R. Huinink
Invloed van dyformen op de levensduur van multi-strengs-kabels.
Laboratoriumexperiment,
Rapport 98.3.TT.5059, Sectie Transporttechniek en Logistieke Techniek.
Er is veel onderzoek gedaan naar het effect van verschil in opbouw van de
kabelconstructies op de levensduur van de kabels. Die levensduur wordt
bepaald door het aantal wisselingen van de kabel over een leidschijf voordat
de kabel breekt. Factoren als trekkracht, schijfdiameter en contactdruk
hebben invloed op de levensduur.
Een manier om de contactdruk van staalkabels op de leidschijven te
verkleinen, het beter op elkaar aansluiten van de draden en het voorkomen
van uitdraaien van de kabel bij grote belastingen, is het dyformen van de
kabels. Er zijn op dit moment twee manieren bekend om de kabels koud te
vervormen, namelijk strengen-dyformd en kabel-dyformd. In het eerste geval
worden, voordat de strengen tot een kabel worden gedraaid, allereerst de
verschillende strengen gedraaid en een voor een door een trekschijf
gehaald. Bij de tweede manier, kabeldyformen, worden allereerst de strengen tot een
kabel gedraai,d waarna dit geheel door de schijf getrokken zal worden.
In het onderzoek beschreven in dit rapport, is getracht de invloed van de
verschillende manieren van dyformen op de levensduur van de staalkabels te
bepalen. Hierbij wordt onderzocht of de mate van vervorming invloed op de
levensduur heeft. Er zijn hiertoe een aantal proeven uitgevoerd met twee
meer-strengs-kabels, waarvan één de structuur van kabel-dyformd
en een strengen-dyformd heeft.
Voordat met de beide kabels experimenten worden gedaan, wordt ingegaan op de
theoretische achtergronden van staalkabels met de theorie van Feyrer.
Daarnaast worden de meetopstellingen en meetmethoden beschreven waarmee
respektievelijk levensduur, treksterkte, oppervlakte en vervorming bepaald
kunnen worden. Voor de bepaling van de mate van vervorming van de
verschillende draadeinden is een programma geschreven. Hierbij is gebruik
gemaakt van het beeldverwerkingsprogramma TIM for Windows.
De resultaten van de levensduurproeven zijn met de theorie van Feyrer voor
multi-strengs-kabels vergeleken. De beide kabels kunnen tot dezelfde populatie
worden beschouwd als de theoretische kabel. Dit wordt beïnvloed door de
grote waarde van de standaarddeviatie van de theoretische kabel. Bovendien is
geconcludeerd dat beide dyformd kabels niet tot dezelfde populatie worden
beschouwd, door een veel kleinere standaardafwijking.
Met behulp van proeven voor de trekkracht- en oppervlaktebepaling, is de
treksterkte van de diverse draadeinden bepaald. Uit deze proeven blijkt dat
het materiaal gebruikt voor de constructie van de kabeldyformd Zwickau kabel
onregelmatig is van sterkte. Dit kan van invloed zijn op de vervorming van
de draden in deze kabelconstructie.
Vervolgens is de mate van vervorming van de diverse draadeinden van de
kabels bepaald. Uit de vervorming van deze draden, kan worden geconcludeerd
dat het effect van de vervorming van de gehele kabel in één keer,
groter is in de kern dan in de buitenste strengen. Dit wordt veroorzaakt door
het feit dat de buitenste strengen een grotere vrijheid hebben om te
verplaatsen in plaats van te vervormen. Verplaatsing van de kern zal door de
omliggende strengen worden bemoeilijkt.
Verder wordt geconcludeerd, uit een vergelijk tussen de levensduur van de
geteste kabels en de gemiddelde draad vervorming, dat de methode van
dyformen en daarmee gerelateerde vervorming, wel degelijk invloed heeft op
de levensduur.
Uit de vergelijking met de resultaten van eerdere proeven is geconcludeerd
dat de strengen-dyformd kabels met een verhoging van de belasting, een
relatief hogere levensduur krijgen. Er wordt aanbevolen het gebruik van de
strengen-dyformd kabels bij hoge belastingen te prefereren boven de
kabel-dyformd kabels.
Rapporten studenten Transporttechniek en Logistieke Techniek
Gewijzigd: 2007.12.04;
logistics@3mE.tudelft.nl
, TU Delft
/ 3mE
/ TT
/ LT.