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電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與物料用料計(jì)算
點(diǎn)擊次數(shù)：2101 更新時(shí)間：2008-03-06
電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與物料用量計(jì)算
電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是把線(xiàn)材各組成部分參數(shù)書(shū)面化.在設(shè)計(jì)過(guò)程中,主要是根據(jù)線(xiàn)材的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合本廠(chǎng)的生產(chǎn)能力,盡量滿(mǎn)足客戶(hù)要求.并把結(jié)果以書(shū)面形式表達(dá)出來(lái),為生產(chǎn)提供依據(jù). 物料用量計(jì)算是根據(jù)設(shè)計(jì)線(xiàn)材時(shí)選用的材料及結(jié)構(gòu)參數(shù),計(jì)算出各種材料的用量,為會(huì)計(jì)部計(jì)算成本及倉(cāng)儲(chǔ)發(fā)料提供依據(jù).
導(dǎo)體部分有關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算:
導(dǎo)體在結(jié)構(gòu)上有實(shí)心及絞線(xiàn)兩種,而其成份方面有純金屬.合金.鍍層及漆包線(xiàn)等.在設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于不同的線(xiàn)材選用這些導(dǎo)體材料時(shí),基于下面幾個(gè)方面:
1.線(xiàn)材的使用場(chǎng)所及后序加工方式.
2.導(dǎo)體材料的性能:導(dǎo)電率,耐熱性.抗張強(qiáng)度.加工性.彈性系數(shù)等.
1.導(dǎo)體絞合節(jié)距設(shè)計(jì):
絞線(xiàn)中絞合節(jié)距大小一般根據(jù)絞合導(dǎo)體線(xiàn)規(guī)選取主要針對(duì)UL電子線(xiàn)系列, 電源線(xiàn),UL444系列,CSA TR-4系列對(duì)導(dǎo)體的節(jié)距有要求,需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),有時(shí)為了改善某種性能可選其它的節(jié)距.如通信線(xiàn)材為了降衰減選用小節(jié)距,為了提供好的彎曲性能選用較小的節(jié)距.下面的節(jié)距表選擇表是針對(duì)UL電子線(xiàn).
美制線(xiàn)規(guī)對(duì)應(yīng)截面積及絞線(xiàn)節(jié)距
美制線(xiàn)規(guī) 標(biāo)稱(chēng)截面積 zui小截面積 節(jié)距
30 0.0507 0.0497 6~8
28 0.0804 0.0790 9~11
26 0.1280 0.1260 11~13
24 0.2050 0.1990 14~16
22 0.3240 0.3140 16~19
20 0.5190 0.5090 21~24
18 0.8230 0.8070 27~32
16 1.3100 1.2700 32~38
14 2.0800 2.0200 39~47
2.多根絞合導(dǎo)體絞合外徑計(jì)算:
導(dǎo)體絞合采用束絞方式進(jìn)行,絞合外徑采用下面兩種方法計(jì)算:
方法1:
方法2:
d----單根導(dǎo)體的直徑
D---絞合后絞合導(dǎo)體外徑
N---導(dǎo)體根數(shù)
上述兩種方法中,方法2比較適合束絞方式導(dǎo)體絞合外徑計(jì)算：
3.導(dǎo)體用量計(jì)算:
1.單根導(dǎo)體
2.絞合導(dǎo)體
d----單根導(dǎo)體直徑
ρ—導(dǎo)體密度
N---導(dǎo)體絞合根數(shù)
λ---導(dǎo)體絞入系數(shù)
注:用量計(jì)算為單芯時(shí)導(dǎo)體用量,當(dāng)多芯時(shí)須考慮芯線(xiàn)絞合時(shí)的絞入系數(shù).
4.導(dǎo)體防氧化.
為防止導(dǎo)體氧化, 可在導(dǎo)體絞合時(shí), 加BAT或DOP油（如電源線(xiàn)，透明線(xiàn)）。
押出部分有關(guān)的設(shè)計(jì)與計(jì)算:
押出部分包括絕緣押出.內(nèi)被押出及外被押出,在押出過(guò)程中,因?qū)€(xiàn)材要求不同采用押出方式不同.一般情況下,絕緣押出采用擠壓式,內(nèi)護(hù)層與外護(hù)層采用半擠管式.有時(shí)為了滿(mǎn)足性能要求采用擠管式.其具體選擇方法,參照押出技術(shù).
1.押出料的選擇:
設(shè)計(jì)過(guò)程中押出料的選擇主要根據(jù)膠料的用途、耐溫等級(jí)、光澤性、軟硬度、可塑劑耐遷移性、無(wú)毒性能等來(lái)選擇.
2.押出外徑:
D2=D+2＊T
D------押出前外徑
D2----押出后外徑
T------押出厚度
押出厚度T主要根據(jù)線(xiàn)材有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合廠(chǎng)內(nèi)設(shè)備生產(chǎn)能力盡量滿(mǎn)足客戶(hù)要求.
3.膠料用量:
采用不同的押出方式,押出膠料用量計(jì)算公式也有不同.
擠管式
擠壓式
W=S成品截面-S纜芯內(nèi)容物＊ρ
ρ-----膠料密度.
考慮到線(xiàn)材的公差, 現(xiàn)期線(xiàn)纜企業(yè)一般采用下面計(jì)算方法.
W=3,14159＊1.05＊T＊2＊D+T＊ ρ
芯線(xiàn)絞合有關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算:
芯線(xiàn)絞合國(guó)內(nèi)稱(chēng)為成纜，是大多數(shù)多芯電纜生產(chǎn)的重要工序之一。由若干絕緣線(xiàn)芯或單元組絞合成纜芯的過(guò)程稱(chēng)芯線(xiàn)絞合。其原理類(lèi)似如導(dǎo)體絞合，芯線(xiàn)絞合的一般工藝參數(shù)計(jì)算及線(xiàn)芯在絞合過(guò)程中的變形與絞線(xiàn)相似。芯線(xiàn)絞合根據(jù)絞合絕緣線(xiàn)芯直徑是否相同分為對(duì)稱(chēng)絞合和不對(duì)稱(chēng)絞合。因?yàn)樾揪€(xiàn)在絞合過(guò)程中有彎曲變形,有些較粗絕緣芯線(xiàn)在絞合過(guò)程采用退扭。如UL2919、CAT.5、IEEE1394、DVI芯線(xiàn)及其它高發(fā)泡絕緣芯線(xiàn)。以下分幾個(gè)方面敘述芯線(xiàn)絞合的工藝參數(shù)計(jì)算:
1.對(duì)絞:
對(duì)絞線(xiàn)的等效外徑:
D=1.65d或1.71d
軟質(zhì)用1.65d,硬質(zhì)用1.71d,sometimes D=1.86d
復(fù)對(duì)絞線(xiàn)等效外徑﹕
D=2.6d
多對(duì)數(shù)絞線(xiàn)等效外徑﹕
對(duì)絞節(jié)距.
根據(jù)對(duì)絞組對(duì)數(shù),芯線(xiàn)外徑選取.
2. 多芯絞合:
絞合外徑當(dāng)芯線(xiàn)根數(shù)不多時(shí),按正規(guī)絞合計(jì)算.見(jiàn)下表.
芯線(xiàn)排列方式及芯線(xiàn)絞合外徑計(jì)算可根據(jù)下表:
芯數(shù) 芯線(xiàn)排列 外徑比M=D/d 中芯空隙面積Xd2 外層空隙面積Xd2
2 2 2 0 1.571
3 3 2.154 0.04 1.248
4 4 2.414 0.215 1.22
5 5 2.7 0.543 1.259
6 6 3 1.025 1.329
7 1+6 3 0 1.329
8 1+7 3.3 0 1.39
9 1+8 3.7 0 1.679
10 2+8 4 0 2.276
11 3+8 4.154 0.04 2.593
12 3+9 4.154 0.04 2.039
13 4+9 4.414 0.215 2.553
14 4+10 4.414 0.215 2.025
15 5+10 4.7 0.543 2.578
16 5+11 4.7 0.543 2.071
17 6+11 5 1.025 2.641
18 6+12 5 1.025 2.137
19 1+6+12 5 0 2.137
20 1+6+13 5.154 0 1.944
21 1+7+13 5.3 0 2.257
22 1+8+13 5.7 0 4.442
23 2+8+13 6 0 3.598
24 2+8+14 6 0 2.975
25 3+8+14 6.154 0.04 3.285
26 3+9+14 6.154 0.04 3.285
27 3+9+15 6.154 0.04 2.801
28 4+9+15 6.414 0.215 3.282
29 4+9+16 6.414 0.215 2.806
30 4+10+16 6.414 0.215 2.806
31 5+10+16 6.7 0.543 3.319
32 5+11+16 6.7 0.543 3.319
33 5+11+17 6.7 0.543 2.864
34 6+11+17 7 1.025 3.398
35 6+12+17 7 1.025 3.398
36 6+12+18 7 1.025 2.927
37 1+6+12+18 7 0 2.927
38 1+7+12+18 7.3 0 3.458
39 2+6+12+18 8 0 4.705
40 2+7+12+19 8 0 4.254
41 2+7+13+19 8 0 4.254
42 2+8+13+19 8 0 4.254
44 2+8+14+20 8 0 3.774
45 3+8+14+20 8.154 0.04 4.042
48 3+9+15+21 8.154 0.04 2.867
當(dāng)芯線(xiàn)根數(shù)較多并線(xiàn)徑較小的情況下,可按束絞近似計(jì)算導(dǎo)體絞合外徑計(jì)算公式
絞合節(jié)距
一般絞合節(jié)距取絞合外徑的15~20倍.有時(shí)為了改善線(xiàn)材性能,可選擇合適的節(jié)距.如為了改善線(xiàn)材的彎曲性能降低絞合節(jié)距.USB電纜為了減小芯線(xiàn)變形,采用大節(jié)距.
3. 有關(guān)絞合中的基圓直徑.節(jié)圓直徑.絞合外徑
基圓直徑:對(duì)于某一絞線(xiàn)層,絞線(xiàn)前芯線(xiàn)直徑稱(chēng)基圓直徑.
節(jié)圓直徑:單線(xiàn)絞合在直徑為D0的圓柱體上,以單線(xiàn)軸線(xiàn)至絞線(xiàn)軸線(xiàn)的距離為半徑的圓為節(jié)圓,其直徑為節(jié)圓直徑.
絞合外徑:該層絞線(xiàn)的外接圓直徑為絞線(xiàn)外徑.
圖中對(duì)于第三層絞合: 基圓直徑為D0即第二層1+6絞合的絞合外徑
節(jié)圓直徑為D’ D’=D0+d
絞合外徑為D D=D’+d
4.絞入系數(shù):
芯線(xiàn)絞合的絞入系數(shù)為1+圓周率X絞合外徑/絞合節(jié)距的二次方.
電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是把線(xiàn)材各組成部分參數(shù)書(shū)面化.在設(shè)計(jì)過(guò)程中,主要是根據(jù)線(xiàn)材的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合本廠(chǎng)的生產(chǎn)能力,盡量滿(mǎn)足客戶(hù)要求.并把結(jié)果以書(shū)面形式表達(dá)出來(lái),為生產(chǎn)提供依據(jù). 物料用量計(jì)算是根據(jù)設(shè)計(jì)線(xiàn)材時(shí)選用的材料及結(jié)構(gòu)參數(shù),計(jì)算出各種材料的用量,為會(huì)計(jì)部計(jì)算成本及倉(cāng)儲(chǔ)發(fā)料提供依據(jù).
導(dǎo)體部分有關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算:
導(dǎo)體在結(jié)構(gòu)上有實(shí)心及絞線(xiàn)兩種,而其成份方面有純金屬.合金.鍍層及漆包線(xiàn)等.在設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于不同的線(xiàn)材選用這些導(dǎo)體材料時(shí),基于下面幾個(gè)方面:
1.線(xiàn)材的使用場(chǎng)所及后序加工方式.
2.導(dǎo)體材料的性能:導(dǎo)電率,耐熱性.抗張強(qiáng)度.加工性.彈性系數(shù)等.
1.導(dǎo)體絞合節(jié)距設(shè)計(jì):
絞線(xiàn)中絞合節(jié)距大小一般根據(jù)絞合導(dǎo)體線(xiàn)規(guī)選取主要針對(duì)UL電子線(xiàn)系列, 電源線(xiàn),UL444系列,CSA TR-4系列對(duì)導(dǎo)體的節(jié)距有要求,需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),有時(shí)為了改善某種性能可選其它的節(jié)距.如通信線(xiàn)材為了降衰減選用小節(jié)距,為了提供好的彎曲性能選用較小的節(jié)距.下面的節(jié)距表選擇表是針對(duì)UL電子線(xiàn).
美制線(xiàn)規(guī)對(duì)應(yīng)截面積及絞線(xiàn)節(jié)距
美制線(xiàn)規(guī) 標(biāo)稱(chēng)截面積 zui小截面積 節(jié)距
30 0.0507 0.0497 6~8
28 0.0804 0.0790 9~11
26 0.1280 0.1260 11~13
24 0.2050 0.1990 14~16
22 0.3240 0.3140 16~19
20 0.5190 0.5090 21~24
18 0.8230 0.8070 27~32
16 1.3100 1.2700 32~38
14 2.0800 2.0200 39~47
2.多根絞合導(dǎo)體絞合外徑計(jì)算:
導(dǎo)體絞合采用束絞方式進(jìn)行,絞合外徑采用下面兩種方法計(jì)算:
方法1:
方法2:
d----單根導(dǎo)體的直徑
D---絞合后絞合導(dǎo)體外徑
N---導(dǎo)體根數(shù)
上述兩種方法中,方法2比較適合束絞方式導(dǎo)體絞合外徑計(jì)算：
3.導(dǎo)體用量計(jì)算:
1.單根導(dǎo)體
2.絞合導(dǎo)體
d----單根導(dǎo)體直徑
ρ—導(dǎo)體密度
N---導(dǎo)體絞合根數(shù)
λ---導(dǎo)體絞入系數(shù)
注:用量計(jì)算為單芯時(shí)導(dǎo)體用量,當(dāng)多芯時(shí)須考慮芯線(xiàn)絞合時(shí)的絞入系數(shù).
4.導(dǎo)體防氧化.
為防止導(dǎo)體氧化, 可在導(dǎo)體絞合時(shí), 加BAT或DOP油（如電源線(xiàn)，透明線(xiàn)）。
押出部分有關(guān)的設(shè)計(jì)與計(jì)算:
押出部分包括絕緣押出.內(nèi)被押出及外被押出,在押出過(guò)程中,因?qū)€(xiàn)材要求不同采用押出方式不同.一般情況下,絕緣押出采用擠壓式,內(nèi)護(hù)層與外護(hù)層采用半擠管式.有時(shí)為了滿(mǎn)足性能要求采用擠管式.其具體選擇方法,參照押出技術(shù).
1.押出料的選擇:
設(shè)計(jì)過(guò)程中押出料的選擇主要根據(jù)膠料的用途、耐溫等級(jí)、光澤性、軟硬度、可塑劑耐遷移性、無(wú)毒性能等來(lái)選擇.
2.押出外徑:
D2=D+2＊T
D------押出前外徑
D2----押出后外徑
T------押出厚度
押出厚度T主要根據(jù)線(xiàn)材有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合廠(chǎng)內(nèi)設(shè)備生產(chǎn)能力盡量滿(mǎn)足客戶(hù)要求.
3.膠料用量:
采用不同的押出方式,押出膠料用量計(jì)算公式也有不同.
擠管式
擠壓式
W=S成品截面-S纜芯內(nèi)容物＊ρ
ρ-----膠料密度.
考慮到線(xiàn)材的公差, 現(xiàn)期線(xiàn)纜企業(yè)一般采用下面計(jì)算方法.
W=3,14159＊1.05＊T＊2＊D+T＊ ρ
芯線(xiàn)絞合有關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算:
芯線(xiàn)絞合國(guó)內(nèi)稱(chēng)為成纜，是大多數(shù)多芯電纜生產(chǎn)的重要工序之一。由若干絕緣線(xiàn)芯或單元組絞合成纜芯的過(guò)程稱(chēng)芯線(xiàn)絞合。其原理類(lèi)似如導(dǎo)體絞合，芯線(xiàn)絞合的一般工藝參數(shù)計(jì)算及線(xiàn)芯在絞合過(guò)程中的變形與絞線(xiàn)相似。芯線(xiàn)絞合根據(jù)絞合絕緣線(xiàn)芯直徑是否相同分為對(duì)稱(chēng)絞合和不對(duì)稱(chēng)絞合。因?yàn)樾揪€(xiàn)在絞合過(guò)程中有彎曲變形,有些較粗絕緣芯線(xiàn)在絞合過(guò)程采用退扭。如UL2919、CAT.5、IEEE1394、DVI芯線(xiàn)及其它高發(fā)泡絕緣芯線(xiàn)。以下分幾個(gè)方面敘述芯線(xiàn)絞合的工藝參數(shù)計(jì)算:
1.對(duì)絞:
對(duì)絞線(xiàn)的等效外徑:
D=1.65d或1.71d
軟質(zhì)用1.65d,硬質(zhì)用1.71d,sometimes D=1.86d
復(fù)對(duì)絞線(xiàn)等效外徑﹕
D=2.6d
多對(duì)數(shù)絞線(xiàn)等效外徑﹕
對(duì)絞節(jié)距.
根據(jù)對(duì)絞組對(duì)數(shù),芯線(xiàn)外徑選取.
2. 多芯絞合:
絞合外徑當(dāng)芯線(xiàn)根數(shù)不多時(shí),按正規(guī)絞合計(jì)算.見(jiàn)下表.
芯線(xiàn)排列方式及芯線(xiàn)絞合外徑計(jì)算可根據(jù)下表:
芯數(shù) 芯線(xiàn)排列 外徑比M=D/d 中芯空隙面積Xd2 外層空隙面積Xd2
2 2 2 0 1.571
3 3 2.154 0.04 1.248
4 4 2.414 0.215 1.22
5 5 2.7 0.543 1.259
6 6 3 1.025 1.329
7 1+6 3 0 1.329
8 1+7 3.3 0 1.39
9 1+8 3.7 0 1.679
10 2+8 4 0 2.276
11 3+8 4.154 0.04 2.593
12 3+9 4.154 0.04 2.039
13 4+9 4.414 0.215 2.553
14 4+10 4.414 0.215 2.025
15 5+10 4.7 0.543 2.578
16 5+11 4.7 0.543 2.071
17 6+11 5 1.025 2.641
18 6+12 5 1.025 2.137
19 1+6+12 5 0 2.137
20 1+6+13 5.154 0 1.944
21 1+7+13 5.3 0 2.257
22 1+8+13 5.7 0 4.442
23 2+8+13 6 0 3.598
24 2+8+14 6 0 2.975
25 3+8+14 6.154 0.04 3.285
26 3+9+14 6.154 0.04 3.285
27 3+9+15 6.154 0.04 2.801
28 4+9+15 6.414 0.215 3.282
29 4+9+16 6.414 0.215 2.806
30 4+10+16 6.414 0.215 2.806
31 5+10+16 6.7 0.543 3.319
32 5+11+16 6.7 0.543 3.319
33 5+11+17 6.7 0.543 2.864
34 6+11+17 7 1.025 3.398
35 6+12+17 7 1.025 3.398
36 6+12+18 7 1.025 2.927
37 1+6+12+18 7 0 2.927
38 1+7+12+18 7.3 0 3.458
39 2+6+12+18 8 0 4.705
40 2+7+12+19 8 0 4.254
41 2+7+13+19 8 0 4.254
42 2+8+13+19 8 0 4.254
44 2+8+14+20 8 0 3.774
45 3+8+14+20 8.154 0.04 4.042
48 3+9+15+21 8.154 0.04 2.867
當(dāng)芯線(xiàn)根數(shù)較多并線(xiàn)徑較小的情況下,可按束絞近似計(jì)算導(dǎo)體絞合外徑計(jì)算公式
絞合節(jié)距
一般絞合節(jié)距取絞合外徑的15~20倍.有時(shí)為了改善線(xiàn)材性能,可選擇合適的節(jié)距.如為了改善線(xiàn)材的彎曲性能降低絞合節(jié)距.USB電纜為了減小芯線(xiàn)變形,采用大節(jié)距.
3. 有關(guān)絞合中的基圓直徑.節(jié)圓直徑.絞合外徑
基圓直徑:對(duì)于某一絞線(xiàn)層,絞線(xiàn)前芯線(xiàn)直徑稱(chēng)基圓直徑.
節(jié)圓直徑:單線(xiàn)絞合在直徑為D0的圓柱體上,以單線(xiàn)軸線(xiàn)至絞線(xiàn)軸線(xiàn)的距離為半徑的圓為節(jié)圓,其直徑為節(jié)圓直徑.
絞合外徑:該層絞線(xiàn)的外接圓直徑為絞線(xiàn)外徑.
圖中對(duì)于第三層絞合: 基圓直徑為D0即第二層1+6絞合的絞合外徑
節(jié)圓直徑為D’ D’=D0+d
絞合外徑為D D=D’+d
4.絞入系數(shù):
芯線(xiàn)絞合的絞入系數(shù)為1+圓周率X絞合外徑/絞合節(jié)距的二次方.
