ประเมินโหลดขณะดึงสายเคเบิลทีละช่วงของแนวเดินสาย: บวกแรงต้านของช่วงแนวตรง รวมแรงจากน้ำหนักของช่วงยกที่ไม่มีสิ่งรองรับ แล้วคำนวณแรงดึงที่ส่วนโค้งและโหลดกดด้านข้าง ผมเริ่มจากม้วนสายและไปตามทิศทางการดึง แรงดึงที่ออกจากแต่ละช่วงจะเป็นแรงดึงเริ่มต้นของช่วงถัดไป ดังนั้นลำดับของช่วงตรงและส่วนโค้งจึงสำคัญ
ผมเปรียบเทียบแรงที่คำนวณได้กับความสามารถในการรับแรงของสายเคเบิล อุปกรณ์ต่อพ่วงสำหรับดึงสาย และจุดรองรับ ตัวอย่างใช้สมมติฐานที่ระบุไว้อย่างชัดเจน สำหรับการติดตั้งจริง ให้วางค่าขีดจำกัดปัจจุบันของสายเคเบิลและอุปกรณ์ที่ใช้ไว้ข้างโหลดที่คำนวณได้
ประเด็นสำคัญ
- การคำนวณช่วงสายเลื่อนบนแนวราบให้ค่าแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น ให้รวมแรงดึงขาเข้าแยกต่างหาก
- แปลงมวลหน่วย kg เป็นแรงหน่วย N เพียงครั้งเดียวโดยใช้ความเร่งโน้มถ่วง
- ตรวจโหลดกดด้านข้างที่ส่วนโค้งแต่ละจุดโดยใช้แรงดึงขาออกเฉพาะจุดและรัศมีที่เกี่ยวข้อง
- ใช้แบบจำลองการเลื่อน ลูกกลิ้ง หรือท่อร้อยสายที่แทนสภาพสัมผัสจริง
- กำหนดให้น้ำหนักแขวนและโหลดอื่นของแนวเดินสายถ่ายไปยังจุดรองรับที่ออกแบบไว้ก่อนเข้าหัวที่เคเบิลแกลนด์
แบ่งแนวเดินสายเป็นกรณีโหลด
ช่วงหนึ่งของแนวเดินสายคือความยาวสายเคเบิลที่กำหนดทิศทาง สภาพการรองรับ และแบบจำลองการคำนวณไว้ชัดเจน ทำเครื่องหมายตำแหน่งม้วนสาย ปลายดึง ส่วนโค้ง จุดเปลี่ยนระดับ และจุดรองรับ ผมกำหนดรหัสแยกให้ความยาวช่วงตรงแต่ละช่วง และบันทึกว่าสายเลื่อนบนพื้นผิว กลิ้งบนอุปกรณ์ หรือห้อยอย่างอิสระ
| สภาพของแนวเดินสาย | การคำนวณหลัก | ข้อมูลนำเข้าที่ทำให้ผลเปลี่ยน |
|---|---|---|
| ช่วงสายเลื่อนบนแนวราบ | แรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นจากน้ำหนักที่มีสิ่งรองรับ | มวลสายเคเบิล ความยาว และสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่จุดสัมผัส |
| ช่วงแนวดิ่งที่ไม่มีสิ่งรองรับ | น้ำหนักที่ถ่ายผ่านเส้นทางรับแรงดึง | ความยาวที่ไม่มีสิ่งรองรับและมวลที่ติดอยู่ |
| ส่วนโค้งที่มีการสัมผัสแบบเลื่อน | แรงดึงที่เพิ่มขึ้นและโหลดกดด้านข้างเฉพาะจุด | แรงดึงขาเข้า มุม แรงเสียดทาน รัศมี และรูปแบบการจัดวางสายเคเบิล |
| การจัดวางลูกกลิ้งหรือรอก | แรงต้านการกลิ้งและการดัดเฉพาะของอุปกรณ์ | สภาพลูกกลิ้ง ระยะห่าง รูปทรงรอก และความแข็งของสายเคเบิล |
ติดตามแรงจากสายเคเบิลเข้าสู่โครงสร้างรองรับ อุปกรณ์นำสายอาจรับแรงปฏิกิริยาในแนวข้าง ขณะที่อุปกรณ์ต่อพ่วงสำหรับดึงสายรับแรงดึงตามแนวแกน กำหนดโหลดให้แต่ละชิ้นส่วนตามที่ชิ้นส่วนนั้นรับจริง
คำนวณแรงเสียดทานของช่วงสายเลื่อนบนแนวราบอย่างไร?
สำหรับช่วงสายเลื่อนบนแนวราบ ให้คูณน้ำหนักสายเคเบิลที่มีสิ่งรองรับด้วยสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่เกี่ยวข้อง แล้วบวกแรงต้านนี้เข้ากับแรงดึงขาเข้า แบบจำลองต่อไปนี้สมมติว่าเป็นสายเคเบิลเส้นเดียวแนวตรง การเคลื่อนที่สม่ำเสมอ และสภาพสัมผัสคงที่:
ในที่นี้ คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่ไม่มีหน่วย, คือมวลสายเคเบิลต่อความยาว หน่วย kg/m, คือความยาวช่วงเลื่อน หน่วย m และ คือความเร่งโน้มถ่วง หน่วย m/s² พื้นผิวเป็นตัวรองรับน้ำหนักสายเคเบิล ส่วนโค้ง ทางลาด สิ่งกีดขวาง และโหลดอื่น ๆ เป็นส่วนแยกต่างหากของแบบจำลองแนวเดินสาย
แรงดึงขาเข้าเป็นโหลดตามแนวแกนที่มีอยู่แล้วตรงทางเข้าของช่วง สำหรับสมดุลแนวราบที่เคลื่อนที่สม่ำเสมอนี้ แรงดึงขาออกเท่ากับแรงดึงขาเข้าบวกแรงเสียดทานของช่วง แนวทางนี้เป็นวิธีคำนวณทีละช่วงแบบเดียวกับที่อธิบายไว้ในคู่มือการติดตั้งสายเคเบิลกำลังของ Southwire โดยใช้หน่วย SI ให้สอดคล้องกันในที่นี้
ตัวอย่างเช่น พิจารณาสายเคเบิลสมมติที่มีมวล 0.8 kg/m ความยาวช่วงเลื่อนบนแนวราบ 20 m สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่สมมติให้เป็น 0.30 และ m/s² สมมติให้เคลื่อนที่สม่ำเสมอและไม่มีแรงต้านอื่นในช่วงนี้:
| ปริมาณ | การคำนวณ | ผลลัพธ์ |
|---|---|---|
| มวลสายที่กำลังเคลื่อนที่ | 0.8 × 20 | 16 kg |
| แรงตั้งฉากในแบบจำลองนี้ | 16 × 9.80665 | 156.91 N |
| แรงต้านจากการเลื่อนที่เพิ่มขึ้น | 0.30 × 156.9064 | 47.07 N |
| แรงดึงขาออกเมื่อมีแรงดึงขาเข้า 25 N | 25 + 47.07192 | 72.07 N |
ผมนำแรงดึงขาออก 72.07 N ไปใช้กับช่วงถัดไป แรงเสียดทาน 47.07 N เป็นเพียงส่วนที่เพิ่มจากแรงดึงขาเข้า 25 N ของช่วงนี้เท่านั้น
ตรวจสอบข้อมูลสัมผัสที่ยังไม่แน่นอน
เมื่อใช้สายเคเบิลและความยาวเดิม สัมประสิทธิ์สมมติ 0.20 และ 0.40 ให้ค่า 31.38 N และ 62.76 N ตามลำดับ การเพิ่มสัมประสิทธิ์เป็นสองเท่าทำให้แรงเสียดทานในแบบจำลองนี้เพิ่มเป็นสองเท่า อินพุตสำหรับทดสอบความไวเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า การระบุสภาพการสัมผัสให้ชัดเจนสำคัญกว่าการเพิ่มทศนิยมอีกหนึ่งตำแหน่ง
ผมแยกสภาพสัมผัสขณะเริ่มเคลื่อนที่ออกจากสภาพขณะเคลื่อนที่แล้ว จากนั้นระบุเปลือกสาย ท่อร้อยสาย หรือพื้นผิวรองรับ และสารหล่อลื่นที่ใช้ร่วมกันได้ ลูกกลิ้งต้องใช้แบบจำลองและเงื่อนไขของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง การเดินแนวราบไม่ได้ทำให้พื้นผิวของลูกกลิ้งกลายเป็นพื้นผิวแบบเลื่อน
สายเคเบิลแนวดิ่งเพิ่มโหลดเท่าใด?
สำหรับสายเคเบิลส่วนที่ห้อยอย่างอิสระ ไม่มีสิ่งรองรับ และอยู่ในสมดุลสถิต:
น้ำหนักแขวนคือแรงโน้มถ่วงจากมวลที่ไม่มีสิ่งรองรับซึ่งอยู่ต่ำกว่าจุดที่กำลังตรวจสอบ ในที่นี้ คือความยาวดังกล่าว มีหน่วยเป็นเมตร ผมทำเครื่องหมายจุดรองรับระหว่างทางก่อนกำหนดว่าความยาวส่วนใดเป็นภาระของแต่ละจุด
พิจารณาสายเคเบิลสมมติเส้นเดิมอีกช่วงหนึ่งที่แขวนยาว 6 m แยกต่างหาก โดยมีมวลต่อหน่วยความยาว 0.8 kg/m สายช่วงนี้มีน้ำหนัก 47.07 N หากจุดรองรับด้านบนยังรับอุปกรณ์ต่อพ่วงมวล 1.5 kg ด้วย อุปกรณ์นั้นจะเพิ่มแรงอีก 14.71 N ทำให้แรงรวมในตัวอย่างสถิตนี้เป็น 61.78 N ให้นับอุปกรณ์ต่อพ่วงเพียงครั้งเดียว หากแนวเดินสายจริงมีทั้งช่วงแนวราบและแนวดิ่ง ให้นับความยาวสองช่วงแยกกัน
มวลและน้ำหนักต้องใช้หน่วยต่างกัน ตารางหน่วย SI ของ NIST กำหนดให้มวลใช้หน่วยกิโลกรัมและแรงใช้นิวตัน หากข้อมูลสายเคเบิลระบุน้ำหนักต่อความยาวเป็น N/m อยู่แล้ว ให้คูณด้วยความยาวโดยตรง การคูณด้วยความเร่งโน้มถ่วงซ้ำจะทำให้แรงสูงเกินจริง
สำหรับการยก ให้รวมความเร่ง แรงเสียดทานที่จุดรองรับ อุปกรณ์ต่อพ่วง และทิศทางการเคลื่อนที่ไว้ในแบบจำลองพลวัตที่เกี่ยวข้อง สำหรับแนวเดินสายที่หยุดนิ่ง ให้ระบุจุดรองรับถาวรที่รับน้ำหนักหลังถอดอุปกรณ์ดึงสายออกแล้ว
เกิดอะไรขึ้นเมื่อสายผ่านส่วนโค้ง?
ส่วนโค้งเปลี่ยนทั้งแรงดึงขณะดึงและโหลดที่กดสายเคเบิลเข้าหาอุปกรณ์นำสาย ผมคำนวณแรงดึงขาออกเฉพาะจุดก่อน แล้วนำค่านั้นไปใช้ในสมการโหลดด้านข้างที่เกี่ยวข้อง รูปแบบการจัดวางสายเคเบิลมีความสำคัญ: สายเคเบิลเส้นเดียวกับสายเคเบิลหลายเส้นที่อยู่ร่วมกันในท่อร้อยสายมีลักษณะการสัมผัสต่างกัน
สำหรับสายเคเบิลเส้นเดียวที่สัมผัสแบบเลื่อน มักใช้การประมาณส่วนโค้งเบื้องต้นดังนี้:
ในที่นี้ คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขณะเคลื่อนที่ของส่วนโค้ง, คือมุมสัมผัสในหน่วยเรเดียน และ คือค่าคงที่เอ็กซ์โพเนนเชียล นี่คือกรณีสายเคเบิลเส้นเดียวของการประมาณ E-15 ของ Southwire โดยมีตัวคูณแก้ผลจากน้ำหนักเท่ากับหนึ่ง การเลี้ยว 90° มีค่า เรเดียน หากใส่ 90 เป็นค่ามุมหน่วยเรเดียน ผลลัพธ์จะแตกต่างไปอย่างมาก
การประมาณนี้แทนการสัมผัสแบบเลื่อน ไม่ได้ครอบคลุมรอกหมุนทุกชนิดหรือส่วนโค้งของสายเคเบิลแข็ง Southwire แยกการทำงานของรอกที่หมุนได้อย่างอิสระออกจากแรงต้านการดัดของสายเคเบิล สำหรับแนวเดินสายจริง ให้ใช้รูปแบบการจัดวางสาย รูปทรงส่วนโค้ง และแบบจำลองอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และรวมแรงต้านเพิ่มเติมจากการดัดหรือการเริ่มเคลื่อนที่ตามที่แบบจำลองนั้นกำหนด
ใช้หน่วย N/m สำหรับโหลดกดด้านข้าง
สำหรับสายตัวนำเดี่ยวหนึ่งเส้น หรือสายตัวนำหลายเส้นภายในปลอกหุ้มร่วมกัน ดัชนีโหลดกดด้านข้างแบบง่ายคือ:
ใช้แรงดึงเฉพาะจุดที่ออกจากส่วนโค้งเป็นหน่วย N และรัศมีส่วนโค้งที่เกี่ยวข้องเป็นหน่วย m เพื่อคำนวณค่า N/m Southwire ระบุรูปแบบนี้ไว้เป็น E-20 และให้สมการอื่นสำหรับรูปแบบการจัดวางสายชนิดอื่น ให้ยึดข้อกำหนดเรื่องรัศมีของแบบจำลองตามที่ระบุไว้ในแบบ เพราะเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของรอกไม่ได้เท่ากับรัศมีที่ต้องใช้เสมอไป
โหลดกดด้านข้างคือแรงต่อหน่วยความยาวที่กระทำตลอดแนวสัมผัสของส่วนโค้ง แม้มักเรียกว่าแรงกดด้านข้าง แต่ดัชนีนี้ไม่ใช่ความดันในหน่วยพาสคัล NIST กำหนดให้พาสคัลมีหน่วย N/m² การคำนวณความเค้นสัมผัสเฉพาะจุดยังต้องใช้พื้นที่สัมผัสและการกระจายโหลดด้วย
ในตัวอย่างแยกต่างหาก หากแรงดึงที่ออกจากส่วนโค้งเป็น 400 N รัศมี 0.50 m จะให้ค่า 800 N/m เมื่อแรงดึงเท่าเดิม รัศมี 0.80 m จะให้ค่า 500 N/m รัศมีที่ใหญ่ขึ้นลดดัชนีนี้ แต่รูปทรงที่เลือกยังต้องเป็นไปตามรัศมีดัดต่ำสุดของสายเคเบิลและเหมาะกับแนวเดินสาย
ถ่ายทอดแรงดึงผ่านแนวช่วงตรง–ส่วนโค้ง–ช่วงตรง
ตัวอย่างต่อเนื่องนี้ใช้สายเคเบิลสมมติเส้นเดิมและความเร่งโน้มถ่วงเดิม โดยเป็นสายหนึ่งเส้นที่เลื่อนอย่างสม่ำเสมอผ่านช่วงตรงแนวราบ 20 m ส่วนโค้ง 90° และช่วงตรง 10 m ตัวอย่างนี้ไม่มีช่วงแนวดิ่ง
สมมติว่ามีแรงดึง 25 N ที่ทางเข้าของช่วงตรงแรก แรงเสียดทาน 0.30 ในช่วงตรงทั้งสอง และ 0.20 ที่ส่วนโค้ง รัศมีส่วนโค้งสำหรับแบบจำลองโหลดด้านข้างเป็น 0.50 m ใช้การประมาณส่วนโค้งอย่างง่ายข้างต้น ตัวอย่างนี้ไม่รวมผลชั่วขณะขณะเริ่มดึง ความแข็งของสายเคเบิล และการแก้แรงจากน้ำหนักบริเวณส่วนโค้งแยกต่างหากนอกเหนือจากการประมาณดังกล่าว
| ตำแหน่งหรือองค์ประกอบ | การคำนวณ | ผลลัพธ์ |
|---|---|---|
| แรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นของช่วงตรงแรก | 0.30 × 0.8 × 20 × 9.80665 | 47.07 N |
| แรงดึงที่เข้าสู่ส่วนโค้ง | 25 + 47.07192 | 72.07 N |
| ตัวคูณแรงดึงที่ส่วนโค้ง | exp(0.20 × π/2) | 1.3691 |
| แรงดึงที่ออกจากส่วนโค้ง | 72.07192 × 1.36910777 | 98.67 N |
| ดัชนีโหลดกดด้านข้างเฉพาะจุดที่ส่วนโค้ง | 98.67422572 / 0.50 | 197.35 N/m |
| แรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นของช่วงตรงที่สอง | 0.30 × 0.8 × 10 × 9.80665 | 23.54 N |
| แรงดึงที่ทางออกสุดท้าย | 98.67422572 + 23.53596 | 122.21 N |
ใช้ 122.21 N ที่ทางออกสุดท้าย และ 98.67 N ที่ทางออกของส่วนโค้ง การแทนค่าตำแหน่งของส่วนโค้งก่อนหน้าด้วยค่าผลลัพธ์สุดท้ายจะทำให้ตำแหน่งบนแนวเดินสายปะปนกัน ผมคงความละเอียดเต็มไว้ระหว่างคำนวณแต่ละขั้น แล้วปัดเศษเฉพาะค่าผลลัพธ์ที่แสดง
จากการวิเคราะห์ตัวอย่างนี้ของผม การเพิ่มรัศมีส่วนโค้งจาก 0.50 m เป็น 0.80 m ลดดัชนีโหลดกดด้านข้างจาก 197.35 เป็น 123.34 N/m หรือลดลง 37.5% เมื่อแรงดึงเท่าเดิม การประมาณแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลให้ค่าแรงดึงเท่าเดิม เพราะสมการนั้นไม่มีรัศมีอยู่ด้วย การออกแบบแนวเดินสายจริงยังต้องตรวจสอบรัศมีดัดและความแข็งของสายเคเบิลด้วย
การเปลี่ยนทิศทางการดึงควรคำนวณใหม่ ลำดับของช่วงตรงและส่วนโค้งจะเปลี่ยนไป และแรงดึงที่เข้าสู่แต่ละส่วนโค้งอาจเปลี่ยนด้วย สำหรับแนวเดินสายที่มีการเปลี่ยนระดับ ทิศทางขององค์ประกอบแรงที่เกิดจากน้ำหนักในแบบจำลองการดึงก็เปลี่ยนไปด้วย ให้เปรียบเทียบโหลดเฉพาะจุดและการเข้าถึงอุปกรณ์หลังคำนวณใหม่ แทนที่จะเพียงกลับทิศลูกศรบนใบบันทึกที่ทำเสร็จแล้ว
ขีดจำกัดใดเป็นตัวควบคุมโหลดขณะดึงสายเคเบิล?
เปรียบเทียบโหลดที่คำนวณได้แต่ละรายการกับขีดจำกัดที่ใช้กับสายเคเบิล อุปกรณ์ต่อพ่วง ตำแหน่ง และลักษณะหน้าที่นั้น แรงดึงต่ำที่ทางออกสุดท้ายไม่ได้ตัดสินว่าโหลดกดด้านข้างที่ส่วนโค้งแคบอยู่ในขีดจำกัดหรือไม่ เช่นเดียวกัน ขีดจำกัดแรงดึงของสายเคเบิลที่สูงก็ไม่ได้เพิ่มพิกัดรับแรงของห่วงดึงหรือแคลมป์จับสาย
| รายการตรวจสอบ | เปรียบเทียบกับ | หากไม่เป็นไปตามเกณฑ์เปรียบเทียบ |
|---|---|---|
| แรงดึงในสายเคเบิล | ขีดจำกัดของสายเคเบิลตามโครงสร้างและวิธีดึงที่ระบุ | ลดแรงดึงที่แนวเดินสายต้องใช้ หรือปรับรูปแบบการดึงที่ได้รับอนุมัติ |
| อุปกรณ์ต่อพ่วงสำหรับดึงสาย | พิกัดรับแรงและเงื่อนไขการติดตั้ง | เลือกอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เหมาะสมแล้วตรวจสอบระบบซ้ำ |
| ส่วนโค้งแต่ละจุด | ขีดจำกัดโหลดกดด้านข้างและรัศมีดัดต่ำสุดที่เกี่ยวข้อง | เพิ่มรัศมี เปลี่ยนแนวเดินสาย หรือลดแรงดึงที่เข้าสู่ส่วนโค้ง |
| อุปกรณ์นำสายและจุดรองรับ | ความสามารถรับโหลดตามแนวแกน/ด้านข้างและการยึดติดกับโครงสร้าง | ปรับฮาร์ดแวร์ ระยะห่าง หรือแบบการติดตั้ง |
| ทางเข้าปลายทาง | แนวสายเคเบิล จุดรองรับ และหน้าที่การยึดรั้งของเคเบิลแกลนด์ | แก้ไขแนวเข้าหาและจุดรองรับก่อนเข้าหัวที่เคเบิลแกลนด์ |
คู่มือของ Southwire แยกขีดจำกัดของอุปกรณ์ดึงสาย แรงดึงในสาย โหลดกดด้านข้าง และรูปทรงของแนวเดินสายออกจากกัน ให้ใช้คำแนะนำปัจจุบันสำหรับสายเคเบิลและอุปกรณ์ต่อพ่วงเพื่อดูค่าที่อนุญาต แล้วเปรียบเทียบกับโหลดที่คำนวณได้ในแต่ละตำแหน่ง
วิศวกรผู้รับผิดชอบการติดตั้งยังต้องพิจารณาแรงต้านที่ม้วนสาย ผลขณะเริ่มดึง การเปลี่ยนแปลงระหว่างดึง และความเสี่ยงจากสิ่งกีดขวางหรือการติดขัด ให้ระบุการตรวจติดตามโหลดและเกณฑ์การหยุดไว้ในแผนการติดตั้ง
คลีตยึดสายและเคเบิลแกลนด์ทำหน้าที่อย่างไร?
ผมกำหนดให้ฮาร์ดแวร์ที่ออกแบบมาเพื่อรับโหลดเป็นผู้รับโหลดของแนวเดินสาย IEC 61914:2021 ครอบคลุมคลีตยึดสายเคเบิลและอุปกรณ์ยึดรั้งระหว่างจุด รวมถึงหน้าที่ใช้งานที่ประกาศไว้และพื้นผิวติดตั้งที่กำหนด IEC 62444:2010 ครอบคลุมเคเบิลแกลนด์ครบชุด ทั้งสองเป็นหน้าที่ของส่วนประกอบที่แยกจากกันและมีเงื่อนไขการติดตั้งของตนเอง
ผลการยึดรั้งสายเคเบิลของเคเบิลแกลนด์ไม่ได้ทำให้แกลนด์เป็นอุปกรณ์ต่อพ่วงสำหรับดึงสายหรือเป็นจุดรองรับแนวดิ่งที่ไม่มีข้อจำกัด ให้ระบุความยาวที่ไม่มีสิ่งรองรับ โหลดที่ติดอยู่ และแรงปฏิกิริยาที่จุดรองรับก่อน แล้วเลือกฮาร์ดแวร์ให้เหมาะกับหน้าที่นั้น คู่มือคลีตยึดสายและเคเบิลแกลนด์อธิบายความสัมพันธ์ของอุปกรณ์ทั้งสองบริเวณทางเข้าตู้หุ้มอุปกรณ์
ที่ส่วนโค้งสุดท้าย ผมตรวจแนวเข้าตรงที่ต้องการ ระยะยื่นจากตู้หุ้มอุปกรณ์ และตำแหน่งรองรับ อย่าให้สายเคเบิลกดด้านข้างกับปากเคเบิลแกลนด์ คู่มือการเลือกรัศมีการดัดอธิบายรูปทรงนี้ ส่วนคู่มือการลดแรงดึงที่สายเคเบิลอธิบายโหลดขณะใช้งานหลังการติดตั้ง
จัดทำใบบันทึกคำนวณแนวเดินสายให้ใช้งานได้
| รายการที่บันทึก | ข้อมูลที่ใส่ในใบบันทึกคำนวณ |
|---|---|
| สายเคเบิล | รหัสหรือชื่อเรียก มวลต่อความยาว เส้นผ่านศูนย์กลาง และวิธีดึง |
| ช่วงของแนวเดินสาย | ทิศทาง ความยาว มุม รัศมี และสภาพการรองรับ |
| สมดุลแรง | แรงดึงขาเข้า โหลดที่เพิ่มขึ้น และแรงดึงขาออก |
| ข้อมูลนำเข้าและขีดจำกัด | หลักเกณฑ์แรงเสียดทาน ขีดจำกัดของสายเคเบิลและอุปกรณ์ต่อพ่วง |
| เงื่อนไขที่ยังไม่ทราบ | แรงต้านที่ม้วนสาย ผลขณะเริ่มดึง หรือสภาพของอุปกรณ์ |
เมื่อข้อมูลนำเข้าเปลี่ยน ผมคำนวณช่วงปลายทางที่ได้รับผลกระทบใหม่ ให้แสดงโหลดที่ยังไม่ทราบไว้อย่างชัดเจน แทนที่จะซ่อนไว้ในตัวคูณทั่วไป
สรุป
ผมคำนวณโหลดขณะดึงสายเคเบิลโดยติดตามแรงตลอดแนวเดินสาย ช่วงแนวราบเพิ่มแรงเสียดทาน ช่วงยกที่ไม่มีสิ่งรองรับเพิ่มน้ำหนัก และส่วนโค้งเปลี่ยนแรงดึงพร้อมสร้างโหลดกดด้านข้างเฉพาะจุด การส่งต่อแรงดึงขาออกช่วยเชื่อมโยงผลเหล่านี้โดยไม่ทำให้หน่วยหรือตำแหน่งสับสน
ก่อนเลือกรูปแบบการดึง ให้เปรียบเทียบผลเฉพาะจุดกับขีดจำกัดของสายเคเบิล อุปกรณ์ต่อพ่วง ส่วนโค้ง และจุดรองรับ ที่ตู้หุ้มอุปกรณ์ ให้จัดการรองรับสายและรูปทรงแนวเข้าตามที่ต้องการ เพื่อให้เคเบิลแกลนด์ทำหน้าที่นำสายเข้าและยึดรั้งตามที่ระบุไว้
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับโหลดขณะดึงสายเคเบิลเบื้องต้น
เครื่องคำนวณแนวราบให้แรงดึงรวมทั้งหมดหรือไม่?
คำนวณแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นจากช่วงสายเลื่อนบนแนวราบเท่านั้น ให้บวกแรงดึงขาเข้า แล้วคำนวณช่วงตรง ส่วนโค้ง หรือช่วงแนวดิ่งอื่น ๆ ด้วยแบบจำลองที่เกี่ยวข้อง ผมใช้ผลของช่วงนี้เป็นบรรทัดหนึ่งในใบบันทึกแนวเดินสาย ไม่ใช่ค่าผลลัพธ์สุดท้ายสำหรับแนวเดินสายทุกแบบ
ป้อนน้ำหนักสายเป็นกิโลกรัมเพื่อแทนแรงได้หรือไม่?
กิโลกรัมเป็นหน่วยมวล คูณมวลด้วยความเร่งโน้มถ่วงเพื่อให้ได้แรงหน่วยนิวตัน หากเอกสารข้อมูลระบุน้ำหนักต่อความยาวเป็น N/m อยู่แล้ว ให้คูณด้วยความยาวโดยไม่คูณความเร่งโน้มถ่วงซ้ำ แยกป้าย kg/m และ N/m ให้ชัดเจนตลอดการคำนวณ
เหตุใดแรงกดด้านข้างจึงแสดงเป็น N/m?
ดัชนีส่วนโค้งอย่างง่ายสำหรับสายเคเบิลเส้นเดียวคำนวณโดยหารแรงดึงขาออกเฉพาะจุดด้วยรัศมีส่วนโค้งที่ใช้บังคับ หน่วยของดัชนีเป็นแรงต่อความยาว แม้มักเรียกว่าแรงกดผนังด้านข้าง การคำนวณความเค้นสัมผัสเป็น N/m² ยังต้องมีข้อมูลพื้นที่สัมผัสและการกระจายโหลดด้วย
เคเบิลแกลนด์รับน้ำหนักของสายเคเบิลแนวดิ่งได้หรือไม่?
ใช้เคเบิลแกลนด์รับหน้าที่นี้ได้เฉพาะเมื่อมีการระบุเคเบิลแกลนด์ สายเคเบิล และรูปแบบการติดตั้งที่แน่นอนสำหรับโหลดที่จะเกิดขึ้น ก่อนอื่นผมจะระบุความยาวที่ไม่มีสิ่งรองรับและจุดรองรับอื่น แล้วเลือกฮาร์ดแวร์สำหรับเส้นทางถ่ายแรงนั้น การยึดรั้งสายเคเบิลได้เพียงอย่างเดียวไม่ได้ทำให้เคเบิลแกลนด์เป็นอุปกรณ์ต่อพ่วงสำหรับดึงสาย
รัศมีส่วนโค้งที่ใหญ่ขึ้นจะลดแรงดึงขณะดึงที่ปลายทางได้เสมอหรือไม่?
รัศมีที่ใหญ่ขึ้นช่วยลดดัชนีโหลดกดด้านข้างแบบง่ายเมื่อแรงดึงเท่ากัน ในการประมาณส่วนโค้งแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล แรงดึงขึ้นอยู่กับแรงดึงขาเข้า แรงเสียดทาน และมุม ดังนั้นการเปลี่ยนรัศมีเพียงอย่างเดียวจึงไม่ทำให้ค่าประมาณนั้นเปลี่ยน ตรวจสอบความแข็งของสายเคเบิลจริง รูปทรงส่วนโค้ง และแบบจำลองของอุปกรณ์ด้วย
แหล่งข้อมูลและเอกสารอ้างอิงทางเทคนิค
- Southwire — คู่มือการติดตั้งสายเคเบิลกำลัง (2005), แบบจำลองแรงดึงและโหลดกดด้านข้าง, เข้าถึงเมื่อ 2026-10-28.
- NIST — คู่มือ SI บทที่ 4: หน่วยมวล แรง และความดัน, เข้าถึงเมื่อ 2026-10-28.
- IEC 61914:2021 — คลีตยึดสายสำหรับการติดตั้งทางไฟฟ้า, เข้าถึงเมื่อ 2026-10-28.
- IEC 62444:2010 — ขอบเขตโครงสร้างและสมรรถนะของเคเบิลแกลนด์ครบชุด, เข้าถึงเมื่อ 2026-10-28.
