosedur, spesimen dan hasil yang diperlukan.
Adalah amalan yang baik untuk menganggap sama ada anjakan crosshead sentiasa sama dengan pemanjangan spesimen atau setiap aplikasi kabel-bahan memerlukan ekstensop yang sama. Pendekatan pengukuran harus disahkan sebagai sebahagian daripada konfigurasi lengkap sistem ujian.
Mengapa penebat kabel dan spesimen sarung diuji selepas penuaan?
Perbandingan sifat mekanikal sebelum dan selepas penuaan tertentu membantu menilai perubahan bahan selepas pendedahan terma.
IEC 60811-401 menyediakan kaedah penuaan ketuhar udara yang relevan, manakala spesifikasi kabel/produk yang berkenaan menentukan syarat dan kriteria penerimaan yang diperlukan.
Kesimpulan
Pemilihan peralatan untuk IEC 60811-501 menjadi jauh lebih mudah apabila perbincangan beralih daripada saiz kabel siap kepada spesimen yang akan diuji.
Bentuk dan dimensi spesimen mempengaruhi daya jangkaan. Tingkah laku bahan mempengaruhi pemilihan genggaman dan perjalanan. Kekuatan tegangan dan pemanjangan menentukan apa yang perlu ditangkap oleh sistem pengukuran. Keperluan penuaan mungkin menambah satu lagi peringkat kepada aliran kerja makmal.
Untuk banyak spesimen penebat dan sarung daya rendah, RS-8010A adalah platform ITM-LAB yang logik untuk dinilai terlebih dahulu. RS-8000 menjadi relevan apabila tenaga kerja sebenar atau program ujian makmal yang lebih luas memerlukan kapasiti yang lebih tinggi.
Tentukan spesimen terlebih dahulu. Pilih mesin kedua.
Perlu mengkonfigurasi sistem ujian tegangan IEC 60811-501?
Hantar kepada ITM-LAB jenis kabel, bahan penebat atau sarung, kaedah IEC yang berkenaan dan spesifikasi kabel, bentuk dan dimensi spesimen, daya jangkaan, pemanjangan jangkaan, isipadu ujian harian, dan sama ada ujian diperlukan sebelum penuaan, selepas penuaan atau kedua-duanya.
ITM-LAB kemudian boleh menilai load cell, genggaman tegangan, pendekatan pengukuran pemanjangan, perjalanan mesin dan konfigurasi mesin ujian universal yang sesuai untuk aplikasi ini.
