سیم بکسل

ساختار سیم بکسل ها

در معرفی ساختار  از دو مقدار عددی استفاده می شود که عدد اول تعداد رشته های را معرفی می کند و عدد دوم تعداد مفتول در هر رشته را معرفی می کند. البته علاوه بر این دو مقدار عددی  دیگر نیز برای معرفی سیم بکسل  ها گفته می شود که یکی نوع مغزی ( کنف  یا  فولاد ) است و دیگری نوع بافت آن است.

بخش های اصلی 

در تمام انواع سیم بکسل ها هم سه بخش اصلی وجود دارد ، این سه بخش عبارت است از :

مفتول : از پیچش چند مفتول به دور هم استرند ایجاد می شود. آهن ، فولاد ، برنز ، فولاد ضد زنگ و … به عنوان مفتول  استفاده می شود.

استرند : بخشی از سیم بکسل که به حالت مارپیچ مانند به دور هسته آن تابانده می شود.

هسته یا مغزی : بخش اصلی و مرکزی سیم بکسل که در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم دارد.

 

گام سیم بکسل
پیچیده شدن یک کلاف سیم به دور هسته مرکزی سیم بکسل  را گام گویند , طول گام بستگی به تعداد کلاف ها و قطر سیم بکسل دارد.
برای دانستن پارگی و خرابی سیم بکسل اطلاع از گام  اهمیت بسزایی دارد. تعداد خرابی در بازرسی جرثقیل سقفی بسیار مهم می باشد .

مغزی 

همانطور که گفتیم بخش اصلی در سیم بکسل مغزی یا هسته آن است، دلیل اهمیت مغزی به خاطر نقش آن در نگهداری و حفظ رشته ها در هنگام وارد شدن بار و فشار است. قطر مغزی باید متناسب با میزان بار انتخاب شود، اگر قطر آن کم باشد هنگام وارد شدن بار رشته های فلزی دور آن، به هم برخورد می کنند و باعث ساییده شدن و کاهش طول عمر آن می شود. با توجه به نوع کاربرد سیم بکسل در صنعت، از مغزی فولادی یا کنفی انتخاب می شود. جنس کنفی در مقایسه با فولاد انعطاف بیش تر و استحکام کمتری دارد. برای کارهایی که نیاز به مقاوت و استحکام بالا می باشد، مانند جرثقیل ها از مغزی فولادی استفاده می شود.

در بازار ایران مغزی  بطور کلی به چهاردسته رایج زیر تقسیم می شود :

1- مغزی الیافی (FC)  یا Fiber Core از الیاف طبیعی تشکیل می شود که از برگ نوعی درخت استوایی به نام سیسالانا می باشد.
که البته بعضی کارخانه ها به دلایل دیگری که در این مقوله نمی گنجد از پنبه به جای کنف استفاده میکنند .
2- مغزی سیم بکسل مستقل یا IWRC ( Independent wire rope core )
3- مغزی استرند مفتول WSC ( wire Strand core)
4- مغزی پلاستیکی PC  یا Plastic Core

ولی براساس استاندارد ISO 17893 مغزی های سیم بکسل به شکل زیر تقسیم بندی می شوند :
مغزی الیافی (Fiber Core)یا (FC) که برای دمای بالاتر از 100 درجه سانتیگراد مناسب نیست
مغزی الیافی طبیعی یا NFC  ( Natural Fiber Core)
مغزی الیافی صنعتی یا SFC ( Synthetic Fiber Core)
مغزی سیم مفتولی یا WC (Wire Core) یا steel core میتواند در دمای بالی 250 درجه به کار گرفته شود .
مغزی استرند مفتولی یا WSC (Wire Strand Core)
مغزی سیم بکسل یا WRC (Wire Rope Core)

 

لایه داخلی فیبری کنفی یا   fiber core: (FC)

این نوع لایه از فیبر مصنوعی از درختان مانیلا و آزبست و پلی پروپیلن تشکیل شده است.

فیبر قبل از قرار گرفتن  باید به روغن آغشته گردد تا ضمن اینکه از زنگ زدن جلوگیری می کند ، امکان لغزش لایه های روی لایه داخلی هنگام کار باشد.

این نوع لایه در مواردی که حرارت محیط کار زیاد است و سیم تحت بار مورد لهیدگی قرار می گیرد قابل استفاده نیست ولی قابلیت انعطاف سیم بکسل زیاد می باشد.

آزبست و پلی پروپیلن که از پنبه تحت عملیات مختلف ساخته می شود ، بهتر و مقاوم تر از فیبر است . سیم بکسل مغزی کنفی را در در کارخانه داخل حوضچه مخصوص پر از روغن به مدت 3-2 ساعت در درجه حرارت 100-80 درجه سانتیگراد حرارت می دهند تا روغن رقیق گردیده و کنف خاصیت روغن پذیری داشته باشد. در موقع کار که نیروی کششی  وارد می شود مقداری از روغن ها در اثر فشار کلاف از مغزی کنف خارج شده و تمام رشته های سرویس می شوند ، همین امر باعث طولانی شدن عمر می گردد.

 

لایه داخلی فولادی یا  wire main core : (WSC)

این نوع لایه از یک سیم یا چند سیم نظیر سایر لایه های سیمی و در بعضی موارد با ساختمان پیچیده تر از سایر لایه ها تشکیل شده است . معمولاٌ از 19 سیم تشکیل شده و اغلب  با قطر کمتر دارای این نوع لایه داخلی می باشند . از آنجایی که در مواردی از مصرف ، قدرت و استحکام بیش از هر عاملی مد نظر است در این موارد از سیم بکسل های مغزی فولادی استفاده می گردد. جرثقیل های قسمت فولاد سازی یا نقاطی که سیم بکسل تحت حرارت قرار می گیرد ، بخاطر اینکه سیم بکسل های مغزی فولادی دارای مقاومت و استقامت بیشتر می باشند ، از این نوع استفاده می کنند.

 

لایه داخلی مستقل  independent wire rope core : (IWRC)

سیم با لایه مستقل از هفت لایه سیمی (7*7) تشکیل گردیده است . بکسل های با لایه داخلی مستقل برای کارهای سنگین و مقاوم در برابر لهیدگی و مچاله شدن بکار می روند. دو نوع سیم بکسل با لایه فولادی داخلی و مستقل در محیط های کار گرم مناسب هستند و مقاومت کلی را 7/5% زیادتر می کند

انواع بافت سیم بکسل

یکی دیگر از معیارهای تقسیم بندی ، بافت  می باشد به طور کلی ۴ نوع بافت وجود دارد که به شرح زیر می باشند :

بافت فیلر (Filler) : قطر مفتول به کار رفته در سیم بکسل های با بافت فیلر، در تمام ردیف های هم اندازه می باشد. فضای خالی که بین مفتول های هر ردیف وجود دارد با مفتول نازک پر شده است. به همین علت به آن بافت فیلر می گویند. وجود مفتول های نازک باعث افزایش سطح و در نتیجه افزایش سایش و انعطاف می شود.

بافت سیل (Seale): در طناب های فولادی با بافت سیل میزان قطر مفتول خارجی از قطر مفتول داخلی بیشتر می باشد، که این امر باعث افزایش مقاومت سایشی  می شود. تعداد مفتول هایی که در اطراف مفتول اصلی قرار گرفته اند یکسان می باشد.

بافت استاندارد (Standard): در تمام رشته ها مفتول ها قطر یکسانی دارند. ویژگی این نوع بافت انعطاف پذیری بالای آن و در نتیجه کاربرد زیاد آن می باشد.

بافت وارینگتون (Warrington): در این نوع بافت در سطح بیرونی مفتول های با قطر نازک و ضخیم به صورت یک در میان در کنار هم قرار می گیرند، این نوع ترتیب قرار گیری باعث شده است که میزان انعطاف پذیری بافت وارینگتون از بافت سیل بیشتر باشد.

بافت بر اساس جهت بافت کلاف ها نام گذاری می شوند. اگر جهت کلاف ها از چپ به راست تابیده باشند، با علامت z نشان داده می شود و آنرا راست بافت گویند. اگر جهت کلاف ها از راست به چپ تابیده شده باشد ، با علامت s  نشان داده می شود و آنرا چپ بافت گویند.

جهت تهیه سیم بکسل بلند کننده بار از صلیبی راست بافت و چپ بافت استفاده می شود. سیم بکسل های صلیبی یا دو طرفه نیروی کششی را بهتر تحمل می کنند ، در صورتی که  یکطرفه میل به باز شدن و شل گردیدن بافت ها و رشته ها دارند و قابلیت انعطاف و مقاومت پوششی بیشتری را دارند ، اما کمتر در جرثقیل ها مورد استفاده قرار می گیرند . قابل توجه این که از سیم بکسل های یکطرفه جهت بلند کردن بار نباید استفاده شود.

 تاب

نحوه تاب و چرخش کلاف و رشته ها به سه نوع تقسیم بندی می شوند:

یک طرفه : همانطور که از نام یک طرفه مشخص است، جهت تاب کلاف و رشته های طناب فولادی به یک سمت می باشد.

دو طرفه یا صلیبی : منظور از دو طرفه یعنی این  که تاب کلاف ورشته ها عکس یکدیگر بافته می شوند این نوع  نیروی کششی بیشتری را در مقایسه با سیم بکسل یکطرفه متحمل می شود.

ترکیبی : در این نوع مانند سیم بکسل دو طرفه ، جهت پیچش کلاف و رشته ها مخالف هم است. اما کلاف ها به دور رشته به صورت یک در میان به سمت راست و چپ تابیده شده است.

سیم بکسل از نظر پیچ

معمولاً دو نوع مي‌باشند :

1.    باپيچ معمولي يا يكنواخت : اين نوع سيم بكسل جهت پيچيده شدن سيم‌ها در لايه‌هاي سيمي خلاف جهت پيچيدن لايه‌هاي سيمي است.

2.    با پيچ لانگ : اين نوع جهت پيچيده شدن سيم‌ها در لايه‌هاي سيمي در جهت پيچيدن لايه‌هاي سيمي در سيم بكسل است.

هر کدام از این دو نوع دو فرم مختلف دارد ، راست پیچ و چپ پیچ ، در راست پیچ لایه ها در جهت عقربه های ساعت پیچیده اند و در چپ پیچ خلاف آن.

انتخاب  با پیچ معمولی یا لانگ بستگی به نوع کار  و راست پیچ و چپ پیچ بستگی به نوع پیچیدن در هنگام کار کردن دارد.

ويژگي‌هاي سيم بكسل با پيچ لانگ :

جابجايي و باز كردن و بستن آن مشكل است.

پيچ‌هاي كوچك در آن بيشتر ايجاد مي‌شود.

مقاومت لهيدگي و مچاله شدن آن كم است.

در صورتي كه دوسر آن گير نباشد دفرمه مي‌شود و براي جاهائيكه يك سر و يا دوسر آن بايد آزاد باشد مناسب نيست.

چون سطح تماس آن با پولي (قرقره‌ها ) و درام زيادتر مي‌شود مقاومتش در مقابل سايش بايد بيشتر باشد.

ويژگي‌هاي سيم بكسل با پيچ معمولي :

ساختمان آن ثابت تر است و دفرمه نمي‌شود.

در مقابل لهيدگي و مچاله شدن مقاومتش بيشتر است.

تحت بار كه قرار گرفت نمي‌چرخد.

پيچ‌هاي كوچك (گوشواره‌اي) كه ايجاد زخم و خرابي در سيم بكسل مي‌كند در آن كمتر ايجاد مي‌شود.

جابجايي و بازكردن و بستن آن آسان است.

 

 

 

 از نظر تعداد رشته و کلاف :

ساختمان تشکیل شده از تعدادی رشته سیم به قطرهای مختلف که در جهت موافق حرکت عقربه ساعت بهم تابیده شود ، از تابیدن رشته ها کلاف بوجود می آید.

بنابراین در سیم بکسل 6 * 19 + 1 FC عدد 19 تعداد نخ یا رشته ها می باشد که در هر کلاف بهم تابیده است ، عدد 6 تعداد کلاف ها است . یعنی  6  کلاف و هر کلاف 19 سیم فولادی و یک عدد مغزی و علامت اختصاری F.C نوع مغزی می باشد . در جرثقیل های سقفی برای بار بلند کردن از نوع 6* 19 استفاده می شود .

درجه بندی ها و گریدها و شماره  :

مفتول مورد استفاده در طناب فولادی ، میتواند از مواد گوناگونی تولید شود . این مواد شامل فولاد ، آهن ، فولاد ضد زنگ ، برنز و غیره هستند اما بیشترین ماده مورد استفاده ، فولاد پر کربن می باشد . این ماده در درجه بندیهای مختلف موجود می باشد . تولید کنندگان و کارخانجات ، سیم بکسل هایی با درجه بندی و گرید ( شماره های ) مختلف می سازند و نوع مفتول را با توجه به تطابق آن با خصوصیات مورد نظر انتخاب می کنند تا تقاضا های متفاوت در مقاومت سایشی و خمشی و انعطاف پذیری مشتریان و کاربری های خاص را برآورد نمایند .

برای نیروی کششی متفاوت  ، از مفتول های فولادی با گرید های متفاوت استفاده می شود  که در جدول زیر مشخصات گرید ها ذکر شده است :

گرید PS 
سیم بکسل های دارای گرید  PSاز مقاومت کششی پایینی برخوردار هستند ولی از مقاومت خمشی و خستگی بهتری نسبت به سیم بکسل های گرید  IPS  برخوردار هستند . لذا هنگامیکه مقاومت در درجه 2 نسبت فرسودگی قرار دارد ، بهتر از  گرید PS استفاده شود .

 تقویت شد ( IPS )  
این سیم بکسل معمول ترین سیم بکسل رایج می باشد . دارای مقاومت فرسایشی و خمشی قابل قبولی می باشد . کثرتا در بازار ، دارای گرید   IPS  یا N/mm2     1770می باشد .

 بسیار تقویت شده   ( EIPS )
مقاومت این سیم بکسل 10  % پایین تر از گرید  EEIPS  می باشد و در کاربری های به کار میروند که نیاز به حداکثر مقاومت سیم بکسل باشد . فرسایش و خمشی  در این گرید بهتر از  EEIPS است .

 بسیار بسیار تقویت شده (EEIPS) 
از این سیم بکسل ها زمانی استفاده می شود که در کاربری های مخصوص نیازمند حداکثر مقاومت سیم بکسل باشد مانند سیم بکسل هایی که در معادن به کاربرده مبشود یا سیم بکسل هایی که در جرثقیل های ویژه بنادر به کار میرود .

 

سیم بکسل نتاب
این نوع سیم بکسل به دلیل ساختاری که دارند مقاوت خاصی از خود در مقابل پیچش و چرخش نشان میدهند این نوع سیم تمایل کمتری به چرخش در زیر فشار بار دارند.
ساختار سیم نتاب لایه های خارجی سیم خلاف لایه های درونی سیم بکسل پیچیده شده است , این نوع بافت باعث می شود که لایه درونی و خارجی بافت هم دیگر را خنثی کرده و از چرخش سیم بکسل زیر فشار بار جلوگیری کنند.
هر چقدر لایه ها و رشته ها افزایش یابد مقاومت سیم بکسل در برابر چرخش و خستگی و سایش افزایش پیدا میکنند این سیم بکسل اکثرا با مغز فولاد مصرف می شوند.

 

حلقه كردن دو سر سيم بكسل برای بلند کردن بار :

سيم بكسل‌ها را در كارگاه سيم بكسل بافي با طولهاي مختلف مطابق سفارش به سه طريق به سيم بكسل بار بلند كن تبديل مي‌كنند ( يعني دو سر آنرا به صورت حلقه در مي‌آورند) :

1.      بافتن

2.       پرس كردن با بوش

3.       كرپي بستن

طریقه بافتن :

سیم بکسل ها در کارگاه  با طول های مختلف مطابق سفارش کارگاه مصرف کننده قطع شده و سر آنها را بصورت مشبک از هم باز نموده و سپس دم گیره بسته می شود. سرهای مشبک شده پس از اینکه بصورت حلقه در آمدن ، سر سیم رشته به رشته توسط سمبه و چکش و گاز انبر در سیم اصلی می بافند. هر رشته باید حتماً سه مرتبه بافته شود . طول بافت سیم بکسل بار بلند کن نباید از 25-20 برابر قطر سیم بکسل کمتر باشد . طول بافت با قطر 15 میلیمتر باید 375-300 میلیمتر باشد و هر 5 میلیمتر اضافه بافت لازم است از 28 به بالا 5 مرتبه هر رشته باید بافته شود.

نتیجه اینکه:  از نقطه گلوی حلقه آن تا آخرین نقطه بافت کمتر از 50 سانتیمتر نباشد . از قطر 27 میلیمتر به بالا 75 سانتیمتر طول بافت لازم است. در بار برداری با جرثقیلی های سقفی این موضوع اهمیت بسزایی دارد .

طریقه پرس نمودن :

سیم بکسل در کارگاه مربوطه به اندازه سفارش داده شده قطع می شود و سر آن داخل بوش متناسب با ظرفیت و مناسب با قطر قرار می گیرد سپس سر آن را بصورت حلقه در آورده و سر کوتاه سیم را داخل بوش کنار سر اصلی قرار می دهند و آنرا پرس می نمایند. روی پرس باید ظرفیت سیم توسط شماره حک شود.