سیم بکسل بخش پیچیده‌ای از ماشین‌آلات مکانیکی است و دارای مشخصات و ویژگی‌های متفاوتی می‌باشد که میتواند بر روی عملکرد و طول عمر آن تاثیر بگذارد.
سیم بکسل یکی از تجهیزات مکانیکی پیچیده است و دارای بخش‌های متحرک بسیاری می‌باشد که به پشتیبانی و انتقال یک شیء یا بار کمک می‌کنند. در صنایعی که بلند کردن بار (بارگیری) وجود دارد، سیم بکسل از یک سو به یک کرین یا آسانسور (بالابر) متصل شده و سپس از سوی دیگر با حلقه، زنجیر یا قلاب به بار متصل می‌شود و با کنترلی که بر روی بار به وجود می‌آید آن را جا به جا می‌کنند. از سیم بکسل برای عمل بالا و پایین بردن در آسانسور استفاده می‌شود و همچنین به عنوان وسیله‌ای برای پشتیبانی پل‌ها و تاورهای معلق به کار می‌رود.
سیم بکسل یکی از تجهیزاتی است که به دلایل بسیاری از آن استفاده می‌کنند. طراحی منحصر به فرد آن شامل سیم‌های فولادی متعدد است که با الگویی مارپیچ حول یک محور رشته‌ای واحد را تشکیل می‌دهند. این ساختار دارای استحکام و انعطاف‌پذیری است و توانایی این را دارد که فشارهای نقاط عطف را متحمل شود. پیکربندی‌های مختلف مواد، سیم و ساختار رشته مزایای متفاوتی را برای کاربردهای مختلف ایجاد کرده است:
- استحکام
- انعطاف‌پذیری
- مقاومت در برابر ساییدگی
- مقاومت در برابر خرد شدن
- مقاومت در برابر فرسودگی
- مقاومت در برابر زنگ زدگی
- مقاومت در برابر چرخش
انتخاب سیم بکسلی که متناسب با کاربرد مورد نظر ما باشد نیازمند دقت است. هدف ما کمک به درک اجزاء، ساختار، انواع و کاربردهای مختلف سیم بکسل است. این مطلب به شما کمک می‌کند تا بتوانید برای کار خود مناسب‌ترین و کارآمدترین سیم بکسل را انتخاب کنید.
سیم بکسل ابزاری با قطعات متحرک بسیار است
حتماً در کودکی از ما خواسته شده تا به ماشینی فکر کنیم که حاوی چرخ‌دنده، محور، تسمه و بخش‌های مختلف دیگر است. از نظر قوانین فیزیک میله اهرم با اینکه فقط یک بخش دارد، ماشینی ساده محسوب می‌شود.
سیم بکسل در واقع ماشینی بسیار پیچیده است. یک سیم بکسل معمولی ۶ x 25، ۱۵۰ رشته سیم دارد و زمانی که خم می‌شود همه آن‌ها به طور مستقل و با هم و با الگویی پیچیده حول هسته حرکت می‌کنند. هنگام طراحی سیم بکسل فاصله بین سیم‌ها و رشته متعادل می‌شود، این تناسب فاصله اجازه می‌دهد تا هنگام خم شدن سیم بکسل حرکت داخلی و تنظیم سیم‌ها و رشته به درستی انجام شود. هنگامی که خم شدن اتفاق می‌افتد این فاصله‌ها متفاوت هستند اما بازه آن‌ها یکسان خواهد بود، درست مانند فواصلی که در یاتاقان موتور اتومبیل وجود دارد.
درک و پذیرش ایده ماشین موجب می‌شود تا کاربر سیم بکسل احترام بیشتری برای آن قائل شود و او را قادر می‌سازد تا عملکرد بهتر و طول عمر بیشتری را از آن دریافت کند. اگر کسی کاملاً مفهوم ماشین را درک کند میتواند از سیم بکسل کارآمدتر و موثرتر استفاده نماید.
اجزاء سیم بکسل
سیم بکسل چهار جزء اصلی دارد:
۱- سیم‌هایی که از فلز ساخته شده‌اند یک رشته واحد را تشکیل می‌دهند
۲- رشته‌هایی که دارای سیم‌های متعدد هستند با الگویی مارپیچ حول یک هسته قرار میگیرند
۳- یک هسته فولادی یا فیبری
۴- روغن‌کاری
یک سیم بکسل کامل دارای سیم‌هایی منفرد است که یک رشته را می‌سازند. این سیم‌ها با الگویی مارپیچ حول یک هسته فولادی قرار میگیرند.
سیم
سیم‌ها کوچک‌ترین جزء سیم بکسل هستند و رشته‌های منفرد را تشکیل می‌دهند. سیم‌ها از مواد فلزی متفاوتی ساخته می‌شوند: فولاد، آهن، فولاد ضد زنگ (stainless steel)، فلز مونل و برنز. سیم‌ها را می‌توان با درجه‌های متفاوتی از استحکام، مقاومت در برابر فرسودگی، زنگ‌زدگی و قابلیت انحنا ساخت.
می‌توان سیم بکسل را روکش کرد اما معمولاً دارای پرداختی روشن و بدون روکش است.
رشته‌ها
رشته‌های سیم بکسل دارای دو یا چند سیم هستند که با نظمی خاص پیچیده شده‌اند. سپس رشته‌های منفرد با الگویی مارپیچ حول هسته سیم بکسل قرار میگیرند.
رشته‌هایی که دارای سیم‌هایی با قطر بیشتر هستند نسبت به ساییدگی مقاومت بیشتری دارند و رشته‌هایی که دارای سیم‌هایی با قطر کمتر هستند انعطاف‌پذیرتر می‌باشند.
هسته
هسته سیم بکسل در مرکز آن قرار دارد و رشته‌ها را پشتیبانی می‌کند، همچنین کمک می‌کند تا رشته‌ها در زیر بار و نقاط عطف موقعیت نسبی خود را حفظ کنند. می‌توان هسته را از مواد متفاوتی ساخت مانند فیبر طبیعی یا مصنوعی و فولاد.
روغن‌کاری
روغن‌کاری در طول فرآیند تولید انجام شده و تا هسته نفوذ می‌کند. روغن‌کاری سیم بکسل دو مزیت اصلی دارد:
۱- هنگامی که سیم‌ها و رشته‌ها بر روی یکدیگر حرکت می‌کنند اصطکاک را کم می‌کند.
۲- روغن‌کاری هسته، درون سیم‌ها و بیرون سطح از زنگ‌زدگی جلوگیری می‌کند.
ساختار سیم بکسل
اصطلاحات 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 دور قرقره 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 اکثر سیم بکسل‌های 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 فشرده/قالب ریزی شده
سیم بکسل قالب ریزی شده متفاوت از سیم بکسل دارای رشته فشرده است، زیرا در سیم بکسل قالب ریزی شده پس از اینکه سیم بکسل بسته شد قطر آن توسط یک ماشین قالب ریزی چرخشی فشرده شده و کاهش می‌یابد. سیم بکسل قالب ریزی شده را می‌توان با استفاده از رشته‌های گرد یا فشرده شده تولید کرد.
از مزایای سیم بکسل قالب ریزی شده این است که نسبت به سیم بکسل دارای رشته گرد با قطر و دسته‌بندی یکسان در برابر پاره شدن و خرد شدن مقاومت بیشتری داشته و استحکام بیشتری نیز دارد. گرچه ممکن است که سیم بکسل قالب ریزی شده در برابر فرسودگی در نقاط عطف کمتر مقاوم باشد.
ساختار سیم بکسل فشرده/قالب ریزی شده
سیم بکسل با روکش پلاستیک
می‌توان یک روکش پلاستیک را بر روی سطح خارجی سیم بکسل اعمال کرد تا از آن در برابر سایش، پاره شدن و عوامل محیطی دیگری که موجب زنگ‌زدگی آن می‌شوند محافظت کند. گرچه چون نمی‌توانید رشته‌ها و سیم‌های واحد در زیر روکش پلاستیک را ببینید، بازرسی آن‌ها نیز سخت خواهد بود.
ساختار سیم بکسل با روکش پلاستیک
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 مناسب‌ترین 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
زمانی که سیم بکسلی را انتخاب می‌کنید که در برابر یکی از این عوامل مقاوم است باید بدانید که در واقع یک عامل را بر عامل دیگر ترجیح می‌دهید. برای مثال سیم بکسلی که دارای هسته فیبری است انعطاف‌پذیری بیشتری دارد اما مقاومت آن در برابر خرد شدن کمتر است. سیم بکسلی که سیم‌های آن دارای قطر بیشتری است مقاومت بیشتری در برابر ساییدگی دارد اما مقاومت آن در برابر فرسودگی کمتر است.
