Сколько веса могут выдержать стяжки?

Когда сотрудник считал, что использование нескольких стяжек на 18 фунтов будет достаточно, чтобы повесить кабельную связку в театре, он не учел, что движение, вызванное кондиционером, значительно увеличит нагрузки на головках стяжек на протяжении всего представления. В конечном итоге постоянное сгибание привело к тому, что одна из стяжек вышла из строя. Из-за этой ситуации связка смогла провиснуть вниз, но была поймана до того, как могла упасть на пол. Следует отметить, что со стяжками не было ничего плохого, они просто были использованы на пределе своих возможностей в первый раз и удерживались таким образом, что создавало максимальное напряжение на их самой слабой части.

Что на самом деле означает рейтинг прочности на разрыв

Минимальная прочность на разрыв петли — это грузоподъемность стяжки, и она определяется как количество силы, необходимое для разрыва стяжки, когда она обернута вокруг мандрела и тянется с постоянной силой. Испытание стандартизировано по UL 62275 и MIL‑STD‑23190. Стяжка с рейтингом 50 фунтов определенно не сломается при ровно 50 фунтах. Это просто означает, что она может удерживать вес более 50 фунтов или ровно 50 фунтов, но не указывает на фактический вес, который она может удерживать с уверенностью. Прочность на разрыв может составлять 55 или даже 60 фунтов, но рейтинг означает минимальный вес, который она может удерживать. Прочность на разрыв не определяется длиной стяжки, а поперечным сечением застежки, то есть шириной и толщиной, а также механизмом блокировки стяжки. Для подробного разбора того, как длина и ширина взаимодействуют для определения размеров и класса прочности стяжки, наш гид по размерам кабельных стяжек охватывает полный диапазон от 4-дюймовых, 18-фунтовых стяжек до 48-дюймовых, 250-фунтовых тяжелых креплений.

Прочность на разрыв по типу и размеру стяжки

Таблица ниже предоставляет практическую справку для самых распространенных стяжек размеров, их номинальных прочностей на разрыв и реальных нагрузок, которые они могут обычно выдерживать. Столбец “безопасная статическая нагрузка” предполагает прямое, вертикальное натяжение без динамической или ударной нагрузки. Любая установка, которая включает вибрацию, ветер, температурные колебания или наклонное натяжение, требует коэффициента безопасности — обычно 2:1, а часто 3:1 для критических или подвесных приложений, где отказ может привести к травмам или повреждениям.

За пределами нейлона: нержавеющая сталь и альтернативы с высокой прочностью

Когда необходимая удерживающая сила превышает ту, которую обеспечивает нейлоновый кабельный зажим — или если условия окружающей среды слишком суровы для нейлона — нержавеющая сталь является решением. Нержавеющий стальной кабельный зажим, изготовленный из нержавеющей стали типа 304 или 316, характеризуется прочностью на разрыв, которая начинается с 100 фунтов для самых маленьких размеров и может достигать более 600 фунтов для тяжелонагруженных версий. Нержавеющая сталь устойчива к деформации под нагрузкой, не развивает дефекты под УФ-лучами и устойчива к размягчению при высоких температурах. Однако к недостаткам относятся ее стоимость, вес и необходимость использования дополнительного инструмента, который затягивает и отрезает хвост зажима. Для полного сравнения пластиковых и металлических вариантов крепления, включая их соответствующие грузоподъемные характеристики и лучшие сценарии использования, ознакомьтесь с нашим руководством по альтернативам кабельным зажимам которое охватывает нержавеющую сталь, липучки и другие решения для крепления.

Как выбрать и применить кабельный зажим для нагружаемого применения

Процесс выбора правильного кабельного зажима для любого нагружаемого применения заключается в том, чтобы убедиться, что рейтинг прочности зажима соответствует фактической нагрузке (включая коэффициент безопасности) и что он установлен таким образом, чтобы сохранить прочность зажима. Принципы, которые следуют, могут быть применены к любому типу кабельного зажима, который используется в нагружаемом режиме, будь то для удержания трубопровода на поддоне или для удержания кабелей вместе в уличном шкафу.

• Знайте разницу между прочностью на разрыв и безопасной рабочей нагрузкой. Зажим на 50 фунтов способен обеспечить прямое натяжение не менее 50 фунтов. Однако не следует ожидать, что он удержит 50 фунтов в угловом положении, под воздействием вибрации или на остром углу. Также следует учитывать коэффициенты безопасности не менее 2 к 1 для статических нагрузок в помещении и не менее 3 к 1 для динамических нагрузок на улице или при натяжении из верхнего положения.
• Ориентируйте стяжку так, чтобы нагрузка тянула против замкового головки, а не против хвоста. Самая прочная часть стяжки — это головка. Хвост — это просто свободный конец после прохождения через головку. В случае стяжки, подвергающейся боковой нагрузке или предназначенной для поддержки нагрузки, которая тянет стяжку от головки, а не к ней, предельная нагрузка будет ниже номинального значения.
• Избегайте резких изгибов и острых краев. Когда стяжка надежно закреплена на остром металлическом углу, например, углу кабельного лотка или краю пробитого отверстия в кронштейне, она не сможет выдерживать такую же нагрузку из-за угла. Нейлоновый материал вызывает концентрацию напряжения в месте изгиба, что приводит к поломке стяжки при меньшем весе, чем ее номинальная нагрузка. Используйте подставку для стяжки, монтажную базу или кабель с защитной оболочкой, чтобы избежать угла.
• Используйте правильный инструмент для натяжения. Если стяжка затянута вручную, никогда нельзя знать, является ли натяжение правильным. Инструмент для натяжения регулируется с заранее определенной силой, обеспечивая, чтобы каждая стяжка была затянута с одинаковым натяжением каждый раз. Если стяжка затянута слишком сильно, она деформируется, изоляция кабеля повреждается, и стяжка становится перегруженной до такой степени, что не имеет остаточной прочности для удержания внешней нагрузки. Напротив, стяжка, которая недостаточно затянута, останется свободной и неэффективной.
• Соответствие материала окружающей среде. Если стяжка, предназначенная для использования в помещении, будет нести нагрузки до 50 фунтов в течение двадцати лет, она, вероятно, сможет нести только 25 фунтов нагрузки после шести месяцев воздействия солнечного света, если она не стабилизирована от УФ-излучения. Для стяжек, используемых в моторных отсеках, где температура может достигать 100 градусов Цельсия и выше, потребуется термостабилизированный нейлон или нержавеющая сталь. Наше руководство по том, являются ли стяжки термостойкими объясняет температурные характеристики для каждого класса материала.

Часто задаваемые вопросы

Какой вес может выдержать стяжка?

Самая легкая стяжка длиной 4 дюйма может выдерживать до 18 фунтов (8 кг), в то время как самая тяжелая промышленная стяжка длиной 48 дюймов может выдерживать 250 фунтов (113 кг) и более. Стяжки из нержавеющей стали могут выдерживать веса более 600 фунтов. Номинальная прочность на разрыв стяжек указана на их упаковке, но в реальных приложениях необходимо использовать коэффициент безопасности не менее 2:1.

Сколько силы нужно, чтобы сломать стяжку?

Для разрыва стяжки требуется сила, равная ее минимальной прочности на разрыв (18 фунтов, 40 фунтов, 50 фунтов, 75 фунтов, 120 фунтов, 175 фунтов или 250 фунтов в зависимости от ее размера и ширины). Фактическая сила разрыва в большинстве случаев выше указанной, но заявленный минимум гарантирован.

Стяжки действительно прочные?

Верно, что стяжки имеют высокую прочность относительно своих размеров и массы. Стяжка на 50 фунтов, длиной 8 дюймов и весом всего несколько граммов, сможет закрепить тяжелые кабели в пучке. Тем временем, более прочная стяжка на 250 фунтов длиной 48 дюймов легко сможет зафиксировать промышленную трубу значительного размера. Обычный материал стяжек, который представляет собой нейлон 6/6, имеет предел прочности на разрыв от 10,000 до 12,000 psi, что определяется в зависимости от размеров петли.

Что сильнее стяжки?

По сравнению с любыми нейлоновыми стяжками, стальные стяжки определенно более прочные. Существуют тяжелые варианты некоторых стальных стяжек, которые могут выдерживать более 600 фунтов нагрузки. Нержавеющая сталь также устойчива к УФ-излучению и к воздействию тепла и коррозии. Однако, если вам потребуется возможность регулировки, возможно, вам стоит рассмотреть использование тяжелых ремней с крючками и петлями.

Ссылки

• Panduit — Предел прочности стяжки и спецификации материала. Технические данные производителя о прочности на разрыв нейлоновых и стальных стяжек, включая опубликованные данные о предельной нагрузке.
• HellermannTyton — Рейтинги нагрузки стяжек и рекомендации по применению. Глобальный производитель, предоставляющий подробные данные о прочности на разрыв и рекомендации по безопасной рабочей нагрузке для стяжек.
• UL 62275 — Системы управления кабелями. Стандарт, определяющий метод испытания на прочность на разрыв стяжек, используемый всеми крупными производителями для оценки и сертификации своей продукции.
• MIL‑STD‑23190 — Военная спецификация для кабельных стяжек. Стандарт Министерства обороны США, определяющий минимальные требования к прочности и производительности для стяжек, используемых в военных приложениях.

Альтернатива вес, который может выдержать стяжка напечатан на упаковке — 18 фунтов, 50 фунтов, 120 фунтов, 250 фунтов — и это число является гарантированной минимальной прочностью на разрыв. Однако это число дает четкое представление только в том случае, если оно сопровождается коэффициентом безопасности, правильной ориентацией и материалом, подходящим для окружающей среды. Например, стяжка на 50 фунтов, которая наклонена, подвергается воздействию УФ-излучения и должна справляться с динамической нагрузкой, не так надежна, как кажется. Техник, который выбирает стяжку, подходящую для нагрузки, окружающей среды и применения, и использует откалиброванный инструмент для обеспечения правильного натяжения, никогда не будет беспокоиться о том, что его стяжки сломаются.