Mô Tả Chi Tiết
Vật Lý Của Xoắn — Vì Sao Cáp Tiêu Chuẩn Hỏng
Cáp mềm tiêu chuẩn — kể cả cáp mềm cao định mức máng xích — được thiết kế để uốn trong một mặt phẳng. Khi tác dụng lực uốn, ruột dẫn phía ngoài khúc uốn kéo giãn (căng) và phía trong nén. Kiểu bện của cáp (thường S-lay hoặc Z-lay, một hướng) thích ứng bằng cách cho phép ruột dẫn trượt tương đối trong cụm lõi.
Xoắn khác cơ bản. Khi cáp bị xoắn quanh trục dọc:
- Ruột dẫn phía ngoài cáp đi theo đường xoắn ốc — dài hơn đường tâm thẳng
- Ruột dẫn gần tâm đi theo đường ngắn hơn — gần trục xoay hơn
- Khác biệt độ dài đường đi nghĩa là ruột dẫn ngoài kéo giãn (căng) và ruột dẫn trong nén — đồng thời, quanh toàn bộ chu vi
Bện SZ — Giải Pháp Xoắn
Bện SZ xen kẽ hướng xoắn ốc dọc chiều dài cáp, chuyển giữa S-lay và Z-lay trong các đoạn lặp lại 0,5–1,0 mét:
| Đoạn | Hướng Bện | Phản Ứng Ruột Dẫn |
|---|---|---|
| Đoạn 1 | S-lay (xoắn ốc trái) | Nén dưới xoắn chiều kim đồng hồ |
| Đoạn 2 | Z-lay (xoắn ốc phải) | Kéo giãn dưới xoắn chiều kim đồng hồ |
| Đoạn 3 | S-lay | Nén |
Khi cáp xoắn theo chiều kim đồng hồ, các đoạn S-lay siết chặt (ruột dẫn nén) trong khi đoạn Z-lay nới lỏng (ruột dẫn kéo giãn). Ứng suất ròng trên bất kỳ ruột dẫn nào gần bằng không — nén trong đoạn S triệt tiêu căng trong đoạn Z, tích phân trên chiều dài ruột dẫn.
Thanh độn chống xoắn phục vụ hai chức năng:
- Lấp kẽ giữa các ruột dẫn, ngăn ruột dẫn di chuyển vào khoảng trống khi xoắn
- Cung cấp lực phục hồi đàn hồi — khi nhả xoắn, năng lượng đàn hồi tích trữ của thanh độn đưa cáp về vị trí trung tính, không xoắn
Góc Xoắn và Trục Robot — Cần Định Mức Nào?
| Trục Robot | Chuyển Động | Góc Xoắn Điển Hình | Định Mức Cáp Khuyến Nghị |
|---|---|---|---|
| Trục 1 (xoay đế) | Xoay, chỉ uốn | 0° (không xoắn ở cáp) | Uốn mềm cao, không xoắn |
| Trục 2 (vai) | Chỉ uốn | 0° | Uốn mềm cao |
| Trục 3 (khuỷu) | Uốn, xoắn nhẹ | ±30° | Uốn mềm cao + xoắn |
| Trục 4 (cuộn cổ tay) | Xoay liên tục | ±180° | Định mức xoắn ±180°/m |
| Trục 5 (nghiêng cổ tay) | Uốn + xoắn vừa | ±90° | Định mức xoắn ±180°/m |
| Trục 6 (xoay cổ tay) | Xoay liên tục với bộ đổi dụng cụ | ±270° (với bộ đổi dụng cụ) | Định mức xoắn ±270°/m |
Đoạn cáp cho trục 4, 5 và 6 là nơi cáp định mức xoắn là bắt buộc — cáp mềm tiêu chuẩn sẽ hỏng trong vài tuần tại các vị trí này.
Sản Xuất Cáp Xoắn Yichi
- Độ dài bước SZ khớp định mức xoắn: Độ dài đoạn S/Z (0,5–1,0 m) được khớp với góc xoắn dự kiến và đường kính cáp. Tỷ lệ độ dài đoạn với độ dài bước cáp là thông số thiết kế quan trọng — được kiểm chứng trên mỗi lô sản xuất
- Vật liệu độn chống xoắn theo kỹ thuật: Thanh độn không phải PU thông thường — chúng được pha chế với độ cứng Shore cụ thể (thường 70–85 A) và mô đun đàn hồi để cung cấp lực phục hồi đúng cho đường kính cáp và góc xoắn dự kiến
- Lớp trượt giữa lõi và vỏ: Một vỏ trong TPE mỏng đóng vai trò mặt phẳng trượt giữa cụm lõi và vỏ ngoài PUR. Không có lớp này, vỏ sẽ dính vào ruột dẫn ngoài cùng và hạn chế chuyển động xoắn của chúng — tập trung ứng suất thay vì phân bố
- Thử nghiệm xoắn với tải dọc: Thử nghiệm xoắn được thực hiện với cáp dưới tải dọc xác định (thường 50–100 N cho cáp robot) để mô phỏng điều kiện lắp đặt nơi cáp chịu căng nhẹ từ tự trọng và lực giữ đầu nối