Прочность захвата подвесного зажима: что показывают результаты испытания на скольжение

Сила захвата подвесного зажима — это показатель, от которого зависит, будет ли фитинг выполнять свою функцию, и именно этот показатель чаще всего приводится без обоснования. Два поставщика могут указывать значения силы захвата, которые кажутся сопоставимыми, но означают совершенно разные вещи: один — нагрузку на скольжение, продемонстрированную на конкретном проводнике, а другой — расчетное значение или предел прочности на разрыв самого кронштейна, а не соединения. Покупатель, сравнивающий эти данные, не имеет возможности определить, что есть что, исходя только из предложения.

В данном руководстве рассказывается о том, что означает это число и как оно подтверждается. В нём подробно объясняется, что именно измеряется в ходе испытания на скольжение по стандарту IEC 61284, чем оно отличается от испытания на вертикальное повреждение и разрушающую нагрузку, почему требуемая нагрузка скольжения устанавливается в технических условиях заказчика, а не только стандартом, и какие подтверждающие документы следует запросить, чтобы вы могли обосновать указанную в коммерческом предложении цифру перед своим клиентом.

Здесь предполагается, что вы уже знаете, как используется данное соединение и как оно выходит из строя в процессе эксплуатации. Если вас интересует именно этот вопрос, а не вопросы, связанные с испытаниями, то шесть типов отказов и методы проверки в полевых условиях, позволяющие их выявить, рассматриваются отдельно в Отказ подвесного зажима и его диагностика.

Что на самом деле измеряет сила захвата подвесного зажима

Сила захвата характеризует сопряжение между проводником и зажимом, а не сам зажим как металлический элемент. Это сопротивление данного сопряжения протягиванию проводника по его длине. С этим понятием часто путают три других показателя, и их разграничение позволяет устранить большую часть неоднозначностей в коммерческом предложении:

• Управление интерфейсом. Какую продольную нагрузку может выдержать проводник, прежде чем он начнёт смещаться внутри зажима. Именно это и измеряется в ходе испытания на скольжение.
• Механическая прочность узла. Какую вертикальную нагрузку могут выдержать корпус, кронштейн и скоба, прежде чем металл подвергнется необратимой деформации или разрушится. Это отдельное испытание со своими собственными критериями приемлемости.
• Несущая способность крепежного элемента. Какое усилие зажима болт способен выдержать без деформации, что и определяет, какое давление в первую очередь возникает на границе соприкосновения.

Зажим может иметь прочный кронштейн и слабый соединительный элемент. Именно эта комбинация имеет наибольшее значение на практике, поскольку соединение пройдет визуальный осмотр, выдержит вес пролета и при этом позволит проводнику ползти до тех пор, пока не изменится провисание. Когда поставщик указывает значение силы зажима, в первую очередь следует уточнить, к какому из этих трех параметров оно относится.

Испытание на скольжение: как оно проводится и что оно показывает

Стандарт IEC 61284, регулирующий требования и испытания к фитингам для воздушных линий электропередачи, предусматривает испытание на скольжение для данного класса фитингов. Основная схема испытания проста, и её стоит изучить, поскольку она объясняет, почему результат имеет значение только в сочетании с тем проводником, на котором он был получен.

1. Зажим устанавливается на образец проводника, для которого он предназначен, — а не на оправку, не на стандартный стержень и не на другой проводник, имеющий номинально аналогичные размеры.
2. Конструкция узла устроена таким образом, что нагрузка протаскивает проводник в продольном направлении через зажим, при этом зажим удерживается в заданном положении.
3. Продольная нагрузка прилагается постепенно, и фиксируется значение нагрузки, при котором проводник начинает смещаться, а также величина смещения.

Таким образом, результаты испытания имеют узкий и конкретный характер: на данном проводнике и при данном состоянии зажимного болта соединение выдержало указанную нагрузку. Они не доказывают, что кронштейн прочен, что зажим подходит для другого проводника или что вставка будет вести себя так же и после многих лет термоциклирования. Это отдельные вопросы, требующие отдельных ответов.

Вертикальное повреждение и разрушающая нагрузка: это уже другой вопрос

Второе механическое испытание подвесного зажима проводится с вертикальной, а не продольной нагрузкой и позволяет ответить на другой вопрос: какую нагрузку вниз выдерживает узел, прежде чем он перестанет подходить для повторного использования, и какую — прежде чем он разрушится. Оба значения обычно выражаются как нагрузка, приводящая к повреждению, и нагрузка, приводящая к разрушению; в технических требованиях заказчика они, как правило, устанавливаются отдельно, причем нагрузка, приводящая к повреждению, должна быть ниже нагрузки, приводящей к разрушению, чтобы был определен диапазон, в пределах которого деталь считается подвергшейся необратимой деформации, а не разрушенной.

Разграничение этих двух испытаний имеет важное коммерческое значение. Поставщик, проведший только вертикальное испытание, не подтвердил сцепление, а коммерческое предложение, в котором приводится лишь один показатель “прочности” без указания, в ходе какого именно испытания он был получен, по своей сути является неоднозначным. Данное сравнение с натяжными зажимами Здесь это полезно, поскольку характеристики натяжных зажимов указываются в основном со стороны растяжения, а подвесных зажимов — с обеих сторон, и эти два набора значений не являются взаимозаменяемыми.

Почему требуемая сила захвата различается в разных технических условиях

Не существует единого универсального показателя удерживающей способности, которому должен соответствовать каждый подвесной зажим, и любой поставщик, утверждающий обратное, упрощает ситуацию. В опубликованных технических условиях закупок коммунальных предприятий требуемая нагрузка скольжения устанавливается в виде процента от минимальной разрушающей нагрузки проводника, для которого предназначен зажим. Сам процент варьируется в зависимости от технических условий: в одних опубликованных технических условиях коммунальных предприятий указываются значения в диапазоне 20%, а в других — около 25%; наряду с этим различаются количество образцов, схема испытаний и формулировка критериев приемки.

Такое отклонение не является случайным. Требуемая нагрузка скольжения зависит от того, каким нагрузкам должна выдерживать линия — ледовым и ветровым нагрузкам, допустимому перемещению проводника на опоре, последствиям ползучести для зазоров — а также от самого проводника. Это решение, касающееся проектирования линии и закупок, выраженное в виде критерия испытаний.

Практическое следствие для покупателя заключается в том, что сам по себе показатель сцепления практически бесполезен. Этот показатель становится пригодным для использования только в том случае, если он указан в следующем виде: «данная нагрузка при скольжении, на данном проводнике, в соответствии с данной спецификацией и с данным критерием приемки». Любое более краткое формулирование приводит к сравнению цифр, которые никогда не измеряли одно и то же.

Что должно быть указано в протоколе испытаний

Запрашивайте полный отчет, а не краткую строку из каталога. Отчет об испытании типа, который можно реально сверить с техническими требованиями, обычно содержит следующие сведения:

• Использованный проводник. Тип, номинальная площадь и конструкция, а также минимальная разрушающая нагрузка. Без этих данных показатель скольжения невозможно преобразовать в процентное соотношение и сравнить с какими-либо другими величинами.
• Тождество зажима. Модель, номер чертежа или редакция, чтобы в отчете указывалась именно та деталь, которую вы заказываете, а не её предшественник.
• Метод испытания и пункт, в соответствии с которым оно было проведено. Какой стандарт, какой тест и какая схема.
• Зафиксированные значения, а не просто «прошел» или «не прошел». Нагрузка при первом перемещении, смещение, а также, при необходимости, пиковая нагрузка и характер разрушения.
• Количество образцов. Результат, полученный на одном экземпляре, является ориентировочным; в опубликованных технических характеристиках оборудования обычно требуется три или более результата.
• Дата и лаборатория. Типовые испытания имеют срок действия, а отчет, составленный на основе устаревшей версии чертежа зажима, является отдельным документом.

Если в отчете указаны данные о проскальзывании без информации о проводнике, следует рассматривать их как непроверенные, а не как неудовлетворительный результат. Возможно, эти данные вполне верны; просто вы не можете этого определить, как и инженер, утверждающий заказ.

Как указать усилие зажима подвесного кронштейна в запросе

Если сформулировать запрос так, чтобы ответ можно было проверить, большая часть неоднозначностей устраняется ещё до этапа подготовки коммерческого предложения. Достаточно пяти строк:

1. Тип проводника или кабеля, его номинальное сечение или диаметр, а также минимальная разрушающая нагрузка.
2. Требуемая нагрузка на скольжение, указанная либо в абсолютных значениях, либо в процентах от предельной нагрузки на проводник, используемой в вашей технической спецификации — укажите, какой из этих вариантов применяется.
3. Требуемая вертикальная нагрузка, вызывающая повреждение, и разрушающая нагрузка с указанием критериев приемки.
4. Стандарт и редакция, в соответствии с которыми необходимо провести типовые испытания.
5. Количество необходимых проб, а также то, нужно ли вам присутствовать при проведении теста или вы согласны получить только отчет.

Одновременное указание категории атмосферных условий и спецификации цинкования позволяет избежать повторного нанесения покрытия. А в случае с кабелем, а не с проводником, следует также указать допустимое радиальное давление, поскольку именно оно, а не усилие сжатия, является определяющим ограничением — Требования к опорам кабеля ADSS представляют собой проблему, связанную с иными техническими требованиями.

Почему хороший результат на бумаге превращается в плохой при практическом применении

Зажим, прошедший испытание на скольжение, всё равно может потерять сцепление с тросом, и стоит знать, какие именно случаи это испытание просто не охватывает. Большую часть разницы между результатами типовых испытаний и поведением в реальных условиях объясняют четыре фактора:

• Вставка приобрела остаточную деформацию при сжатии. Испытание проводится на новой вставке. Резиновая или полимерная вставка, затвердевшая в процессе эксплуатации, больше не заполняет зазор, и граница раздела, которая выдержала испытание при нагрузке, приводящей к разрушению проводника, равной 20% или 25% в лабораторных условиях, больше не является той же самой границей раздела.
• Момент затяжки болта не соответствует указанному. Испытание проводится при заданных условиях зажима. Если показатель так и не достигает заданного значения, это означает, что фактическая сила захвата не соответствует заявленной.
• Поверхность проводника отличается. Смазка, пыль, окисление или иная обработка поверхности нити изменяют коэффициент трения, на котором основано испытание на скольжение. Испытание проводится на чистом образце.
• Зажим использовался повторно. Зажим, который уже однажды соскочил, имеет изношенную канавку и закрепленную вставку. Результаты его первоначальных испытаний не применимы к повторной установке.

Ничто из вышесказанного не свидетельствует против данного испытания. Это свидетельствует в пользу того, чтобы рассматривать результат испытания как характеристику нового, правильно установленного зажима на указанном проводнике — что и является его сутью, и именно поэтому инструкция по установке и значение момента затяжки должны быть указаны в сертификате, а не обсуждаться отдельно. критерии выбора самого зажима учесть совмещение паза, вставки и кабеля, которое предполагается в испытании на скольжение.

Часто задаваемые вопросы

Сила захвата — это то же самое, что и разрывная нагрузка зажима?

Нет. Разрывная нагрузка — это характеристика металлической конструкции при вертикальной нагрузке. Прочность захвата — это характеристика соединения проводника и зажима при продольной нагрузке. Зажим может быть прочным, но при этом все равно проскальзывать.

Какой процент от предельной нагрузки проводника следует использовать при испытании на проскальзывание?

Этот показатель определяется техническим заданием на закупку, а не каким-либо универсальным правилом. В опубликованных технических заданиях коммунальных предприятий используются значения в диапазоне от 20% до 25% от минимальной разрушающей нагрузки проводника. Уточните значение в вашем собственном техническом задании, а не берите его из другого проекта.

Можно ли провести испытание на скольжение на другом проводнике того же размера?

На эти результаты полагаться не следует. Состояние поверхности, конструкция жилы и материал — все эти факторы влияют на характер взаимодействия, и результаты, полученные для другого проводника, не могут быть перенесены на данный проводник. Испытание проводится с учетом характеристик именно того проводника, для которого предназначен зажим.

Должен ли отчет о типовых испытаниях быть свежим?

Она должна соответствовать текущей редакции чертежа зажима. Отчет по более ранней редакции свидетельствует о другой детали, независимо от даты его составления.

Нужно ли проводить это испытание для зажимов для оптоволоконных кабелей?

При использовании волоконного кабеля основное внимание уделяется допустимому радиальному давлению и возникающей в результате деформации, поэтому один лишь показатель проскальзывания не позволяет определить пригодность кабеля. Зажим по-прежнему должен удерживать кабель, но ограничивающий критерий при этом иной.

Практические выводы

Спросите о трёх вещах, и неоднозначность в основном исчезнет: о проводнике, на котором были получены данные; об испытании и пункте спецификации, в соответствии с которыми оно проводилось; а также о критериях приемки, предусмотренных вашей спецификацией. Поставщик, который сможет ответить на все три вопроса, имеет соответствующий отчёт. Тот, кто не сможет, — лишь номер.

Если вы предоставите данные о проводнике, требуемую нагрузку скольжения в процентах от разрушающей нагрузки, а также вертикальные нагрузки, указанные в вашей технической спецификации, мы подберем подходящую модель из ассортимент подвесных зажимов – в котором указаны длины кабеля и пределы прочности на разрыв для каждой модели – и приложите технические условия к коммерческому предложению, а не отправлять их отдельно после него. Отправьте техническое задание нашей технической службе и мы расскажем вам, что мы можем подтвердить, а что — нет.