Минимальный размер проволоки с вибрацией

8

Я слышал, что для вибрирующих сред существует минимальный размер провода . Другими словами, при проектировании проводов, которые будут испытывать вибрацию (в моем случае, автомобиля), рекомендуется сделать все провода 24 AWG или больше, независимо от величины тока, который они будут пропускать.

Есть ли в этом какая-то мудрость? Как я могу решить, достаточно ли велики мои провода, чтобы не трястись друг от друга?

Грег д'Эон
источник
2
Я не знаю ответа. Но я просто хочу уточнить для тех, кто может найти этот вопрос через поисковик. Для любой проволоки, чем тоньше отдельные нити, составляющие проволоку, тем более она будет устойчива к изгибу и вибрации. Это может показаться нелогичным, но это правда.
Mkeith
... а что если вы используете трансформаторы, катушки и лампы с более тонкими проводами? Кто это порекомендует? Единственное исключение может быть применено к нагревательным элементам NiCr, и, конечно, есть особые методы для использования жгута.
GR Tech

Ответы:

6

Первый шаг в вибрирующей среде - это забота о концах проводов, на что намекает Spehro.

Если вы спаяете или разложите внутренние проводники, они фактически станут одним или несколькими отдельными проводами с очень ограниченной прочностью и виброустойчивостью. Вот почему профессионалы обжимают все свои терминалы и, если это действительно важно, используют обойму вокруг кабеля, а затем обжимают ее. (Правильно выбранный наконечник будет сохранять провода относительно хорошо сгруппированными, даже если впоследствии он будет сильно обжат).

После этого вам нужно беспокоиться о том, что внешняя оболочка ваших проводов вибрирует вдоль неровного края. Либо вам нужно предотвратить это, используя множество опорных точек, либо вы можете укрепить жгут проводов против него подкреплением.

Как только вы окажетесь в этой точке, вам нужно начать учитывать размер провода и прядь.

Для автомобилестроения они могут установить глупый стандарт как «AWG24 и не меньше», но это, скорее всего, из-за ограниченного понимания вопроса в некоторых частях отрасли. (Легче сказать гаражному персоналу никогда не покупать меньше, чем AWG24, чем объяснять тонкости).

Однако более разумное правило видно из ответа Спехро: не менее X или Y прядей для N или M величины вибрационной силы. Конечно, существует множество различных видов определений и спецификаций для минимальной или максимальной вибрационной силы в любой системе, поэтому это может быстро стать облачным, и это еще раз повод просто сказать «AGW24».

Чтобы немного расширить комментарий Мкита: чем толще медный стержень (проволока или иное), тем больше искажений создает изгибающая сила в материале. Чем больше искажений накапливается, тем быстрее усталость металла. Если у вас бесконечно маленький провод, у него бесконечно мало искажений под острым углом. Фактически, проволока для склеивания микросхем, которая может быть как несколько, так и десятки микрон, может колебаться при изгибе и вибрации ветра в течение очень длительного времени.

Поэтому, если вам нужен очень гибкий и очень долговечный провод, вы ищете провод, состоящий из как можно большего количества крошечных жил.

Обычная вещь - 0,06-миллиметровый монтаж провода с силиконовой или тефлоновой оболочкой для чрезвычайно высокой гибкости и устойчивости к вибрации. А также производительность при высокой температуре. Но та же самая структура провода существует в ПВХ или PP, или проволочной обмотке, или армированном стекловолокном силиконе. С такими крошечными проводами вы получаете 19 стоек, о которых Spehro упоминает уже на AWG28, с дополнительной удачей, что более тонкие пряди дадут вам дополнительный запас, как обсуждалось выше.

Будьте осторожны с силиконом или другими мягкими пластиками, хотя, поскольку это намного, намного легче повредить с маленькими острыми краями. Многие автомобильные решения допускают использование мягкого пластика только в безопасных зонах, где провода оборачиваются в армирующие стекловолоконные оболочки, когда они проложены вдоль твердых и острых поверхностей, которые могут растираться вдоль них.

TL; DR (заключение):

Если у вас очень тонкие нити, у вас могут быть более тонкие проволоки, потому что металл утомляется гораздо меньше, чем тоньше нить. Таким образом, если у вас есть нормальный 7-жильный провод на AWG24, он может свободно отсоединиться от 19-жильного провода AWG28, что касается вибрации.

Но прежде чем задуматься о толщине и прядях проволоки, вам нужно подумать о безопасном обрыве концов проволоки, ни в коем случае не используйте паяные соединения для начала и о повреждениях проволоки, вызванных трением и разрезанием вдоль твердых краев.

Asmyldof
источник
3

Рекомендация FAA для воздушных судов может быть применима: провода менее 20 AWG должны получать дополнительную поддержку (включая выводы) и не должны подвергаться «чрезмерной вибрации», а провода с длиной менее 19 жил не должны использоваться.

Конечно, если провода надлежащим образом поддерживаются (для их длины), нижнего предела нет. Связывающие провода внутри микросхемы в керамической упаковке, такие как MEMS-акселерометр, используемый в органах управления подушками безопасности, были бы чем-то вроде AWG 50, и они прекрасно выдерживали (потому что они такие короткие). Точно так же тонкие провода, связанные вместе, могут быть в порядке, если соблюдать осторожность с окончаниями.

Определение виброустойчивости немного сложнее - если вибрация имеет значительную энергию при резонансе, а механическая система плохо демпфируется, вы можете получить намного большее движение, чем на слегка отличающихся частотах.

Спехро Пефхани
источник