Енергоподвеждащи вериги
Начало > Електроапаратурa > Статии > Сп. Инженеринг ревю - брой 8, 2010
Разнообразие от модели и области на приложение
Енергоподвеждащите вериги, познати още като кабеловодещи вериги, са широко използвани в автоматизираните индустриални процеси. Представляват елементи, които имат за задача да защитават и насочват гъвкавите кабели и маркучи, свързани с подвижните автоматизирани машини или с части от тях, при които свободновисящите комуникационни, захранващи кабели или пневматични и хидравлични маркучи могат да бъдат механически увредени, а също така биха създали опасност при работа. Веригите изпълняват хоризонтални, вертикални, ротационни и триизмерни движения по предварително зададено направление. Основната им задача е да намаляват износването и напрежението върху кабелите и маркучите, да предпазват от преплитане и да подсигуряват безопасността на оператора.
Конструктивни разновидности
Повечето вериги имат правоъгълно напречно сечение. Напречните елементи по цялото протежение на веригата могат да се отварят отвън по начин, който позволява лесно полагане на кабелите и тяхното свързване. Сепараторите, монтирани във веригите, разделят кабелите и подобряват организацията и монтажа им. Краищата на веригите се свързват с машината с помощта на монтажни скоби.
Обикновено структурата на веригата е такава, че позволява огъването й в една равнина. В комбинация с фиксатори в двата края, вложените кабели изцяло могат да се предпазят от увисване в нежелана посока, заплитане или смачкване.
Най-често веригите се произвеждат на модулен принцип, което премахва ограниченията по отношение на дължината им. За всяко конкретно приложение дължината на кабеловодещата верига може да се изчисли по формулата:
L=Ls/2+K,
където:
L е свободната дължина на веригата,
Ls - ходът (изминатият път),
K е дължината на веригата в зоната на дъгата и е във функция от радиуса на огъване.
Видове кабеловодещи вериги
Кабеловодещите вериги се отличават с огромно разнообразие на конструктивни решения.
Продуктовата гама на някои от водещите компании в областта обхваща многообразие от видове вериги, предназначени за решение на различни проблеми, свързани с използването на кабели, маркучи и други гъвкави носители на разнообразни медии (енергия) от или до подвижните части на машините.
В зависимост от конструкцията си, кабеловодещите вериги са отворен и затворен тип. Кабеловодещите вериги затворен тип са предназначени за защита на подвижни кабели и маркучи от външни въздействия при възвратно-постъпателното им движение в хоризонтална или вертикална равнина, както и при комбинирано движение. Те осигуряват сигурна защита от външни въздействия, дълъг експлоатационен период, безшумност на движението, безопасност при работа и др. Затворените кабеловодещи вериги се използват в приложения с горещи стружки, замърсяване и прах, които са характерни за обработката на дърво, целулоза, текстил, стоманолеене, в земеделието, топлоелектроцентрали, както и при други неблагоприятни условия на околната среда. За по-леки условия на работа се използват вериги отворен тип, при които напречните елементи са разположени на определено разстояние.
В зависимост от материала, от който са произведени, веригите са от полимерен материал и метални. Металните намират все по-рядко приложение, тъй като полимерните материали предлагат повече възможности в конструктивно отношение, те са значително по-леки и са икономически по-изгодни като суровина. Съществуват и хибридни модели, изработени от пластмаса и алуминий.
Инсталационни и експлоатационни специфики
За нормалното функциониране на кабеловодещите вериги някои производители препоръчват скорост на движение до 20 м/мин, температура на околната среда от 5°С до 50°С, влажност - до 60% и др. В много случаи се достигат стойности на скоростта до 20 м/сек, ускорения до 200 м/сек2 и температурен диапазон на работа от -40 °C до +130 °C.
Кръстосване и преплитане на кабелите в кабеловодещите вериги не се допуска, а светлият им отвор не трябва да се запълва повече от 80%. Не се допуска и провисване и триене с повърхнини от машината.
Специално внимание трябва да се отдели на полагането на кабелите във веригата, тъй като правилната инсталация допринася както за дълъг жизнен цикъл на кабеловодещата система, така и за удължаване на експлоатационния срок на вложените кабели и маркучи. Те не бива да се усукват или прегъват. В случаите, в които има голямо струпване на кабели или маркучи, трябва да се осигури достатъчно пространство свободното движение на всеки от тях както помежду им, така и спрямо самата верига.
Струпването и успоредното разположение на кабели, особено с големи разлики в напречното сечение, също не се препоръчва (фиг. 1). Кръглите или плоски кабели и маркучи трябва да бъдат разположени свободно във веригата, но да бъдат фиксирани към подвижните и неподвижните й краища.
Тенденции в конструкцията на веригите
За случаите на енергоподвеждане при относително завъртане на подвижния и неподвижния орган на машината, усилията на производителите са насочени към създаване на компактни вериги, в които завъртането на краищата на кабелите да се осъществява в минимално пространство, а самите те да не се усукват. При някои от предлаганите модели двата края на веригата се завъртат до 3000 градуса - осем пъти около собствената й ос. По този начин енергията и данните се пренасят при високи скорости и на минимално пространство около оста на въртене при минимално износване на елементите.
Наскоро бе представена кабеловодеща система, която може да се движи постоянно само в една посока. Операциите, които изпълнява са старт, стоп, повторен старт и достигане на изходна позиция в една и съща посока. Веригата е подходяща за роботи, стелажообслужващи машини, захранващи устройства и др. При това всяка една от работните единици на линията има възможност да бъде индивидуално адресирана и да изпълнява самостоятелни задачи. Веригата се движи с постоянна скорост, подвеждайки информация и енергия от въртящия захранващ блок до изпълнителния орган.
Освен компактността, възможностите за огъване и динамиката на веригите, производителите се стремят да оптимизират и други техни работни параметри, като например нива на шум и устойчивост на неблагоприятни фактори на околната среда. Постоянните подобрения в дизайна водят до по-малка маса в съчетание с голяма якост, голяма устойчивост на усукване, минимално износване в зоната на триене, дълъг експлоатационен срок, лесна и бърза инсталация и др.
Като тенденция се очертава и конструирането на стандартизирани елементи за веригите, което би занижило разходите за производството им и би улеснило монтажа и поддръжката на съоръженията.
Област на приложение
Кабеловодещите вериги намират разнообразни приложения в областта на индустриалната автоматизация - използват се при промишлени роботи, машини за обработване на метал, дърво, камък, опаковъчни и металообработващи машини, при рутинни операции, свързани с транспортирането на стоките и други. Някои от решенията се прилагат и в металургията, минната индустрия, корабостроенето, строителната индустрия, плавателните съдове, в пристанища и терминали и много други.
Вижте още от Електроапаратурa
Новият брой 8/2024
