Coefficient de friction dans le tirage de câble – Partie 1
Pour évaluer la faisabilité d'un projet de tirage de câbles, il est utile d'avoir une connaissance de base du coefficient de friction (CDF).
La science qui régit le tirage de câble intéresse les ingénieurs et les installateurs qui doivent évaluer la faisabilité des tirages. Une compréhension de base peut conduire à de meilleurs résultats sur le terrain. Au cœur de cette science se trouve le coefficient de friction (CDF), dont la mesure est parfois appelée « tribiologie ». Il existe de nombreuses façons de calculer le CDF, mais il dépend fortement des conditions d’utilisation. Bien que le CDF soit une constante dans les équations de tension, il est utilisé comme un facteur dynamique qui englobe d’autres conditions de terrain. On peut l’appeler le coefficient de friction effectif.
Définition du CDF : Le CDF est défini comme le rapport entre la force nécessaire pour déplacer une surface horizontalement sur une autre et la force entre les deux surfaces. Le CDF est utilisé pour prédire la force ou la tension.
Facteurs influençant la valeur :
Le CDF dépend du frottement des deux surfaces l’une contre l’autre, mais de multiples facteurs influencent cette valeur.
- Matériaux—les variations de la composition des matériaux influencent le CDF. Les polymères peuvent être additionnés de substances de remplissage ou de plastifiants. Les alliages métalliques peuvent avoir des performances différentes, mais le plus souvent, nous constatons une différence dans la finesse de la finition. Les revêtements en plastique, les oxydes métalliques et d’autres variations de surface influencent tous le CDF.
- Mouvement—l’énergie nécessaire pour initier le mouvement (CDF statique) est supérieure à celle requise pour maintenir l’objet en mouvement (CDF cinétique).
- Force normale—une pression plus élevée modifiera également les propriétés de la surface. Dans la science du tirage de câbles, cela se traduit par un CDF plus faible dans les courbes, sous une force latérale élevée.
- Température—selon la situation et le matériau, la température affecte directement le CDF. Les matériaux des câbles et des conduits se ramollissent à haute température et se rigidifient à froid.
- Application du lubrifiant—abaisse le CDF entre deux surfaces. Les lubrifiants réagissent différemment aux matériaux et sont également influencés par les facteurs ci-dessus. Le lubrifiant doit recouvrir entièrement les surfaces lorsque les deux matériaux sont pressés et frottés l’un contre l’autre. Certaines surfaces sont plus difficiles que d’autres, ce qui est un sujet pour de futurs articles de blog.
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Mesure et sélection du CDF
Alors, quel CDF fournit les meilleures estimations de la tension de tirage du câble pour la planification du terrain et la conception optimale du réseau de câbles ? Est-ce 0,50 ou 0,35 ? La réponse correcte ? Cela dépend.
Le meilleur CDF utilisé pour prédire la tension du câble peut être décrit comme le CDF effectif. Il prend en compte tous les facteurs ci-dessus : les matériaux, la tension sur les parois latérales et, ce qui est très important, le lubrifiant utilisé. Il peut également être augmenté pour tenir compte de conditions de conduit inconnues, d’un remplissage élevé du conduit, etc. Heureusement pour les ingénieurs et les installateurs, Polywater® a développé et maintient une base de données complète des CDF effectifs, permettant aux utilisateurs d’accéder à des années de données de tirage.
La vaste base de données CDF de Polywater, qui supporte notre logiciel Pull-Planner™, a été développée à partir de câbles et de conduits réels. Notre base de connaissances s’appuie sur une variété de méthodes de test et de résultats sur le terrain. La clé de ce test est de connaître et de mesurer les forces exercées sur les deux matériaux afin d’en déduire le coefficient de friction. Dans ces tests, différents types de câbles et de conduits provenant d’une variété de fabricants et de variations de matériaux sont utilisés pour imiter les conditions sur le terrain. Notre base de données est constituée d’une large sélection de chaque type de matériau et de milliers de tests individuels.
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Résumé
Polywater a une longue histoire et une vaste base de données sur la mesure de la friction. De plus, nos lubrifiants pour câble sont dérivés de ces travaux et formulés pour des types spécifiques de tirage de câbles. Nos conseils d’installation se fondent sur notre connaissance de ces matériaux et de ces facteurs.