سیم بکسل

 نحوه چیدمان مفتول در سیم بکسل

در حالت کلی چیدمان لایه های مختلف استرند در سیم بکسل به یکی از 3 روش زیر صورت می گیرد:

1. مفتول ها در راستای موازی با مغزی قرار می گیرند.
   جهت تابیدن استرند به دور مغزی می تواند ساعتگرد یا پادساعتگرد باشد.
2. مفتول ها نسبت به مغزی زاویه دارند.
   در این حالت مقاومت سیم بکسل افزایش پیدا می کند.
3. مفتول ها یکی در میان به صورت موازی و زاویه دار با راستای مغزی قرار می گیرند.

انواع مغزی سیم بکسل

در ادامه پاسخ به سوال “سیم بکسل چیست”، نوبت به معرفی انواع مغزی می رسد.

انواع مغزی سیم بکسل عبارت اند از:

• فیبر (Fiber)
• مستقل (Independent Wire Rope)
• استرند (Wire Strand)

به طور کلی در تولید مغزی از فولاد (Steel) و الیاف پروپیلن (Polypropylene) طبیعی یا مصنوعی استفاده می شود.

مغزی تولید شده از الیاف انعطاف پذیری بیشتری دارد؛ ولی تحمل حرارت بالا را ندارد.

بنابراین در شرایطی که باید سیم بکسل را در معرض حرارت بالا استفاده کنید، توصیه به انتخاب مغزی فولادی می شود.

ویژگی های سیم بکسل چیست؟

تا این جا بررسی کردیم که سیم بکسل چیست و چه ساختاری دارد.

نکته مهم در خصوص سیم بکسل آن است که کلیه رشته سیم هایی که به دور مغزی تاب می خورند، کاملا از یکدیگر جدا هستند.

همین طراحی به ظاهر ساده ولی هوشمندانه، ویژگی های مثبت زیادی را برای سیم بکسل به ارمغان آورده است.

از جمله ویژگی این تجهیز مکانیکی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• استحکام بسیار بالا
• تحمل وزن بالا
• انعطاف پذیری فوق العاده زیاد
• توانایی بالا در تحمل تنش های خمشی (Shear Strength)
• مقاومت در برابر سایش
• تحمل تنش خستگی بسیار زیاد
• مقاومت در برابر خوردگی و فرسایش

با وجود ویژگی هایی که در بالا برشمردیم، شدت و ضعف آن ها بستگی به نوع رشته سیم هایی دارد که در تولید سیم بکسل به کار می روند.

 اهمیت روان کاری در تولید سیم بکسل چیست؟

در تولید سیم بکسل اجزای مختلف آن روغن کاری می شوند.

دلیل روان کاری در فرآیند تولید سیم بکسل چیست؟

در حالت کلی رشته های سیم در ساختار سیم بکسل در معرض سایش بسیار زیادی با یکدیگر هستند.

روغن کاری کمک می کند که اصطکاک بین سیم ها کاهش پیدا کند.

در نتیجه مقاومت تجهیز در برابر سایش و خوردگی به شدت افزایش می یابد.

حتی توصیه می شود که در طول زمان بهره برداری از سیم بکسل نیز در فواصل زمانی معین عملیات روانکاری اجرا شود.

سیم بکسل پر شده با پلاستیک (PI)

در سیم بکسل پر شده با پلاستیک فواصل داخلی میان رشته‌ها و سیم‌ها با ماتریسی از پلاستیک پر می‌شود. پر کردن با پلاستیک کمک می‌کند تا با کاهش احتمال پوسیدگی داخلی و خارجی، احتمال فرسودگی نیز کاهش یابد. سیم بکسل‌های پر شده با پلاستیک کاربردهای خاصی در بلند کردن بار دارند.

ساختار سیم بکسل پر شده با پلاستیک

سیم بکسلIWRC  با روکش پلاستیک یا پر شده با پلاستیک

این نوع سیم بکسل از یک هسته مستقل (IWRC) استفاده می‌کند که یا با پلاستیک پر شده یا روکش شده تا پوسیدگی داخلی را کاهش داده و طول عمر فرسوده شدن را افزایش دهد.

جمع‌بندی

به یاد داشته باشید که سیم بکسل یک قطعه مکانیکی پیچیده است. مشخصات و ویژگی‌های متفاوتی وجود دارند که می‌توانند بر روی عملکرد و طول عمر سیم بکسل تاثیر بگذارند. زمانی که می‌خواهید مناسب ترین سیم بکسل را برای مصرف مورد نظر خود انتخاب کنید حتماً موارد زیر را مورد توجه قرار دهید:

• استحکام
• انعطاف‌پذیری
• مقاومت در برابر ساییدگی
• مقاومت در برابر خرد شدن
• مقاومت در برابر فرسودگی
• مقاومت در برابر زنگ‌زدگی
• مقاومت در برابر چرخش

ساختار سیم بکسل

تعیریف های  زیر به تعریف ساختار و ویژگی‌های سیم بکسل کمک می‌کنند :

• طول
• سایز
• پیش‌ساخته یا غیر پیش‌ساخته
• جهت و نوع تاب
• پرداخت سیم‌ها
• درجه سیم
• نوع هسته

سیم بکسلی که دارای سیم‌هایی با قطر بیشتر است در برابر خرد شدن و ساییدگی مقاوم است و سیم بکسلی که دارای سیم‌هایی با قطر کمتر است انعطاف‌پذیرتر بوده و در برابر فرسودگی مقاوم است.

طول

طول سیم بکسل پیچیده شده به دورقر قره که تحویل مشتری می‌شود.

سایز

قطر صوری سیم بکسل که با اینچ یا میلیمتر مشخص می‌شود.

الگوهای رشته‌ها

تعداد لایه‌های سیم‌ها، تعداد سیم‌ها در هر لایه، سایز سیم‌های موجود در هر لایه همگی بر روی نوع الگوی رشته تاثیر می‌گذارد. می‌توان با استفاده از یک یا چند الگوهای زیر سیم بکسل را ساخت:

• یک لایه: رایج‌ترین نمونه یک رشته ۷ سیمه با یک سیم در مرکز می‌باشد که ۶ سیم با قطر یکسان حول آن قرار دارند.
• سیم بکسل Filler: دو لایه سیم هم سایز که حول مرکزی با لایه درونی قرار دارند که تعداد سیم‌های آن نصف سیم‌های لایه بیرونی است. سیم‌های Filler کوچک برابر با تعداد لایه درونی خود در فواصل بین سیم داخلی قرار می‌گیرند.
• سیم بکسل Seale: دو لایه سیم که حول یک مرکز قرار گرفته و در هر لایه دارای تعداد سیم‌هایی برابر هستند. همه سیم‌ها در هر لایه دارای قطری یکسان هستند. سیم‌های خارجی بزرگ در فواصل بین سیم‌های داخلی کوچک‌تر قرار می‌گیرند.
• سیم بکسل وارینگتون (Warrington): دو لایه سیم که حول مرکزی قرار دارند که قطرش با یکی از سیم‌های لایه درونی یکسان است و قطر دو تا از سیم‌های بزرگ و کوچک در لایه بیرونی متغیر است. سیم‌های بزرگتری که در لایه بیرونی قرار دارند در فواصل قرار می‌‍گیرند، و سیم‌های کوچک‌تر بر روی تاج لایه داخلی قرار می‌گیرند.
• سیم بکسل ترکیبی: از ترکیب یک یا چند الگویی که در بالا مطرح شد رشته‌ای ترکیبی ساخته می‌شود.

دسته‌بندی الگوهای رشته سیم بکسل

پیش‌ساخته یا غیر پیش‌ساخته

در سیم بکسل پیش‌ساخته، رشته‌ها و سیم‌ها در طول فرآیند تولید به صورت مارپیچ شکل می‌گیرند.

سیم بکسل پیش‌ساخته کاربردهای خاصی دارد، مثلاً هنگامی که بخواهیم آن را به صورت یکنواخت دور درام بپیچیم که در این صورت به انعطاف‌پذیری بیشتری نیاز داشته و باید مقاومت در برابر فرسودگی بیشتر باشد.

جهت و نوع تاب

جهت و نوع لایه به نحوه قرار گرفتن سیم‌ها، شکل دادن رشته توسط آن‌ها (چپ یا راست) و چگونگی قرار گرفتن رشته‌ها حول هسته (تاب معمولی، تاب لنگ یا تاب متناوب) بستگی دارد.

• تاب معمولی:  سیم‌ها با  سیم بکسل هم محور هستند. جهت تاب سیم در رشته مخالف جهت تاب رشته است. سیم بکسل‌هایی که دارای تاب معمولی هستند در برابر نیروهای خرد کننده و چرخش مقاومت بیشتری داشته و بهتر از سیم بکسل‌های دارای تاب لنگ حول درام می‌پیچند.
• تاب لنگ: سیم‌ها زاویه‌ای را با محور سیم بکسل تشکیل می‌دهند. تاب سیم و تاب رشته حول هسته در یک جهت می‌باشد. سیم بکسل‌هایی که دارای تاب لنگ می‌باشند در برابر فرسودگی و ساییدگی مقاومت بهتری دارند.
• تاب متناوب: سیم بکسل تشکیل شده از رشته‌هایی با تاب معمولی و تاب لنگ است که این نوع سیم بکسل کاربردهای خاصی دارد.

A- تاب معمولی راست‌گرد B- تاب معمولی چپ‌گرد
C- تاب لنگ راست‌گرد D- تاب لنگ چپ‌گرد E- تاب متناوب راست‌گرد

پرداخت سیم‌ها

روکش روی (گالوانیزه)، روکش روی/آلومینیوم (فلز آمیخته)، فولاد ضد زنگ یا فولاد پرداخت نشده (روشن)

درجه سیم بکسل

قدرت سیم بکسل به درجه‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شود، شامل:

• فولاد IPS
• فولاد EIPS که ۱۵% از فولاد IPS قدرتمندتر است
• فولاد EEIPS که ۱۰% قدرتمندتر از فولاد EIPS است

منحنی قدرت فولاد پایه محاسبه قدرت اکثرسیم بکسل فولادی است.

نوع هسته

انواع هسته‌های سیم بکسل به ترتیب ذیل هستند:

• هسته فیبری (FC)
• هسته مستقل (IWRC)
• هسته رشته سیم (WSC)

هسته فیبری می‌تواند از فیبرهای پلی پروپیلن طبیعی یا مصنوعی ساخته شود. هسته‌های فیبری نسبت به هسته‌های فولادی دارای قابلیت انعطاف‌پذیری بیشتری هستند اما نسبت به خرد شدن حساس‌تر هستند و استفاده از آن‌ها در محیط‌هایی که دارای حرارت بالا هستند توصیه نمی‌شود.

هسته فولادی را می‌توان در سیم بکسل مستقل یا در یک رشته واحد استفاده کرد. استفاده از هسته‌های فولادی زمانی مناسب است که هسته فیبری نتواند پشتیبانی کافی را فراهم کند، یا می‌توان از آن در محیط‌هایی استفاده کرد که دما متجاوز از ۱۸۰ درجه فارنهایت باشد.

اطلاعات زیر را نیز بررسی کنید :

۱” ۶ x 25 FW EIP RRL IWRC

قطر : ۱

تعداد رشته‌ها : ۶

تعداد سیم‌ها در هر رشته : ۲۵

الگوی رشته : سیم Filler

درجه : Extra Improved Plow Steel (EIPS)

جهت و تاب : تاب معمولی راست‌گرد

نوع هسته : هسته مستقل

انواع مختلف سیم بکسل

دسته‌بندی سیم بکسل بر اساس تعداد کلی رشته‌ها، اسم و تداد دقیق سیم‌های موجود در هر رشته. این‌ها دسته‌بندی‌های کلی هستند و ممکن است که ساختار واقعی سیم بکسل را منعکس کند یا خیر. گرچه همه سیم بکسل‌هایی که دارای سایز و درجه یکسانی هستند دارای قدرت، وزن و قیمت یکسانی نیز می‌باشند.

جدول زیر برخی از رایج‌ترین انواع سیم بکسل را نشان می‌دهد که به صورتی خاص دسته‌بندی‌ شده‌اند.

علاوه بر طبقه‌بندی کلی سیم بکسل، انواع دیگری از سیم بکسل وجود دارند که دارای ساختارهایی ویژه بوده و کاربردهای خاصی در بلند کردن برخی بارها دارند.

سیم بکسل مقاوم در برابر چرخش

برخی از انواع سیم بکسل مخصوصاً سیم بکسل دارای تاب لنگ  نسبت به چرخش در زیر بار حساس‌تر هستند. سیم بکسل مقاوم در برابر چرخش جهت مقاومت در برابر در هم پیچیدن، تاب خوردن و چرخش طراحی شده است و می‌توان از آن در یک خط یا یک سیستم چند بخشی استفاده کرد.

هنگام باز کردن و نصب سیم بکسل مقاوم در برابر چرخش باید دقت لازم را به عمل آورید. استفاده یا پیچیدن نامناسب می‌تواند موجب پیچ‌خوردگی سیم بکسل شده و در نهایت منجر به غیر قابل کنترل شدن چرخش شود.

ساختار سیم بکسل مقاوم در برابر چرخش

سیم بکسل دارای رشته فشرده

در این سیم بکسل از رشته‌های فشرده استفاده شده است و عبور از یک مهره یا غلتک موجب شده تا قطر بیرونی تمامی رشته کاهش یابد. این فرآیند پیش از بستن سیم بکسل انجام می‌شود.

این فرآیند موجب مسطح شدن سطح سیم‌های خارجی درون رشته می‌شود اما چگالی رشته را نیز افزایش می‌دهد. نتیجه این کار داشتن یک سطح نرم‌تر خارجی است و قدرت را نسبت به سیم بکسل گرد افزایش می‌دهد (اگر یا قطر و دسته‌بندی یکسان آن‌ها را مقایسه کنیم). همچنین کمک می‌کند تا طول عمر سطح نیز افزایش یابد.

ساختار سیم بکسل دارای رشته فشرده

سیم بکسل در زندگی ما کاربردهای زیادی دارد، اما آیا می خواهید بدانید سیم بکسل دقیقا چیست و چه وظایفی دارد؟

خرید یا استفاده صحیح از این تجهیزات نیازمند شناخت کامل مکانیزم کار آن است.

سیم کششی و ساختار آن را معرفی کنید.

1سیم بکسل چیست؟
2این اصطلاحات عبارتند از:

1-3وارینگتون: در این بافت دو لایه رشته در اطراف مغز قرار گرفته است.
تفاوت سازمان سیلاب در این است
در لایه بیرونی، رشته ها بین رشته های با قطر بزرگ و کوچک قرار می گیرند.
ترکیبی: بافت های ترکیبی با 2 لایه یا بیشتر
ساختار آنها ترکیبی از مدل های فوق است.

بافت سیم بکسل
4-3سیم نسبت به مهره زاویه دارد.
در این حالت، مقاومت سیم درگ افزایش می یابد.
یک سیم در وسط، موازی و مورب با مغز قرار می گیرد.
نحوه قرار دادن سیم سیم بکسل
پنجاز جمله ویژگی های این ماشین آلات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

استحکام بسیار بالا
تحمل سنگین
بسیار انعطاف پذیر
توانایی تحمل تنش خمشی بالا (مقاومت برشی)
مقاومت در برابر سایش
مقاومت در برابر استرس خستگی بسیار بالا
مقاومت در برابر خوردگی و فرسایش
با وجود ویژگی های فوق، نقاط قوت و ضعف آنها به نوع رشته سیم مورد استفاده برای ساخت سیم کششی بستگی دارد.

سیم کششی در واقع همان طناب فولادی است و از ترکیب سه جزء اصلی لایه سیم و سیم ساخته شده است. یک لایه سیم از اتصال چند سیم به یکدیگر تشکیل می شود و سیم از چرخاندن یک سری سیم به دور هسته ای که در وسط سیم قرار دارد تشکیل می شود. بسته به نوع کاربرد و شرایط محیطی که قرار است در آن استفاده شود، ممکن است در ساخت سیم بکسل از مفتول فولادی و فولادی استفاده شود. قبل از اختراع این وسیله پرکاربرد، زنجیر در صنعت برای بلند کردن و جابجایی استفاده می شد.

اما به دلیل عدم مقاومت و پاره شدن طناب ها و زنجیرها، در سال 1984 فردی به نام آلبرت، مهندس معدنی در کوه های هارتز در آلمان، اولین دراگلین فولادی را ساخت. با گذشت زمان و با پیشرفت علم و صنعت، تولید و استفاده از آن گسترش یافت و رونق بیشتری یافت. امروزه شرکت های مختلف انواع کابل بکسل را با مشخصات فنی و مشخصات متفاوت برای کاربردهای مختلف تولید می کنند. در ادامه متن در مورد کابل بکسل، ساختار، اجزا و انواع آن بیشتر بحث خواهیم کرد.

استفاده از کابل بکسل
 با توجه به تطبیق پذیری کابل بکسل و ویژگی های ساختاری مختلف آن، کابل بکسل در تمامی قسمت ها نیاز به جابجایی و بلند شدن دارد.در واقع کابل بکسل وظیفه مهار، کنترل و نگهداری بار را بر عهده دارد. درگ وایر در اقلام بزرگ مانند معدن و جرثقیل و در اقلام کوچک و ظریف مانند ترمز دوچرخه استفاده می شود. از این رو انواع کابل کششی در صنایع برق، سدسازی، بندر، کشتیرانی، پتروشیمی و نفت، شرکت های حفاری، معادن، حمل و نقل، آسانسور، جرثقیل و غیره استفاده می شود.

اجزای اصلی در کابل بکسل
 به طور کلی در هر دستگاهی چندین جزء اصلی وجود دارد و در هر نوع کابلی سه قسمت اصلی وجود دارد، این سه قسمت:

سیم: سیمی از چرخاندن یکدیگر تشکیل می شود. در سیم کشش از آهن، فولاد، مس و فولاد ضد زنگ استفاده می شود.

انکر: قسمتی که هسته کابل بکسل را تشکیل می دهد.

Core یا Core: قسمت اصلی و مرکزی کابل بکسل که در ادامه توضیح خواهیم داد.

مواد کابل یدک کش
 سه نوع سیم در تولید کابل های کششی مورد استفاده قرار می گیرد که هر کدام دارای خواص متفاوتی هستند.

مفتول فولادی بدون روکش: این نوع در محیط های خشک که خوردگی کم است استفاده می شود.

سیم فولادی: مقاوم در برابر خوردگی و مقاوم در برابر درجه حرارت بالا.سیم فولادی گالوانیزه: سیم گالوانیزه برای محیط های خورنده مانند حمل و نقل، طیور و ماهیگیری مناسب است.

مغزهای کابل بکسل
 همانطور که گفتیم قسمت اصلی کابل بکسل مغز یا هسته آن است، دلیل اهمیت مغز نقش آن در نگهداشتن و نگهداری کابل هنگام اعمال بار و تنش است. قطر هسته باید با توجه به بار انتخاب شود، در صورتی که قطر آن کم باشد، در هنگام استفاده از بار، رزوه های فلزی اطراف آن با هم برخورد می کنند و باعث سایش و کاهش طول عمر می شود. بسته به نوع کاربرد کابل کششی در این زمینه، از هسته فولادی یا کنفی انتخاب می شود. در مقایسه با فولاد، کنف انعطاف پذیرتر و قوی تر است. هسته فولادی برای کاربردهای با استحکام و استحکام بالا مانند جرثقیل استفاده می شود.

انواع سازه های سیم بکسل
 یکی دیگر از معیارهای طبقه بندی سیم بکسل ساختار سیم بکسل است که به طور کلی 4 نوع سازه وجود دارد:

ساختار پرکننده: قطر سیم مورد استفاده برای ساختار پرکننده و سیم درگ در همه خطوط یکسان است. فضای بین سیم های هر ردیف با سیم نازک پر شده است.به همین دلیل به آن بافت پرکننده می گویند. داشتن سیم های نازک تر باعث افزایش هد می شود که به نوبه خود سایش و انعطاف سیم را افزایش می دهد.

ساختار آب بندی: در طناب فولادی مهر و موم شده، قطر سیم بیرونی بزرگتر از قطر سیم داخلی است که مقاومت سایشی سیم بکسل را افزایش می دهد. تعداد سیم های قرار داده شده در اطراف سیم اصلی یکسان است.

بافت استاندارد (استاندارد): تمام رشته های یک کابل بکسل دارای قطر سیم یکسانی هستند. ویژگی این نوع پارچه انعطاف پذیری و در نتیجه کاربرد وسیع آن است.

پارچه وارینگتون: در این نوع پارچه، سیم های با قطر نازک و ضخیم در کنار هم در سطح بیرونی قرار می گیرند، این چینش باعث انعطاف پذیری بیشتر پارچه وارینگتون نسبت به پارچه ابریشمی می شود.
سیم را از نظر ارتعاش بکشید
  سیم طناب ها و کابل ها بر اساس نحوه پیچش و چرخش به سه نوع طبقه بندی می شوند:

سیم بکسل یک جهته: همانطور که از نام unidirectional پیداست، جهت سیم پیچ سیم پیچ و رشته های طناب فولادی در یک جهت هستند.

سیم بکسل دو طرفه یا ضربدری: سیم بکسل دو طرفه به این معنی است که پیچش خط و سیم پیچ در هر دو جهت متفاوت است.سیم بکسل کامپوزیت: در این نوع مانند سیم بکسل دو طرفه جهت سیم پیچ سیم پیچ و سیم برعکس است. اما سیم پیچ ها به دور سوژه می چرخند و به طور متناوب به چپ و راست می چرخند.

انواع کابل بکسل
سیم های درگ بر اساس فاکتورهای مختلفی مانند مواد خوراک، نوع پارچه، جهت موج، کاربرد، اندازه و غیره طبقه بندی می شوند، اما انواع مختلفی از سیم های درگ مانند سیم درگ آسانسور، سیم کشی جرثقیل و حفاری و کشش اسپری وجود دارد. سیم، سیم کش گالوانیزه. ، سیم بکسل مشبک، سیم بکسل معمولی، سیم بکسل بلوک، سیم بکسل فولادی ضد زنگ و غیره داریم.

به دلیل کاربردهای سیم بکسل در حفاری و جرثقیل، محکم و مقاوم است.

کابل های بکسل سیم فولادی: به دلیل جنس فولادی در برابر حرارت و رطوبت (زنگ زدگی) بسیار مقاوم هستند.

با ساخت ویژه نتاب، کابل بکسل در برابر پیچش مقاوم است. این نوع کابل بکسل به صورت تک لایه و چند لایه موجود می باشد.

کابل کشش آسانسور برای ایمنی در حرکت و حرکت از سیم فولادی جامد استفاده می کند.