Cách chọn xích dẫn cáp: quy trình 8 bước

1. Đúng thứ tự: tính điều kiện làm việc trước, chọn model sau

Ở xưởng, hỏi "chọn xích dẫn cáp thế nào" thì thường nhận được một bảng model để dò xem cái nào "có vẻ dùng được". Thứ tự đúng thì ngược lại: phải làm rõ điều kiện làm việc và danh sách cáp trước, model là kết quả tự hiện ra ở bước cuối, chứ không phải điểm khởi đầu.

Làm ngược gây hai lỗi điển hình. Một là chọn chiều rộng trong theo bề rộng khung máy, nhét cáp vào mới thấy hệ số lấp đầy vượt mức, chạy một thời gian cáp cọ sát nhau ở đoạn uốn và bong vỏ. Hai là mua xích trước, quay lại tính bán kính uốn mới thấy R không đủ, nên hoặc phải dùng cáp nhỏ hơn, hoặc bỏ cả dây xích.

Bài này chia việc chọn mẫu thành 8 bước: 3 bước đầu chỉ tính toán, 3 bước giữa chốt kích thước, 2 bước cuối lo chiều dài và môi trường. Đi hết 8 bước thì model gần như duy nhất; còn lại chỉ là chọn một nấc trong dải mà nhà sản xuất đưa ra.

Tóm một câu: đầu vào của chọn mẫu là điều kiện làm việc, đầu ra mới là model. Sai thứ tự thì mọi bước sau chỉ là chữa cháy.

2. Bước 1–3: điều kiện làm việc, danh sách cáp, chiều rộng trong

Bước 1 Xác định điều kiện chuyển động

Trước hết phải rõ máy chuyển động thế nào, đây là đầu vào cho mọi phép tính sau:

1. Hành trình S: quãng đường một chiều. Hành trình dài hay ngắn quyết định có cần tính đến kiểu chạy trượt hay gối đỡ hay không.
2. Tốc độ và gia tốc: điều kiện tốc độ cao cần siết biên dự phòng hệ số lấp đầy, xem giới hạn chọn mẫu theo tốc độ và gia tốc.
3. Cách lắp đặt: treo tự do, chạy trượt, hay có con lăn đỡ; có lệch tải không.
4. Môi trường: nhiệt độ, dầu, dung dịch cắt, bụi, cấp độ sạch.

Kết quả bước này là một bảng điều kiện làm việc. Bảng này để trống bất kỳ dòng nào thì các kích thước tính ra sau đó đều không đáng tin.

Bước 2 Kiểm kê cáp và ống dẫn

Liệt kê từng thứ phải đi trong xích, đừng ước lượng theo trí nhớ:

• đường kính ngoài của từng sợi cáp (đường kính thực khi đã có lớp bọc và lớp chống nhiễu), số lượng, trọng lượng trên mét;
• ống khí và ống thủy lực, kèm đường kính ngoài và số ống — chúng cũng chiếm tiết diện như cáp;
• tổng tiết diện và tổng trọng lượng của cáp và ống.

Hai lỗi hay gặp: chỉ tính cáp mà quên ống; dùng đường kính danh nghĩa thay cho đường kính ngoài thực tế. Hệ số lấp đầy và bán kính uốn đều dựa trên danh sách này, sai danh sách là sai toàn bộ phần sau.

Bước 3 Tính chiều rộng trong và hệ số lấp đầy

Chiều rộng trong không phải "khung rộng bao nhiêu thì chọn bấy nhiêu", mà tính ngược từ tổng tiết diện cáp:

• giữ hệ số lấp đầy theo tiết diện trong khoảng 60% trở xuống (kể cả ống), chừa khoảng 40% trống;
• cáp phải được vách ngăn tách rời, không chồng lên nhau;
• cáp có tiết diện chênh lệch lớn thì chia nhóm.

Khi hệ số lấp đầy vượt 60%, cáp bị ép vào nhau ở đoạn uốn và bán kính uốn thực tế nhỏ hơn giá trị thiết kế — thiết kế tính 10D nhưng cáp thực nhận 7D, tuổi thọ giảm mạnh. Phương pháp đầy đủ và ví dụ tính trong bài cách chọn chiều rộng trong.

3. Bước 4–6: bán kính uốn, chiều cao trong, dòng và model

Bước 4 Chốt bán kính uốn R

R phải nằm giữa hai con số:

• giới hạn dưới: bán kính uốn động tối thiểu do nhà sản xuất cáp đưa ra, thường bằng 7,5–10 lần đường kính ngoài D. Với hành trình ≥ 10m, tính từ 10D rồi cộng thêm 20% dự phòng;
• giới hạn trên: chiều cao lắp đặt mà máy có thể chừa ra, thực tế lấy ≈ 2R + chiều dày mắt xích + khe an toàn.

Sau đó trong bảng nấc R của nhà sản xuất xích, nhích lên một nấc, đừng lấy sát ngưỡng. Bối cảnh tham khảo: tiêu chuẩn Đức DIN VDE 0298-3 cho trường hợp xích kéo (drag chain operation) là 4D–5D, đó là mức "không hư hỏng" chứ không phải khuyến nghị tuổi thọ. Phương pháp và ví dụ trong bài cách tính bán kính uốn.

Bước 5 Chốt chiều cao trong

Chiều cao trong do hai việc quyết định, lấy giá trị lớn hơn:

1. chiều cao bao ngoài của bó cáp — đường kính ngoài của sợi dày nhất, cộng số lớp sau khi chia nhóm;
2. đầu nối, đầu cốt, co nối có vào được không — đầu nối thường to hơn cáp, đây là chỗ dễ bỏ sót nhất.

Chiều cao trong quá nhỏ thì đầu nối không vào được, cáp bị chèn theo phương đứng và khi chạy sẽ đẩy bung mắt xích.

Bước 6 Chọn dòng và model cụ thể

Chiều rộng trong và chiều cao trong đã chốt, đối chiếu hai số này vào bảng dòng (xem bảng tra nhanh ở mục 5). Không khớp đúng nấc nào thì nhích lên một nấc, đừng hạ xuống cho vừa.

Cùng một chiều cao trong thường có vài dòng để chọn, khác nhau ở kết cấu và số nấc R. Đến bước này "model" mới xuất hiện lần đầu.

4. Bước 7–8: chiều dài và lắp đặt, vật liệu và môi trường

Bước 7 Chốt chiều dài và cách chạy

Chiều dài xích không phải "máy chạy bao xa thì dài bấy nhiêu". Công thức ước lượng thường dùng là

Lk ≈ S / 2 + π × R

trong đó S là hành trình. Với S = 2000mm và R = 100mm, cung đoạn uốn là π × 100 ≈ 314mm, xích dài khoảng 1314mm, rồi cộng thêm dự phòng theo bảng của nhà sản xuất. Đây là công thức ước lượng; khi đặt hàng chính thức phải dùng bảng hành trình – chiều dài của nhà sản xuất.

Đồng thời xác nhận cách chạy: hành trình dài (thực tế thường từ 10m trở lên) cần cân nhắc kiểu chạy trượt hoặc thêm con lăn đỡ, đừng để xích treo tự do quá lâu trên nhịp dài.

Bước 8 Chốt vật liệu và môi trường

Môi trường quyết định vật liệu, bước này hay bị bỏ qua hoàn toàn:

• điều kiện thường: nylon gia cường sợi thủy tinh, nhiệt độ làm việc liên tục −20℃ ～ 120℃;
• phòng sạch / điều kiện vô bụi: vật liệu chuyển sang TPU, nhiệt độ cũng −20℃ ～ 120℃, mức phát bụi và cấp độ sạch xác nhận theo ISO 14644-1:2015;
• nhiệt độ cao, nhiều dầu, nhiều phoi kim loại: phải đánh giá riêng, so sánh vật liệu trong bài chọn vật liệu xích dẫn cáp.

Nếu cả máy phải đạt yêu cầu hợp chuẩn điện, khi chọn mẫu cũng nên đưa vào các yêu cầu về bố trí và uốn dây dẫn của IEC 60204-1:2016 (an toàn máy — thiết bị điện của máy). Nếu cả máy cần đánh giá an toàn, việc xác định điều kiện làm việc cũng nên theo phương pháp đánh giá rủi ro của ISO 12100:2010. Hai tiêu chuẩn này ở tầng toàn máy, là lớp khác với việc chọn kích thước xích, không thay thế cho nhau.

5. Bảng tra nhanh chiều cao – chiều rộng trong các dòng CNWSL

Dòng xích cầu bằng nylon (nylon gia cường sợi thủy tinh, −20℃ ～ 120℃):

→ Thông số đầy đủ: dòng xích micro, dòng xích medium, dòng xích heavy.

Dòng êm (nylon gia cường sợi thủy tinh, −20℃ ～ 120℃):

→ Chọn mẫu giảm ồn: cách giảm tiếng ồn của xích.

Dòng vô bụi WWC (TPU, −20℃ ～ 120℃):

→ Chọn mẫu phòng sạch xem riêng ở hướng dẫn chọn xích dẫn cáp phòng sạch và dòng xích phòng sạch.

6. Năm chỉ tiêu cứng không thể nhượng bộ

Trong 8 bước có tham số thương lượng được, năm cái sau thì không:

1. Hệ số lấp đầy ≤ 60% (kể cả ống). Vượt mức là lấy tuổi thọ cáp đổi lấy chiều rộng trong, chỗ tiết kiệm được không đáng.
2. R ≥ bán kính uốn động tối thiểu của cáp. Đây là yêu cầu cứng của nhà sản xuất cáp, R không xuống được.
3. Chiều cao lắp đặt ≥ ≈ 2R. Đây là chỗ hay bị bỏ sót nhất và cũng tốn kém nhất: khung không chừa đủ thì phải làm lại cả phương án đi dây.
4. Chiều cao trong phải cho đầu nối đi qua. Đầu cốt, co nối không vào được thì chiều cao tính đúng cũng vô nghĩa.
5. Vật liệu phải khớp môi trường. Phòng sạch dùng dòng vô bụi TPU, không thể lấy dòng nylon thường thay thẳng, vì mức phát bụi và logic hợp chuẩn khác nhau.

7. Đưa 8 bước vào bản yêu cầu báo giá

Muốn nhà sản xuất cho đúng phương án ngay lần đầu, bản yêu cầu tối thiểu phải có:

1. Điều kiện làm việc: hành trình, tốc độ, gia tốc, cách chạy (treo tự do / trượt / có đỡ);
2. Danh sách cáp: đường kính ngoài, số lượng, trọng lượng trên mét, kể cả ống, đường kính thực khi đã có chống nhiễu;
3. Chiều cao lắp đặt cho phép (chỗ hay bỏ sót nhất và cũng then chốt nhất);
4. Môi trường: nhiệt độ, dầu, cấp độ sạch;
5. Yêu cầu hợp chuẩn điện (nêu rõ nếu cả máy phải đạt các yêu cầu kiểu IEC 60204-1).

Tiêu chí chọn mẫu và mẫu biểu nằm ở hướng dẫn chọn mẫu, catalogue và bản vẽ ở mục tải về. Gửi bộ tham số trên, chúng tôi có thể ra ngay một phương án đã chốt chiều rộng trong, chiều cao trong, R và chiều dài — liên hệ với chúng tôi.

Một ranh giới cần nói rõ: cơ sở sản xuất của chúng tôi ở Nhạc Thanh, Chiết Giang (phố Thiên Thành), có thể bố trí đánh giá nhà máy; Thường Châu là văn phòng kinh doanh, không phải nhà máy. Về hệ thống chất lượng, IATF 16949 đã có; ISO 14001 hiện đang xác nhận — khách hàng ngành ô tô cần cả hai chứng chỉ vui lòng kiểm tra với chúng tôi trước khi báo giá.

8. Tóm tắt

• Thứ tự: tính điều kiện làm việc và cáp trước, rồi chốt kích thước, model hiện ra cuối cùng.
• 3 bước đầu: bảng điều kiện → danh sách cáp → chiều rộng trong và hệ số lấp đầy (≤60%).
• 3 bước giữa: R (7,5–10D, nhích lên một nấc) → chiều cao trong (phải cho đầu nối qua) → dòng và model (không khớp thì nhích lên).
• 2 bước cuối: chiều dài ≈ S/2 + πR, hành trình dài thì tính chạy trượt; vật liệu theo môi trường (phòng sạch dùng TPU).
• Năm giới hạn: hệ số lấp đầy, R, chiều cao lắp đặt, chiều cao trong cho đầu nối qua, vật liệu khớp môi trường.