آشنایی با سیم بکسل

سیم بکسل یا طناب فولادی

سیم بکسل یا طناب فولادی (steel Wire Rope یا  Wire Rope)

طناب ها در آغاز از پوست دباغی شده ،موی حیوانات و مواد گیاهی ساخته می شدند .قدیمی ترین طناب های ساخته شده توسط انسان ،به حدود 9 الی 12 هزار سال پیش از میلاد مسیح بر می گردد .بقایای طناب های یافت شده در مصر نشان می دهد که این طناب ها از موی شتر بافته شده اند .

بعضی از نقاشی های موجود در مصر نشان می دهد که انسان در آ زمان از پاپیروس ،چرم و الیاف درخت خرما برای ساخت طناب استفاده می کرده است .

در قرون 15 و 16 ،لئوناردو داوینچی دو نوع ماشین برای تولید طناب اختراع کرد . بعدها آگریکولا از طناب برای جابه جایی مواد در معادن استفاده کرد.در آغاز قرن نوزدهم طناب های کنفی و زنجیرهای آهنی در معادن به کار گرفته شدند .بین سال های 1824 الی 1838 یک مهندس معدن آلمانی به نام آلبرت ،تلاش های زیادی را به مظور افزایش مقاومت وکارایی طناب های کنفی که در معادن به کار می رفت انجام داد .در آن زمان به دلیل هزینه ی بالای ساخت طناب های سیمی ،کارخانجات تمایلی برا یخرید این گونه طناب ها از خود نشان نمی دادند.

اولین طناب فلزی در تاریخ 23 جولای 1834 با قطر 18 میلیمتر ،با سه استرند و چهار مفتول فلزی ساخته شد.با رشد صنعت و پدید آمدن ماشین آلات مدرن ،صنعت تولید سیم بکسل وارد حیات جدیدی شد و سیم بکسل های گوناگونی ساخته شده وبه بازار آمدند .

پیش از اختراع سیم بکسل در سال 1834 میلادی ،رایج ترین وسیله برای عملیات باربرداری زنجیرها بودند .اشکال اساسی زنجیرها این بود که با ایجاد آسیب و نقص در یک حلقه زنجیر ،کل ساختمان زنجیر دچار نقص شده و از سرویس خارج می شد . ولی سیم بکسل ها از این ایراد بزرگ زنجیرها مستثنی هستند ،یعنی با وجود نقض در یکی از اجزای سیم بکسل ،تغییر زیادی در ساختمان کلی و ایمنی سیم بکسل به وجود نمی آید . زنجیرها ساختار خطی دارند وپیوستگی کل سیستم بستگی به تک تک اجزا دارد ولی در سیم بکسل ها ،ساختار سیستم موازی است ،یعنی اجزا در کنار یکدیگر قرار دارند به گونه ای که نقص در یک نقطه ی سیستم ،عملکرد کل سیستم را دچار اشکال نمی کند.

ساختمان سیم بکسل

هر سیم بکسل از 3 جز اصلی تشکیل شده است .

1-مفتول ها که استرند(Strand) می سازند

2- استرندها که به صورت مارپیچ دور یک هسته یا مغزی قرار می گیرند .

3- هسته یا مغزی (core)

مفتول ها از مواد مختلفی مانند فولاد ،آهن ،فولاد ضد زنگ ،برنز و... ساخته می شوند اما امروزه بیشتر از مفتول هایی از جنس فولاد پر کربن استفاده می شود .

نیروی کششی ومقاومت سیم بکسل ها یا طناب های فولادی بر اساس منحنی های مربوطه مورد ارزیابی قرار می گیرد به عبارت دیگر هرچه قطر مفتولی کمتر باشد نیروی کششی آن بیش تر خواهد بود .

طبقه بندی انواع مفتول های سازنده ی سیم بکسل

  • مفتول فولادی بدون پوشش : این نوع مفتول در مناطقی که عوامل ایجاد زنگ زدگی کم تر هستند ،بیش تر به کار می رود .به خاطر داشته باشید که حتی مفتول فولادی بدون پوشش را می توان با برنامه ی مناسب و منظم ،روغن کاری و در مقابل زنگ زدگی محافظت کرد .
  • مفتول فولادی گالوانیزه : این نوع مفتول فولادی با پوشش یکدست فلز روی ،مقاومت بیش تری در برابر زنگ زدگی ،رطوبت و ... دارد . مفتول فولادی گالوانیزه با توجه به خصوصیات آن، کاربرد گسترده ای در صنایع کشتیرانی ،امور دریایی و شیلات دارد .گاهی از فلز قلع نیز برای پوشش فولاد استفاده می شود .باید دانست که قلع در مقایسه با روی ،مقاومت کم تری در برابر زنگ زدگی دارد .
  • مفتول فولادی ضد زنگ (ss:stainless steel)

این نوع مفتول علاوه بر مقاومت بسیار بالا در برابر زنگ زدگی ،در مقابل حرارت بالا تا حدود 1050 درجه ی سانتی گراد نیز مقاوم بوده و در صنایع مختلف مانند صنایع شیمیایی ،غذایی،دارویی و دریایی به کار می رود . نوع 305 ss  این مفتول فاقد خاصیت آهنربایی بوده و نوع 316 ss  خاصیت آهنربایی کمی داشته و نوع 304/302 ss  دارای خاصیت آهنربایی است .

استرند (Strand):

دو یا چند مفتول که با توجه به یکی از انواع آرایش های هندسی مشخص ،کنار یکدیگر قرار می گیرند ،استرند را تشکیل می دهند . به عبارت ساده تر هر سیم بکسل از تعدادی استرند و هر استرند از تعدادی مفتول تشکیل میشود .

استرندهای چندلایه گونه ای دیگر از استرندها هستند که در ساختار آن ها دو لایه استرند به دور یک مغزی پیچیده شده و تمام استرندها قطری یکسان دارند . این نوع استرندها کارایی خوبی دارند ولی به علت ایجاد نقاط تقاطع بیشمار ،فشار موضعی فراوانی به قسمت ها وارد شده و شکست زود هنگام مفتول ها را در پی خواهد داشت .

مغزی(core):

قسمت اصلی سیم بکسل را مغزی تشکیل می دهد .مغزی از جنسی ساخته می شود که قابلیت نگهداری استرندها را در شرایط مختلف داشته باشد. موادی که در ساختمان مغزی به کار می روند ممکن است از الیاف گیاهی ،مصنوعی و یا فولاد باشند . مغزی از فولادی باشد ،آن مغزی خود از یک استرند مستقل تشکیل شده است .

مغزی سیم بکسل به چهار دسته ی رایج زیر طبقه بندی می شود :

      مغزی الیافی (FC:Fibre Core)

      مغزی سیم بکسل مستقل (IWRC:Independent Wire Rope Core)

      مغزی استرند مفتول (WSC:Wire Strand Core )

      مغزی پلاستیکی (PC:Plastic Core)

نقش مغزی در سیم بکسل عبارت است از تقسیم یکسان تنش ناشی از استرندهای اطراف به دور خود و نیز جلوگیری از ارتباط بین استرندها با یکدیگر که موجب افزایش فشار درونی و افزایش سفتی می شود . ضمنا مغزی سیم بکسل ،ضربه و شوک ناگهانی وارد بر سیم بکسل را در درون خود جذب کرده و به علت جذب روغن در خود ،داخل سیم بکسل را همواره روغن کاری می کند .مغزی ،ستون اصلی سیم بکسل ها است و اگر مغزی به علتی نتواند فشار و تنش ناشی از بار را تحمل کند ، فاصله ی بین استرندها از بین رفته و عمر مفید سیم بکسل کوتاه می شود .

اگر شرایط کاری شما به گونه ای است که به شکلا ناگهانی شوک و ضربه به سیم بکسل وارد می شود بهتر است از مغزی (IWRC) استفاده کنید .این نوع مغزی علاوه بر مقاومت فراوان در برابر ضربه و کشیدگی ناگهانی ،ضریب ایمنی بالایی داشته و مقاومت سیم بکسل را در برابر بدشکل شدن افزایش می دهد.

مغزی الیافی برای سیم بکسل ،معمولا از برگ نوعی درخت استوایی به نام سیسالاتا و برای سیم بکسل های کوچک تر از کنف است .مغزی الیافی یا FC مقاومت کمتری در برابر نیروهای ضربه ای کشیدگی ناگهانی دارد . مغزی نوع WSC  در جاهایی به کار می رود که شرایط کار ایجاب می کند که کشیدگی سیم بکسل کم ترین مقدار باشد (مانند دکل های ثابت ). این نوع مغزی به علت داشتن بیش ترین سطح فلزی ممکن ،کشیدگی سیم بکسل را به حداقل می رساند. مغزی پلاستیکی نیز در شرایط خاص به کار می رود .

اگر دمای محیط کار بیش از 82 درجه ی سانتی گراد باشد باید از مغزی فولادی (IWRC و WSC) استفده شود .

از یاد نبریم که استفاده از روغن مناسب و برنامه منظم روغن کاری ،نقش مهمی در افزایش عمر مفید سیم بکسل داشته و در نهایت ضریب ایمنی کار نیز افزایش می یابد.

 

/ 0 نظر / 37 بازدید