یک تولیدکننده کابل یک RFQ:
PVC cable coverh. آزمون کشش IEC 60811. نیاز به مقاومت کششی و کشیدگی دارد. لطفا یک دستگاه معرفی کنید.
به نظر ساده می آید، اما هنوز اطلاعات کافی برای انتخاب بین یک ماشین تست 5 کیلو نیوتن و 50 کیلو نیوتن وجود ندارد.
اولین چیزی که می خواهیم نمونه است.
IEC 60811-501 روش هایی را برای تعیین خواص مکانیکی ترکیبات عایق و پوشش دهنده مورد استفاده در کابل های الکتریکی و فیبر نوری پوشش می دهد. این ماده ممکن است از یک کابل برق بزرگ به دست آید، اما دستگاه کششی لزوما کل کابل را نمی کشد. این در حال آزمایش نمونه آماده شده از عایق یا ماده غلاف مربوطه است.
این تمایز نحوه انتخاب ماشین را تغییر می دهد. شکل و ابعاد نمونه بر نیروی مورد انتظار تأثیر می گذارد. رفتار ماده بر انتخاب گرفتن و حرکت مورد نیاز تأثیر می گذارد. مقاومت کششی و کشیدگی تعیین می کند که سیستم اندازه گیری باید چه چیزی را ثبت کند.
نمونه قبل از ماشین قرار می گیرد.
آنچه IEC 60811-501 در واقع در حال آزمایش است
کابل نهایی یک سیستم مکانیکی است. بسته به ساختار آن، ممکن است شامل هادی ها، عایق، پرکننده ها، صفحه ها، زره و یک غلاف بیرونی باشد.
کشیدن کامل کابل می تواند چندین قطعه را به طور همزمان بارگذاری کند. IEC 60811-501 به سؤال متفاوتی پاسخ می دهد: خواص مکانیکی ترکیب عایق یا پوشش دهنده قابل استفاده.
انتشار تجمیعی فعلی IEC 60811-501:2012+A1:2018+A2:2023، ویرایش ۱.۲. IEC آن را برای استفاده همراه با IEC 60811-100 شناسایی می کند.
برای آزمایشگاه، این بدان معناست که پرسش برای یک «دستگاه تست کششی IEC 60811» ابتدا باید به یک نیاز آزمایشی خاص تر ترجمه شود:
آیا عایق یا غلاف را آزمایش می کنید؟ چه نمونه ای را می توان از کابل آماده کرد؟ چه نیرو و کشیدگی ای انتظار می رود؟ آیا نمونه ها در وضعیت اولیه خود پس از پیر شدن ارزیابی می شوند یا هر دو؟
این پاسخ ها برای انتخاب تجهیزات مفیدتر از قطر کابل نهایی هستند.
IEC 60811 یک تست سری است نه یک تست جهانی کابل. برای کاربردی که اینجا بحث شده، IEC 60811-501 روش ویژگی های مکانیکی کلیدی است. بخش های دیگر جنبه های مختلف مواد کابل غیرفلزی را پوشش می دهند؛ برای مثال، IEC 60811-401 روش های پیری حرارتی در کوره هوا را پوشش می دهد.
رویکرد عملی این است که خاصیت ماده مورد نیاز در مشخصات کابل مربوطه را شناسایی کرده و سپس نمونه و روش آزمایش مورد نیاز برای اندازه گیری آن را تعیین کنیم.
نمونه قبل از ماشین می آید
تولیدکننده کابل های قدرت بزرگ ممکن است فرض کند که یک دستگاه کششی با ظرفیت بالا به طور خودکار مورد نیاز است.
لزوما اینطور نیست.
برای آزمایش مواد IEC 60811-501، ظرفیت ماشین باید بر اساس نمونه آماده شده باشد نه اندازه ظاهری کابل نهایی.
بسته به ساختار کابل و روش مربوطه، شکل نمونه می تواند متفاوت باشد. آزمایشگاه ممکن است با یک قطعه آزمایشی آماده شده از نوع دمبل بل یا فرم نمونه ای دیگر که متناسب با ساختار و روش باشد، کار کند.
برای برآورد اولیه اندازه ماشین:
where:
- = نیروی کششی مورد انتظار، N
- = تنش کششی مورد انتظار، MPa یا N/mm²
- = مساحت مقطع مؤثر اصلی، mm²
نمونه ای با سطح مقطع مؤثر 20 میلی متر مربع و تنش کششی مورد انتظار تقریبا 15 مگاپاسکال را در نظر بگیرید:
این یک برآورد اندازه تجهیزات است، نه محاسبه پذیرش.
اگر نمونه دیگری از همان ماده مساحت مؤثر ۴۰ میلی متر مربع داشته باشد، نیروی مورد انتظار آن در همان تنش تقریبا به صورت زیر خواهد بود:
مطالب تغییر نکرده اند. هندسه نمونه ها چنین است.
این تفاوت می تواند بر محدوده سلول بار مناسب و پیکربندی ماشین تأثیر بگذارد.
انتقال از کابل به نمونه معتبر
محاسبه نیرو تنها زمانی مفید است که خود نمونه به درستی آماده شده باشد.
ممکن است نیاز باشد عایق کابل و مواد غلاف از سازه های منحنی و اکسترود شده برداشته شوند تا قطعه آزمایشی مناسب آماده شود. این موضوع چندین فرصت برای خطای اندازه گیری قبل از رسیدن نمونه به دستگاه کششی ایجاد می کند.
مواد می توانند هنگام حذف بریده شوند. برش می تواند لبه های آسیب دیده ایجاد کند. ضخامت می تواند در سراسر نمونه متفاوت باشد. یک قطعه آزمایشی آماده ممکن است انحنا را حفظ کند یا دچار اعوجاج شود.
اندازه گیری ابعاد نیز اهمیت دارد زیرا اطلاعات مقطع عرضی مستقیما به نتیجه کشش محاسبه شده وارد می شود.
یک سلول بار دقیق نمی تواند ناحیه نمونه نادرست را اصلاح کند.
آماده سازی، فرم و اندازه گیری ابعاد نمونه باید طبق روش IEC مربوطه و مشخصات کابل/محصول انجام شود، نه نمونه کششی پلاستیکی عمومی گرفته شده از روش آزمایشی دیگر.
grip، alignment و elongation می توانند نتیجه را تغییر دهند
یک نمونه به درستی آماده شده همچنان می تواند داده ضعیفی تولید کند اگر به درستی نگهداری نشود.
این موضوع به ویژه برای PVC نرم، ترکیبات پوشش انعطاف پذیر، عایق نازک و مواد بسیار قابل توسعه اهمیت دارد. این دسته ها به نیروی نگهدارنده کافی نیاز دارند تا حرکت را بدون ایجاد نقطه شکست جدید در فک متوقف کنند.
گیره ناکافی می تواند باعث لغزش نمونه شود. افزایش فشار ممکن است لغزش را متوقف کند اما نمونه نرم را آسیب زده و شکست را به لبه فک منتقل کند.
Alignment نیز اهمیت دارد. نمونه ای که با زاویه وارد دسته ها می شود ممکن است مسیر بارگذاری متفاوتی نسبت به محور کششی مورد نظر داشته باشد.
به همین دلیل انتخاب گرفتن باید بر اساس فرم نمونه و رفتار ماده باشد. سطح فک، روش گیره، هندسه گرفتن و ثبات فشار گیره می توانند بر آزمایش تأثیر بگذارند.
پس از پارگی، نمونه باید بازرسی شود و فقط به عدد گزارش شده توسط نرم افزار تکیه
نشود.کجا خراب شد؟
آیا در دسته ها حرکت کرد؟
آیا نشانه های شدید فک وجود دارد؟
آیا نمونه هنوز در زمان شکست هم تراز بود؟
یک نتیجه تکرارپذیر فقط زمانی مفید است که تنظیمات به طور مکرر تست مورد نظر را انجام دهد.
کشیدگی مورد انتظار نیز بر انتخاب ماشین تأثیر می گذارد
Force تنها یک طرف تصمیم تجهیزات است.
دو نمونه را در نظر بگیرید که هر دو زیر ۵۰۰ نیوتن می شکنند. یکی به حدود ۴۰٪ کشیدگی می رسد در حالی که دیگری چندین برابر طول گیج اصلی خود را افزایش می دهد.
ممکن است بازه نیرو یکسانی داشته باشند، اما نیاز سفر یکسانی
ایجاد نمی کنند.طول گیج، جداسازی اولیه گریپ، کشیدگی مورد انتظار و حرکت قابل استفاده ماشین باید با هم کار کنند. یک سلول بار با اندازه مناسب کمکی نمی کند اگر نمونه قبل از وقوع رویداد آزمایشی مورد نیاز به حرکت در دسترس دستگاه برسد.
روشی که برای تعیین کشیدگی استفاده می شود نیز باید مشخص شود.
جابجایی سر عرضی حرکت ماشین را توصیف می کند. کشیدگی مواد، تغییر شکل نمونه را نسبت به طول اصلی تعریف شده آن توصیف می کند. بسته به پیکربندی آزمایش، حرکت دستگاه می تواند شامل گسترش نمونه به همراه سهم حرکت دسته، انطباق یا لغزش باشد.
این به این معنا نیست که هر آزمون IEC 60811-501 به طور خودکار به همان اکستنزومتر نیاز دارد. این بدان معناست که نتیجه کشیدگی مورد نیاز و رویکرد اندازه گیری باید قبل از پیکربندی سیستم تعریف شود.
Force is not the material property
فرض کنید دو نمونه هر دو به ۳۰۰ نیوتن برسند.
نمونه A دارای سطح مقطع اصلی ۲۰ میلی متر مربع است:
نمونه B دارای مساحت ۱۰ میلی متر مربع است:
سلول بار همان نیرو را اندازه گیری کرد، اما تنش کششی محاسبه شده بسیار متفاوت است.
به همین دلیل مقدار خام بر حسب نیوتن به تنهایی عملکرد مکانیکی عایق کابل یا ترکیب غلاف را توصیف نمی کند.
خواص کششی نیازمند تفسیر اندازه گیری نیرو همراه با هندسه نمونه است. کشیدگی یک اندازه گیری دیگر اضافه می کند:
where نمایانگر طول مرجع اصلی و طول توسعه یافته مربوطه که توسط این روش استفاده می شود.
نرم افزار می تواند این مقادیر را به طور خودکار محاسبه و گزارش دهد، اما نمی تواند جبران آماده سازی ضعیف نمونه، ابعاد نادرست، لغزش دسته یا طول مرجع نادرست تعریف شده را داشته باشد.
این موضوع زمانی اهمیت دارد که دو آزمایشگاه نتایج متفاوتی گزارش
می دهند.اگر مقاومت کششی مشابه باشد اما طول کشیدگی تفاوت قابل توجهی داشته باشد، ارزش دارد که آماده سازی نمونه، ابعاد اصلی، تعریف گیج، شرط، رفتار دسته و شواهد لغزش را بررسی کنید تا نتیجه گیری شود که یک ماشین دقیق نیست.
دو دستگاه کالیبره شده هنوز می توانند نتایج متفاوتی تولید کنند وقتی نمونه ها به همان روش مکانیکی آزمایش نمی شوند.
قبل و بعد از پیری
برخی برنامه های مواد کابلی نیازمند ارزیابی خواص کششی نه تنها در شرایط اولیه بلکه پس از فرایند پیری تعریف شده نیز هستند.
IEC 60811-401 به روش های پیری حرارتی در کوره هوا برای عایق بندی و پوشاندن ترکیبات می پردازد.
بنابراینیک برنامه آزمایشی معمولی می تواند موارد زیر را مقایسه کند:
نمونه بدون کهنه → مقاومت کششی + کشیدگی
with:
پیری مشخص شده → نمونه کهنه → مقاومت کششی + کشیدگی
این مقایسه کمک می کند تا نشان دهد رفتار مکانیکی ماده پس از قرار گرفتن در معرض حرارت مورد نیاز چگونه تغییر می کند.
هیچ دما و مدت زمان پیری واحدی وجود ندارد که باید در هر برنامه آزمایشی IEC 60811 کپی شود. مشخصات کابل یا محصول مربوطه شرایط مورد نیاز و معیارهای پذیرش برای ماده مورد ارزیابی را تعیین می کند.
این تمایز هنگام پیکربندی یک آزمایشگاه اهمیت دارد. دستگاه کششی اندازه گیری مکانیکی را فراهم می کند؛ برنامه کامل آزمایش ممکن است همچنین نیازمند تجهیزات مناسب برای پیری و روند تطبیق نمونه ها باشد.
چگونه ظرفیت ماشین را انتخاب کنیم
در این مرحله، انتخاب ماشین بسیار ساده تر می شود.
با نیروی نمونه مورد انتظار شروع کنید، سپس محدوده سلول بار، فرم نمونه، دسته ها، طول مورد انتظار، حرکت موجود، روش اندازه گیری مورد نیاز و حجم آزمایش روزانه را بررسی کنید.
Frame capacity بعد از این سوالات می آید.
"حداکثر نیروی مورد انتظار ما 600 نیوتن است. آیا یک دستگاه ۵ کیلو نیوتن کافی است؟»
تنها از ظرفیت فریم، 600 نیوتن به راحتی کمتر از 5 کیلو نیوتن است.
این انتخاب را کامل نمی کند.
آزمایشگاه همچنان باید تأیید کند که پیکربندی سلول بار انتخاب شده برای محدوده کاری واقعی مناسب است، نمونه را می توان بدون لغزش یا آسیب فک نگه داشت و حرکت موجود با طول مورد انتظار سازگار است.
اینجاست که ITM-LAB RS-8010A و RS-8000 نیازهای متفاوتی را برآورده می کنند.
RS-8010A — lower-force IEC 60811-501 applications
The ITM-LAB Universal Control Testing Machine ظرفیت هایی از 50 N تا 5 kN را پوشش می دهد.
برای بسیاری از نمونه های عایق کابل و غلاف با نیروی پایین تر، RS-8010A اولین سکوی ارزیابی است.
کل سیستم ممکن است شامل موارد زیر باشد:
پیکربندی دقیق باید رفتار نمونه مورد انتظار را دنبال کند و IEC 60811-501 را به عنوان یک بسته ثابت ماشین و دسته در نظر نگیرد.
RS-8000 — نیازمندی های آزمایشگاهی با نیروی بالاتر یا گسترده
ترThe ITM-LAB RS-8000 Servo Control Tension Machine پیکربندی های 10–50 kN) را پوشش می دهد.
RS-8000 زمانی اهمیت پیدا می کند که برنامه واقعی آزمایش به بازه نیروی کاری بسیار بالاتری منتقل شود یا آزمایشگاه به پلتفرم گسترده تری برای کاربردهای کششی با نیروی بالاتر نیاز داشته باشد.
برای مثال، یک تولیدکننده کابل ممکن است بخواهد یک سیستم برای چندین برنامه مواد و قطعات داشته باشد، نه دستگاهی که فقط به نمونه های عایق با نیروی پایین تر و روکش اختصاص یافته باشد. در این صورت، حجم کاری گسترده تر آزمایشگاه ممکن است چارچوب با ظرفیت بالاتر را توجیه کند.
یک کابل بزرگ به تنهایی اینطور نیست.
A Real Cable-Lab RFQ
این پرسش را در نظر بگیرید:
Material: غلاف بیرونی PVC
روش: IEC 60811-500 1
نیروی مورد انتظار: 200–600 N
کشیدگی مورد انتظار: "High"
نتایج مورد نیاز: مقاومت کششی + کشیدگی در زمان شکست
حجم آزمایش: ۸۰ نمونه در روز
نیازمندی اضافی: قبل/بعد از پیری حرارتی
اطلاعات کافی برای شناسایی RS-8010A به عنوان پلتفرمی ارزشمند وجود دارد.
اطلاعات کافی برای نهایی کردن سیستم آزمون وجود ندارد.
"کشیدگی بالا" باید به بازه مورد انتظار ترجمه شود تا حرکت ماشین قابل بررسی باشد. فرم و ابعاد نمونه هنوز وجود ندارد، همچنین طول نمونه و مشخصات کابل مربوطه نیز وجود ندارد.
برای نمونه های پیر، شرایط پیری مورد نیاز نیز باید تأیید شود نه اینکه فرض شود.
حجم روزانه یک مسئله عملی اضافه می کند. یک آزمایشگاه توسعه که هفته ای ده نمونه را اجرا می کند ممکن است تنظیم دستی بیشتری را تحمل کند. با ۸۰ نمونه در روز، بارگذاری نمونه های تکرارپذیر، عملکرد دسته و جریان کاری نرم افزاری اهمیت بیشتری پیدا می کند.
به همین دلیل دو آزمایشگاه که با یک روش IEC کار می کنند ممکن است به پیکربندی تجهیزات متفاوتی نیاز
داشته باشند.قبل از درخواست سیستم تست کششی IEC 60811 چه چیزی باید ارسال
شودیک RFQ مفید لازم نیست طولانی باشد، اما باید نمونه واقعی و نیاز آزمایش را توصیف کند:
نوع کابل: ______
ماده تحت آزمایش: عایق / غلاف< br data-start="16891" data-end="16894">ترکیب: PVC / PE / XLPE / ELASTOMER / OTHER
روش IEC قابل اجرا: ______
کابل / مشخصات محصول: ______
فرم نمونه: ______
عرض نمونه / ابعاد مرتبط: ______
ضخامت نمونه: ______
نیروی حداکثری مورد انتظار: ______ n
کشیدگی مورد انتظار: ______٪
نتایج مورد نیاز: مقاومت کششی / کشیدگی / دیگر
Unaged / Aged / هر دو: ______
پیری مورد نیاز شرایط: ______
حجم آزمایش: ______ specimens/day
نقشه کابل / نمونه / نمونه موجود: بله / خیر
با این اطلاعات، توالی انتخاب به صورت زیر درمی آید:
نمونه → نیروی مورد انتظار →سلول بار → → اندازه گیری کشیدگی → حرکت → ماشین را انجام می دهد.
IEC 60811-501 نقشه راه انتخاب سیستم تست
FAQ
IEC 60811-501 چه چیزی را تست می کند؟
IEC 60811-501 روش هایی برای تعیین خواص مکانیکی ترکیبات عایق و پوشش دهنده مورد استفاده در کابل های الکتریکی و فیبر نوری ارائه می دهد. این اصطلاح معمولا برای ترکیبات متقاطع و ترموپلاستیک کاربرد دارد و برای استفاده همراه با IEC 60811-100 طراحی شده است.
نباید با تست کششی انجام شده روی یک کابل کامل اشتباه
گرفته شود.تفاوت بین تست کشش IEC 60811 و تست کشش کل کابل چیست؟
آزمایش موادIEC 60811-501 نمونه آماده شده از ترکیب عایق یا پوشش مربوطه را ارزیابی می کند.
یک تست کشش کل کابل می تواند چندین عنصر از ساختار کابل را به طور همزمان بارگذاری کند و بنابراین به یک سؤال مکانیکی متفاوت پاسخ دهد.
آیا یک دستگاه تست کشش ۵ کیلو نیوتن برای IEC 60811-501 کافی است؟
این می تواند برای بسیاری از نمونه های عایق و غلاف بیش از حد کافی باشد، اما تصمیم باید بر اساس نیروی نمونه مورد انتظار باشد نه تعداد استاندارد یا قطر کابل.
برد سلول بار، پیکربندی گریپ، کشیدگی مورد انتظار و حرکت ماشین در دسترس نیز باید بررسی شود.
کدام دسته ها باید برای عایق کابل و نمونه های غلاف استفاده شوند؟
انتخاب گریپ به فرم نمونه، ضخامت، وضعیت سطح، سختی و رفتار کشیدگی بستگی دارد.
هدف جلوگیری از لغزش نمونه بدون ایجاد آسیب بیش از حد به فک یا شکست زودهنگام در لبه دسته است. بنابراین گریپ نهایی باید حول نمونه واقعی انتخاب شود و فقط از روی عدد استاندارد اختصاص داده نشود.
آیا برای IEC 60811-501 اکستنسومتر لازم است؟
رویکرد اندازه گیری کشیدگی باید از روش، نمونه و نتیجه مورد نیاز پیروی کند.
فرض اینکه جابجایی سر عرضی همیشه برابر با کشیدگی نمونه است یا اینکه هر کاربرد کابل ماده به همان اکستنزومتر نیاز دارد، عمل درستی نیست. رویکرد اندازه گیری باید به عنوان بخشی از پیکربندی کامل سیستم آزمایش تأیید شود.
چرا عایق کابل و نمونه های غلاف پس از پیر شدن آزمایش می شوند؟
مقایسه خواص مکانیکی قبل و بعد از پیری مشخص شده به ارزیابی تغییرات مواد پس از قرار گرفتن در معرض حرارت کمک می کند.
IEC 60811-401 روش های مرتبط برای پیر شدن فر هوا را ارائه می دهد، در حالی که مشخصات کابل/محصول مربوطه شرایط مورد نیاز و معیارهای پذیرش را تعیین
می کند.Final Thoughts
انتخاب تجهیزات برای IEC 60811-501 بسیار آسان تر می شود وقتی بحث از اندازه کابل نهایی به سمت نمونه ای که واقعا آزمایش خواهد شد منتقل
می شود.شکل و ابعاد نمونه بر نیروی مورد انتظار تأثیر می گذارد. رفتار مواد بر انتخاب و حرکت گرفتن تأثیر می گذارد. مقاومت کششی و کشیدگی تعیین می کند که سیستم اندازه گیری باید چه چیزی را ثبت کند. نیازهای پیری ممکن است مرحله دیگری به روند کاری آزمایشگاهی اضافه کند.
برای بسیاری از نمونه های عایق و غلاف با نیروی پایین تر، RS-8010A پلتفرم منطقی ITM-LAB برای ارزیابی اولیه است. RS-8000 زمانی اهمیت پیدا می کند که نیروی کار واقعی یا برنامه آزمایش گسترده تر آزمایشگاه ظرفیت بالاتری را نیاز داشته باشد.
ابتدا نمونه را تعریف کنید. دوم دستگاه را انتخاب کن.
نیاز به پیکربندی سیستم تست کشش IEC 60811-501 دارید؟
نوع کابل، عایق یا جنس غلاف، روش IEC و مشخصات کابل مربوطه، فرم و ابعاد نمونه، نیروی مورد انتظار، طول مورد انتظار، حجم آزمایش روزانه و اینکه آیا آزمایش قبل از کهنه، بعد از پیر شدن یا هر دو لازم است را برای ITM-LAB ارسال کنید.
ITM-LAB سپس می تواند پیکربندی
