Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen Transporttechnologie
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
