Il banco per l’attrito Polywater^®: Prospettive personali

“Abbiamo un’ampia mole di dati su migliaia di misurazioni dell’attrito, che ha reso possibile prevedere in modo affidabile le prestazioni dei lubrificanti sul campo”.  -Sheri Dahlke, Polywater, direttore tecnico

Perché è stato sviluppato il Banco per l’attrito?

Sheri:  Il banco è il frutto dell’esigenza nel simulare le trazioni dei cavi in laboratorio, dove è possibile regolare vari fattori che influenzano l’attrito e misurarne i risultati. Abbiamo voluto creare un modo accurato ed efficiente per misurare i coefficienti di attrito su cavi e condotti lubrificati durante le trazioni. Per effettuare le trazioni senza danneggiare cavi o condotti è essenziale un attrito basso. Il banco ci consente di applicare il metodo scientifico ai test e allo sviluppo dei lubrificanti.

Il banco per l’attrito è stato creato contemporaneamente ai nostri lubrificanti e oggi è fondamentale per testare i lubrificanti Polywater su guaine e condotti per cavi nuovi e in continua evoluzione, dando talvolta vita a nuovi prodotti specializzati. Fornisce un metodo affidabile per prevedere le prestazioni del lubrificante sul campo.

Ron:  Questa capacità di test consente un buon confronto di diversi lubrificanti su varie combinazioni di materiali di cavi e condotti. Un coefficiente di attrito elevato esercita una maggiore sollecitazione sui cavi e aumenta la pressione sulle pareti laterali, provocando potenzialmente danni costosi. La giusta combinazione di lubrificante e materiali dei cavi/condotti riduce la tensione, limitando così i danni e aumentando la durata prevista dei cavi.

Quali sono stati alcuni dei problemi riscontrati durante lo sviluppo del banco per l’attrito?

Sheri:  Ripassando la lezione di fisica, l’attrito viene misurato su un piano inclinato. Quando un oggetto inizia a scivolare lungo il piano, viene determinato il coefficiente di attrito. Questo tipo di misurazione dell’attrito non riflette le condizioni effettive del cantiere. Per riprodurre il mondo reale, misuriamo l’attrito cinetico mentre il cavo si muove. Inoltre, i materiali polimerici delle guaine dei cavi sono morbidi e flessibili e si comportano in modo diverso sotto la pressione della parete laterale. Il banco per l’attrito fornisce una modellazione più realistica del funzionamento effettivo dell’attrito in ambienti di trazione.

Ron:  Nel corso del tempo abbiamo utilizzato altri dispositivi di misurazione dell’attrito e abbiamo confrontato questi numeri con quelli del nostro banco per l’attrito. Abbiamo riscontrato che le misurazioni sono molto simili tra i dispositivi, anche se richiedono più cavi e condotti e tempi di preparazione più lunghi. Abbiamo anche scoperto che su questi dispositivi era difficile passare da un lubrificante all’altro. Il nostro banco per l’attrito riduce al minimo i tempi di test, consentendo un campionamento maggiore e di accumulare i dati per migliorare i risultati.

Sheri:  Ci piace che il nostro banco per l’attrito sia veloce. Offre molta flessibilità, soprattutto con materiali rigidi come le condutture metalliche. Eseguiamo test di attrito con molti tipi diversi di cavi, condotti e lubrificanti. Disponiamo inoltre di altre apparecchiature per testare e misurare problemi quali inceppamenti dei cavi e condotti pieni d’acqua.

Il nostro banco per l’attrito è migliorato nel tempo. Nella prima versione l’automazione era minima. Ad esempio, utilizzavamo un martello di gomma per innescare l’attrito statico. Non misuravamo il carico di forza verso il basso. In seguito, abbiamo iniziato a misurare l’attrito con la pressione pneumatica e abbiamo scoperto che la cella di carico era più precisa. Oggi possiamo misurare il carico ogni decimo di secondo durante un’intera corsa. Abbiamo davvero perfezionato le nostre tecniche di misurazione.

Quali sono i passaggi chiave per eseguire con successo un test sul banco per l’attrito?

Ron:  Utilizziamo cavi, condotti e lubrificanti autentici e partiamo sempre da materiali puliti per garantire risultati costanti. Puliamo i campioni di cavi e condotti con un processo in due fasi: prima un detergente agli idrocarburi, poi l’alcool. Ciò aiuta a ridurre al minimo i contaminanti. Talvolta non riusciamo a pulire adeguatamente i campioni, ma segnaliamo sempre eventuali condizioni avverse riscontrate.
Sheri:  Disponiamo di un’ampia mole di dati contenente migliaia di misurazioni dell’attrito. Ogni test è il prodotto di quattro o cinque esecuzioni, ciascuna con venti punti dati. Esaminiamo la deviazione standard e se i dati non corrispondono, ripetiamo l’analisi. Solitamente cerchiamo i valori anomali in base alla deviazione standard e basiamo i nostri report su più test.

Commentaci alcune delle sfide che hai incontrato nei test di attrito in laboratorio

Ron:  Di fronte ad alcuni campioni dobbiamo adattarci. Ad esempio, abbiamo dovuto ricavare spazio per cavi e condotti di grandi dimensioni. Nei grandi impianti di pubblica utilità possono essere utilizzati cavi con un diametro fino a 7 in. (175 mm), che passano attraverso condotti che vanno da 4 a 12 in. (da 100 a 300 mm).
Inoltre, se in laboratorio i numeri possono variare, lo fanno ancora di più sul campo. In laboratorio generiamo numeri in condizioni coerenti e ideali. Ma molti fattori sul campo possono modificare il coefficiente di attrito generato in laboratorio. Ad esempio, le condutture potrebbero essere sporche. La giornata potrebbe essere molto calda e le guaine dei cavi potrebbero diventare appiccicose. Oppure può fare molto freddo, rendendo le guaine rigide e difficili da piegare negli angoli.

Sheri:  Prima del test non si sa mai cosa aspettarsi: qualcosa può sembrare scivoloso, ma poi i risultati del test mostrano qualcosa di diverso. A volte vediamo materiali interessanti, alcuni con cuciture, fori, ondulazioni o nervature. Man mano che entriamo nei mercati internazionali, ci imbattiamo per la prima volta in materiali e processi produttivi nuovi. Accogliamo volentieri materiali nuovi e diversi e l’opportunità di ampliare la nostra base di conoscenze. Ci aiutano a sviluppare soluzioni per qualsiasi condizione si possa presentare.

Quali casi insoliti hai riscontrato durante l’utilizzo del banco per l’attrito?

Ron:  I casi più insoliti possono essere quelli in cui i clienti desiderano coefficienti di attrito ottimali in condotti esistenti, interrate da molto tempo. I condotti esistenti, spesso realizzati in cemento o piastrelle, possono creparsi o rompersi. Alcune condutture hanno più di cento anni.
Sheri:  Sostituire un condotto può essere molto costoso, quindi è una buona idea, se possibile, utilizzarne uno già esistente. Inoltre, il paesaggio sotterraneo urbano odierno è affollato. Può essere difficile trovare spazio per nuovi condotti e rimuovere quelli vecchi.

Ron:  Spesso lavoriamo con grandi aziende di servizi pubblici i cui progetti possono essere interessanti. Potrebbero esserci delle trazioni difficili dei cavi, ad esempio molto lunghe o con cavi molto grandi. Sapere cosa aspettarsi è importante e i nostri clienti vogliono evitare le sorprese. Durante la pianificazione dei lavori di grandi dimensioni, testiamo i cavi e i condotti. Inoltre, una buona progettazione dell’installazione che specifichi la scelta ottimale del lubrificante può ridurre il numero di giunzioni.

L’impegno di Polywater verso partnership collaborative ha contribuito a creare la reputazione dell’azienda per l’eccellente servizio clienti. Come si è sviluppata questa attenzione al cliente?

Sheri:  Volevamo che Polywater fosse il leader tecnico del settore. Inizialmente ci siamo concentrati sui produttori di cavi e abbiamo avuto numerose conversazioni individuali con ingegneri esperti nelle applicazioni dei cavi e utenti finali. Il cavo è la parte più costosa di un sistema e i produttori non vogliono che i loro cavi vengano danneggiati durante l’installazione. Poiché il nostro obiettivo è aiutare i clienti ad avere successo, ci piace aiutare a pianificare i progetti e fornire anche supporto all’installazione.

Con l’aumentare della consapevolezza del settore nei confronti del nostro banco per l’attrito e per la nostra base di conoscenze, i produttori di cavi e gli utenti finali hanno iniziato a contattarci per farci domande e inviarci nuovi campioni da testare. Ciò ha contribuito ad ampliare ulteriormente il nostro database, consentendoci una solida comprensione di come i nostri lubrificanti possano ridurre al minimo l’attrito e massimizzare le prestazioni nella trazione dei cavi.

Ron:  Spesso i produttori chiedono quale lubrificante utilizzare per ottenere il minimo attrito. Vogliono anche informazioni sulla compatibilità con i loro cavi. La nostra capacità di rispondere a queste domande in modo affidabile nel tempo ha contribuito a costruire questa reputazione.

Quali sono alcune delle tendenze che metteranno alla prova il banco per l’attrito nel prossimo futuro?

Sheri: Nuove tecnologie e materiali vengono continuamente esplorati. Ora c’è un grande interesse per le guaine dei cavi ignifughe. Abbiamo visto nuove miscele di rivestimenti CPE e LSZH. Vediamo anche diversi tipi di condotti. I produttori continuano a prendere in considerazione miscele speciali, come il PVC fusibile o miscele speciali di fibra di vetro. Riceviamo volentieri campioni di cavi e condotti da testare. Preferiamo ricevere cavi con un diametro di almeno 2 in. (50,8 mm) e condotti da 4 in. (101,6 mm) o più grandi.

Ulteriori informazioni sulla misurazione dell’attrito di Polywater + supporto alla pianificazione del progetto

Polywater è nota per lo sviluppo di prodotti innovativi nel settore elettrico, nei servizi di pubblica utilità e nelle telecomunicazioni, dove le sfide di costruzione e manutenzione richiedono soluzioni rapide ed efficaci. Nel corso di anni di ricerca e test, l’azienda ha acquisito una vasta competenza, raccolto solidi dati di laboratorio e sul campo e sviluppato strumenti per i clienti che contribuiscono a garantire un’esecuzione dei progetti affidabile e conveniente.

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