คำอธิบายโดยละเอียด
ฟิสิกส์ ของ การ บิด — ทำไม สายเคเบิล มาตรฐาน จึง ล้ม เหลว
สายเคเบิล ยืดหยุ่น มาตรฐาน — แม้ กระทั่ง สายเคเบิล ยืดหยุ่น สูง เกรด โซ่ลาก — ออก แบบ สำหรับ การ งอ ใน ระนาบ เดียว เมื่อ ใช้ แรง งอ ตัวนำ ด้าน นอก ของ การ โค้ง ยืด (ความ ตึง) และ ตัวนำ ด้าน ใน กด อัด รูป แบบ การ ตี เกลียว ของ สายเคเบิล (โดย ทั่วไป S-lay หรือ Z-lay, ทิศ เดียว) รองรับ นี้ โดย ให้ ตัวนำ เลื่อน สัมพัทธ์ กัน ภาย ใน ชุด แกน
การ บิด ต่าง กัน โดย พื้น ฐาน เมื่อ สายเคเบิล ถูก บิด หมุน รอบ แกน ตาม ยาว:
- ตัวนำ ด้าน นอก ของ สายเคเบิล เดิน ตาม เส้น ทาง เกลียว — ยาว กว่า เส้น กึ่ง กลาง ตรง
- ตัวนำ ใกล้ ศูนย์ เดิน ตาม เส้น ทาง สั้น กว่า — ใกล้ แกน หมุน มาก กว่า
- ความ ต่าง ของ ความ ยาว เส้น ทาง หมาย ความ ว่า ตัวนำ นอก ยืด (ความ ตึง) และ ตัวนำ ใน กด อัด — พร้อม กัน, รอบ เส้น รอบ นอก ทั้งหมด
การ ตี เกลียว SZ — วิธี แก้ ปัญหา การ บิด
การ ตี เกลียว SZ สลับ ทิศ ทาง ของ เกลียว ตาม ความ ยาว สายเคเบิล, สับ เปลี่ยน ระหว่าง S-lay และ Z-lay ใน ช่วง ซ้ำ ๆ 0.5–1.0 เมตร:
| ช่วง | ทิศ การ ตี เกลียว | การ ตอบ สนอง ของ ตัวนำ |
|---|---|---|
| ช่วง ที่ 1 | S-lay (เกลียว มือ ซ้าย) | กด อัด ภาย ใต้ การ บิด ตาม เข็ม นาฬิกา |
| ช่วง ที่ 2 | Z-lay (เกลียว มือ ขวา) | ยืด ภาย ใต้ การ บิด ตาม เข็ม นาฬิกา |
| ช่วง ที่ 3 | S-lay | กด อัด |
เมื่อ สายเคเบิล ถูก บิด ตาม เข็ม นาฬิกา ช่วง S-lay ขมวด แน่น (ตัวนำ กด อัด) ขณะ ที่ ช่วง Z-lay คลาย (ตัวนำ ยืด) ความ เค้น สุทธิ บน ตัวนำ ใด ๆ มี ค่า ประมาณ ศูนย์ — การ กด อัด ใน ช่วง S หัก ล้าง ความ ตึง ใน ช่วง Z, เมื่อ รวม ตลอด ความ ยาว ตัวนำ
แท่ง วัสดุ อุด กัน บิด มี หน้าที่ สอง ประการ:
- เติม ช่อง ว่าง ระหว่าง ตัวนำ, ป้องกัน ตัวนำ เคลื่อน เข้า ช่อง ว่าง ระหว่าง การ บิด
- ให้ แรง คืน ตัว ยืด หยุ่น — เมื่อ ปลด การ บิด, พลังงาน ยืด หยุ่น ที่ เก็บ ใน แท่ง วัสดุ อุด ทำให้ สายเคเบิล กลับ สู่ ตำแหน่ง ปกติ, ไม่ บิด
มุม บิด เทียบ แกน หุ่นยนต์ — ต้อง ใช้ พิกัด ใด
| แกน หุ่นยนต์ | การ เคลื่อน ที่ | มุม บิด ทั่วไป | พิกัด สายเคเบิล ที่ แนะนำ |
|---|---|---|---|
| แกน 1 (ฐาน หมุน) | หมุน, งอ เท่านั้น | 0° (ไม่ มี การ บิด ที่ สายเคเบิล) | งอ ยืดหยุ่น สูง, ไม่ ใช่ บิด |
| แกน 2 (หัว ไหล่) | งอ เท่านั้น | 0° | งอ ยืดหยุ่น สูง |
| แกน 3 (ข้อ ศอก) | งอ, บิด เล็กน้อย | ±30° | งอ ยืดหยุ่น สูง + บิด |
| แกน 4 (ข้อ มือ ม้วน) | หมุน ต่อ เนื่อง | ±180° | พิกัด บิด ±180°/m |
| แกน 5 (ข้อ มือ ก้ม-เงย) | งอ + บิด ปาน กลาง | ±90° | พิกัด บิด ±180°/m |
| แกน 6 (ข้อ มือ หมุน) | หมุน ต่อ เนื่อง พร้อม ตัว เปลี่ยน เครื่อง มือ | ±270° (พร้อม ตัว เปลี่ยน เครื่อง มือ) | พิกัด บิด ±270°/m |
ช่วง สายเคเบิล สำหรับ แกน 4, 5, และ 6 คือ จุด ที่ สายเคเบิล พิกัด การ บิด เป็น ข้อ บังคับ — สายเคเบิล ยืดหยุ่น มาตรฐาน จะ ล้ม เหลว ภาย ใน สัปดาห์ ที่ ตำแหน่ง เหล่า นี้
การ ผลิต สายเคเบิล บิด ของ Yichi
- ความ ยาว เกลียว SZ จับ คู่ กับ พิกัด การ บิด: ความ ยาว ช่วง S/Z (0.5–1.0 m) จับ คู่ กับ มุม บิด ที่ คาด หวัง และ เส้น ผ่าน ศูนย์กลาง สายเคเบิล อัตราส่วน ความ ยาว ช่วง ต่อ ความ ยาว เกลียว สายเคเบิล เป็น พารามิเตอร์ การ ออก แบบ ที่ วิกฤต — ตรวจ สอบ ทุก รอบ การ ผลิต
- วัสดุ อุด กัน บิด ที่ ออก แบบ ทาง วิศวกรรม: แท่ง วัสดุ อุด ไม่ ใช่ PU ทั่วไป — พวก มัน ถูก สูตร ด้วย ความ แข็ง Shore เฉพาะ (โดย ทั่วไป 70–85 A) และ มอดุลัส ยืด หยุ่น เพื่อ ให้ แรง คืน ตัว ที่ ถูก ต้อง สำหรับ เส้น ผ่าน ศูนย์กลาง สายเคเบิล และ มุม บิด ที่ คาด หวัง
- ชั้น เลื่อน ระหว่าง แกน และ เปลือก: เปลือก ใน TPE บาง ทำ หน้า ที่ เป็น ระนาบ ไถล ระหว่าง ชุด แกน และ เปลือก นอก PUR หาก ไม่ มี ชั้น นี้ เปลือก จะ ยึด ติด กับ ตัวนำ ชั้น นอก สุด และ จำกัด การ เคลื่อน ที่ แบบ บิด — รวม ความ เค้น มาก กว่า กระจาย
- การ ทดสอบ การ บิด พร้อม โหลด ตาม แกน: การ ทดสอบ การ บิด ทำ ภาย ใต้ โหลด ตาม แกน ที่ กำหนด (โดย ทั่วไป 50–100 N สำหรับ สายเคเบิล หุ่นยนต์) เพื่อ จำลอง สภาพ ติด ตั้ง จริง ที่ สายเคเบิล อยู่ ภาย ใต้ ความ ตึง เล็กน้อย จาก น้ำหนัก ตัว เอง และ แรง ยึด ของ คอนเนกเตอร์