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電機與工程計算機

電纜拉線張力計算機 — 彎曲與側壁壓力

估算電纜穿過直管段與彎頭時的拉線張力,比較拉線方向,並依製造商輸入的限制值檢查側壁壓力。

即時計算顯示計算過程

可編輯的即時計算機

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沒有隱藏假設。輸入值、單位與計算過程都會顯示,方便您逐步核對。

計算結果

最佳方向張力:126 lbf

正向最終張力:166.7 lbf

反向最終張力:126 lbf

較低模擬方向:反向(126 lbf)

彎道處正向/反向側壁壓力:72.1 lbf/ft/18 lbf/ft

彎道倍率:e^(1 × 0.3 × 1.5708) = 1.602

顯示計算過程
  1. 1. 電纜重量 = 21.891 N/m;直線摩擦增量採用 ΔT = w_c × μ × W × L。
  2. 2. 進彎前正向張力 = 0 lbf + 1 × 0.3 × 21.891 × 60.96 = 90 lbf。
  3. 3. 通過 90° 彎道:T_out = 90 lbf × e^(1 × 0.3 × 1.5708) = 144.2 lbf。
  4. 4. 正向最終張力 = 144.2 lbf + 過彎後直線摩擦 = 166.7 lbf。
  5. 5. 反向時兩段直線長度對調,經過同一彎道後為 126 lbf。
更多操作

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計算過程,無隱藏假設

拉線前請先保留路徑順序,以篩選電纜拉線。直管段的摩擦力呈線性增加;彎頭會放大既有張力,因此將相同的彎頭放在饋入端或拉線端附近,可能大幅改變最終張力與側壁壓力。

如何使用此計算器

1

請依製造商資料輸入每單位路徑長度的電纜/線束總重,而非只輸入導體金屬重量。

2

請依牽引條件輸入彎曲前後的直線長度、摩擦係數及重量修正係數。

3

若有彎曲,請輸入總轉彎角度與中心線半徑。彎曲角度為零時,模擬的是純直線牽引。

4

可選擇輸入製造商或專案規定的最大牽引張力與側壓力限制;計算機會進行比對,而不會自行推定這些數值。

5

在決定線軸與牽引設備位置前,請比較正向與反向結果;若是多重彎曲的複雜路徑,請採用完整的牽引規劃方法進行建模。

常見使用情境

  • •篩選一段主要含單一導管彎曲的饋線牽引。
  • •判斷反轉不對稱路徑是否能降低張力。
  • •估算弧形彎頭處的側壓力。
  • •比較潤滑與摩擦假設的影響,且不隱藏這些假設。
  • •將估算結果與電纜製造商的牽引及側壓力限制進行核對。

範例:200 ft + 90° 彎曲 + 50 ft

若電纜束為 1.5 lb/ft,μ=0.30,重量修正係數 1.0,彎曲半徑 2 ft,則正向牽引張力約為 166.68 lbf,而反向路徑的牽引張力約為 126.04 lbf。正向彎曲處的側壓力約為 72.09 lbf/ft。彎曲位置很重要,因為它會乘上已累積的張力。

結果未假設的條件

  • •本模型僅適用於水平直線段及一個等效水平彎曲。複雜路徑、垂直上升段、多重彎曲、滾輪及過渡段,都需要逐段進行牽引規劃。
  • •摩擦係數取決於電纜護套、線槽、潤滑劑、溫度、清潔度及施工方式。若有專案、製造商或經驗證的測試數據,請優先採用。
  • •重量修正係數需明確列出,因為多線束配置可能提高有效摩擦力;不應假設 1.0 普遍適用。
  • •此處的側壓力採用 T/R 計算,適用於單一電纜或共用護套內的多條導體。其他電纜配置則採用不同的修正公式。
  • •最終施工應以製造商規定的電纜牽引張力、側壓力、彎曲半徑、牽引接頭及設備額定值為準。
  • •本計算不檢查導管填充率、卡滯、淨空、載流量、拉線盒規範、潤滑劑相容性或牽引設備容量。

常見問題

直線導管中的電纜牽引張力如何計算?+

對於水平直線段,增加的摩擦張力 = 重量修正係數 × 摩擦係數 × 每單位長度電纜重量 × 段長,再加上進入的張力。

為什麼彎曲會大幅增加牽引張力?+

彎曲段的作用約等於將進入的張力乘以 e 的指數次方,指數為重量修正係數 × 摩擦係數 × 彎曲角度(弧度)。由於此乘數作用於進入的張力,因此路徑順序很重要。

什麼是電纜側壓力?+

這是電纜在彎曲處接觸時,每單位路徑長度所承受的徑向力。對於單一電纜或共用護套,基本篩選方式是以彎出口張力除以彎曲半徑。

我應該把預設摩擦係數當作標準值使用嗎?+

不應該。它只是可編輯的合理範例。護套、導管、潤滑劑及現場條件都可能大幅改變摩擦力;有經驗證的專案數據時,請優先採用。

為什麼要比較反向牽引?+

在不對稱路徑中,若將彎曲點提前,其指數乘數便會作用於較少的已累積直線段張力。因此反向牽引有可能降低最終張力與側壓力。

顯示 PASS 是否代表牽引已獲得核准?+

不是。它只表示模擬數值在您輸入的限制之內。最終牽引規劃必須採用製造商限制,並考量完整路徑、設備、彎曲半徑、填充率、卡滯及現場條件。

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