Навигация по таблицам
- Типы планетарных скруточных машин
- Технические характеристики
- Параметры шага свивки
- Характеристики натяжения жил
- Типы кабелей и применение
Типы планетарных скруточных машин
| Тип машины | Количество жил | Диаметр каркаса, мм | Максимальная скорость, об/мин | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Планетарная 1+6 | 2-7 | 10-30 | 600-800 | Контрольные кабели малого сечения |
| Планетарная 1+12 | 2-13 | 15-50 | 400-700 | Силовые кабели среднего сечения |
| Планетарная 1+18 | 2-19 | 20-60 | 300-600 | Силовые кабели большого сечения |
| Планетарная 1+24 | 2-25 | 30-70 | 200-500 | Многожильные силовые кабели |
| Планетарная 1+61 | 2-61 | 40-80 | 50-300 | Специальные многожильные кабели |
Технические характеристики планетарных машин
| Параметр | Минимальное значение | Максимальное значение | Единица измерения | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр каркаса | 10 | 80 | мм | Согласно ГОСТ 31996-2012 с изм. №1 |
| Количество жил | 2 | 61 | шт | Включая центральную жилу |
| Скорость скрутки | 50 | 800 | об/мин | Зависит от типа машины |
| Натяжение жил | 5 | 200 | Н | Регулируется механически |
| Линейная скорость | 50 | 400 | м/мин | При максимальных оборотах |
Параметры шага свивки
| Диаметр кабеля, мм | Шаг свивки (D) | Формула расчета | Тип кабеля | Рекомендации |
|---|---|---|---|---|
| 5-10 | 8-12D | h = 8D × π | Контрольные | Малый шаг для гибкости |
| 10-20 | 10-15D | h = 12D × π | Силовые малого сечения | Оптимальное соотношение |
| 20-40 | 12-18D | h = 15D × π | Силовые среднего сечения | Стандартный шаг |
| 40-60 | 15-20D | h = 18D × π | Силовые большого сечения | Увеличенный шаг |
| 60-80 | 18-25D | h = 22D × π | Специальные кабели | Максимальный шаг |
Характеристики натяжения жил
| Сечение жилы, мм² | Натяжение, Н | Материал жилы | Тип контроля | Допуск, % |
|---|---|---|---|---|
| 0,5-1,5 | 5-15 | Медь | Механический | ±5 |
| 2,5-6 | 15-40 | Медь/Алюминий | Механический | ±5 |
| 10-25 | 30-80 | Медь/Алюминий | Автоматический | ±3 |
| 35-70 | 60-120 | Алюминий | Автоматический | ±3 |
| 95-240 | 100-200 | Алюминий | Автоматический | ±2 |
Типы кабелей и применение
| Тип кабеля | Маркировка | Количество жил | Напряжение, кВ | Машина для производства |
|---|---|---|---|---|
| Силовой с ПВХ изоляцией | ВВГ, АВВГ | 1-5 | 0,66; 1,0; 3,0 | Планетарная 1+6 до 1+24 |
| Контрольный | КВВГ, КВВГэ | 4-37 | 0,66 | Планетарная 1+12 до 1+61 |
| Силовой гибкий | ПВС, ШВВП | 2-5 | 0,38; 0,66 | Планетарная 1+6 до 1+12 |
| Самонесущий изолированный | СИП-1, СИП-2 | 2-4 | 0,66; 1,0 | Планетарная 1+6 до 1+18 |
| Огнестойкий | ВВГнг, КВВГнг | 1-37 | 0,66; 1,0; 3,0 | Планетарная 1+6 до 1+61 |
Оглавление статьи
- Принципы работы планетарных скруточных машин
- Критерии выбора скруточного оборудования
- Расчет шага свивки и его влияние на качество
- Системы контроля натяжения жил
- Технические требования по ГОСТ 31996-2012
- Режимы работы и настройка оборудования
- Контроль качества и испытания готовой продукции
Принципы работы планетарных скруточных машин
Планетарные скруточные машины представляют собой высокотехнологичное оборудование для производства многожильных кабелей и проводов. Основной принцип работы основан на планетарном движении катушек с проволокой вокруг центральной оси, что обеспечивает равномерную скрутку жил без их осевого закручивания.
Механизм открутки предотвращает нежелательное закручивание отдельных жил. Он состоит из неподвижной центральной шестерни, паразитных шестерен и шестеренок, связанных с люльками. Это обеспечивает постоянное горизонтальное расположение осей отдающих катушек и формирование качественной скрутки.
i = Z₁/Z₂, где:
Z₁ - количество зубьев центральной шестерни
Z₂ - количество зубьев шестерни люльки
Типичное значение i = 1:1 для равномерной открутки
Критерии выбора скруточного оборудования
Выбор планетарной скруточной машины определяется несколькими ключевыми факторами, которые напрямую влияют на качество производимых кабелей и экономическую эффективность производства.
Первый критерий - количество и сечение жил. Для контрольных кабелей с небольшим количеством жил (до 7) достаточно машины типа 1+6. Для силовых многожильных кабелей требуются машины 1+12, 1+18 или даже 1+24. Специальные применения, такие как производство кабелей управления с большим количеством жил, требуют машин типа 1+61.
Диаметр каркаса должен соответствовать размерам производимого кабеля. Для кабелей диаметром до 20 мм подходят машины с каркасом 10-30 мм, для более крупных кабелей необходимы машины с каркасом 40-80 мм. Правильный выбор диаметра каркаса обеспечивает стабильность процесса и качество готовой продукции.
Расчет шага свивки и его влияние на качество
Шаг свивки является критическим параметром, определяющим механические и электрические характеристики кабеля. Он измеряется в диаметрах готового кабеля (D) и варьируется от 8D до 25D в зависимости от типа и назначения кабеля.
h = k × D × π, где:
h - шаг свивки в мм
k - коэффициент (8-25)
D - диаметр готового кабеля в мм
π - число пи (3,14159)
Малый шаг свивки (8-12D) применяется для контрольных кабелей и обеспечивает повышенную гибкость, но снижает скорость производства. Средний шаг (12-18D) оптимален для большинства силовых кабелей, обеспечивая баланс между гибкостью и производительностью. Большой шаг (18-25D) используется для жестких силовых кабелей большого сечения.
h = 15 × 12 × 3,14159 = 565,5 мм
Это означает, что на каждые 565,5 мм длины кабеля жилы совершают один полный оборот вокруг центральной оси.
Неправильный выбор шага свивки может привести к различным дефектам: слишком малый шаг вызывает чрезмерное растяжение жил и снижение проводимости, а слишком большой - к нестабильности конструкции и образованию петель при изгибах.
Системы контроля натяжения жил
Контроль натяжения жил является одним из наиболее важных аспектов процесса скрутки. Современные планетарные машины оснащаются различными системами контроля натяжения в зависимости от типа производимых кабелей и требований к качеству.
Механические системы натяжения представляют собой ременные тормоза с ручной регулировкой для каждой люльки. Оператор устанавливает необходимое усилие натяжения вручную, что подходит для простых кабелей и небольших объемов производства. Диапазон регулирования составляет от 5 до 80 Н в зависимости от сечения жилы.
T = k × S × σ, где:
T - натяжение в Н
k - коэффициент материала (Cu=1,2; Al=0,8)
S - сечение жилы в мм²
σ - допустимое напряжение (0,3-0,5 МПа)
Автоматические системы контроля натяжения обеспечивают постоянное натяжение независимо от диаметра катушки и скорости размотки. Они используют обратную связь и регулируются электронно, что критически важно для высококачественных кабелей. Точность поддержания натяжения составляет ±2-3%.
Технические требования по ГОСТ 31996-2012 с изменениями
ГОСТ 31996-2012 устанавливает основные технические требования к силовым кабелям с пластмассовой изоляцией на напряжения 0,66, 1 и 3 кВ. Важно отметить, что с 1 сентября 2021 года в стандарт внесены изменения №1, которые касаются требований к толщине оболочек и других параметров кабелей.
Стандарт нормирует шаг скрутки жил в зависимости от конструкции кабеля. Для круглых жил он должен составлять не более 20 диаметров скрученного элемента, для секторных жил - не более 25 диаметров эквивалентного круглого сечения. Эти требования непосредственно влияют на настройку планетарных машин.
- Направление скрутки жил - левое для первого повива, правое для второго
- Неравномерность шага скрутки - не более ±5%
- Отсутствие перехлестов и петель в готовом кабеле
- Плотность скрутки - коэффициент заполнения не менее 0,85
Особое внимание уделяется многожильным кабелям. ГОСТ требует, чтобы жилы были скручены концентрическими повивами с чередованием направления скрутки. Это предъявляет специфические требования к настройке планетарных машин и системам контроля направления вращения.
Стандарт также устанавливает требования к испытаниям готовых кабелей, включая проверку сопротивления изоляции, электрической прочности и механических характеристик. Качество скрутки напрямую влияет на результаты этих испытаний.
Режимы работы и настройка оборудования
Планетарные скруточные машины могут работать в различных режимах в зависимости от типа производимого кабеля. Основные режимы включают скрутку с откруткой, без открутки, а также специальные режимы для комбинированных кабелей.
Режим с откруткой используется для большинства стандартных кабелей. В этом режиме механизм открутки активен и предотвращает закручивание отдельных жил. Скорость скрутки в этом режиме ограничена характеристиками механизма открутки и обычно не превышает 500-600 об/мин для машин большой производительности.
P = V × 60 / 1000, где:
P - производительность в км/ч
V - линейная скорость в м/мин
При скорости 300 м/мин производительность составит 18 км/ч
Режим без открутки применяется для специальных кабелей, где требуется дополнительное закручивание жил. В этом режиме механизм открутки блокируется, и каждая жила получает дополнительные обороты. Это используется при производстве экранированных кабелей и некоторых типов контрольных кабелей.
Настройка скорости скрутки зависит от диаметра кабеля, материала жил и требуемого качества. Для тонких контрольных кабелей можно использовать высокие скорости (600-800 об/мин), для толстых силовых кабелей скорость снижается до 200-400 об/мин для обеспечения стабильности процесса.
Контроль качества и испытания готовой продукции
Контроль качества скрутки осуществляется на всех этапах производства - от настройки оборудования до испытаний готового кабеля. Современные планетарные машины оснащаются системами онлайн-контроля, позволяющими отслеживать основные параметры в реальном времени.
Первичный контроль включает проверку равномерности натяжения жил, стабильности шага скрутки и отсутствия механических дефектов. Используются лазерные измерители диаметра, тензометрические датчики натяжения и системы видеоконтроля поверхности кабеля.
- Диаметр готового кабеля - допуск ±3%
- Неравномерность шага скрутки - не более ±5%
- Овальность сечения - не более 15%
- Натяжение жил - в пределах заданного диапазона ±5%
- Отсутствие видимых дефектов поверхности
Периодический контроль включает механические испытания образцов кабеля. Проверяется прочность на разрыв, гибкость, сопротивление скручиванию. Образцы подвергаются циклическим изгибам для проверки стабильности конструкции.
Финальные электрические испытания включают измерение сопротивления жил, сопротивления изоляции, испытания электрической прочности. Качество скрутки влияет на все эти параметры - неравномерная скрутка может привести к повышенному сопротивлению и снижению электрической прочности.
k = L_ж / L_к, где:
L_ж - длина жилы в скрутке
L_к - длина готового кабеля
Оптимальное значение k = 1,02-1,05 для силовых кабелей
Часто задаваемые вопросы
Отказ от ответственности: Данная статья носит исключительно ознакомительный характер и не может служить руководством для технических решений без дополнительных консультаций со специалистами.
Источники информации:
- ГОСТ 31996-2012 "Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ" с изменениями №1 от 01.09.2021
- Техническая документация производителей планетарных скруточных машин (актуализирована на 2025 г.)
- Справочные материалы по кабельному производству и современные отраслевые стандарты
- Исследования ВНИИКП и отраслевых институтов по кабельным технологиям
