در انتخاب سیم بکسل به چه ویژگی هایی باید توجه کرد؟

هر ویژگی بر روی ویژگی دیگر تاثیر می‌گذارد هر سیم بکسلی ویژگی‌های منحصر به خود را دارد که انعکاسی از طراحی مهندسی آن است.

بهترین طراحی شامل ترکیبی از بهترین ویژگی‌هاست، ترکیبی از مقاوم بودن در برابر ساییدگی و مقاوم بودن در برابر فرسودگی.

مقاوم بودن در برابر فرسودگی (قابلیت خم شدن مکرر سیم بکسل تحت فشار) از طریق سیم‌های بسیاری که در رشته‌ها قرار می‌گیرد کسب می‌شود. مقاومت در برابر ساییدگی از طریق قرار دادن سیم‌های بزرگتر در لایه بیرونی سیم بکسل به دست می‌آید تا تاثیرات ساییدگی سطح کاهش یابد.

بنابراین هر نوع ایجاد تغییر در طراحی می‌تواند مقاوم بودن در برابر ساییدگی و فرسودگی را تحت تاثیر قرار دهد.

۱- استحکام

استحکام سیم بکسل معمولاً در تناژ ۲۰۰۰ پوندی اندازه‌گیری می‌شود. بر روی سیم بکسل کمینه نیرویی که موجب شکستش می‌شود حک می‌گردد. کمینه نیروی شکست به اشکال مختلف محاسبه استحکام باز می‌گردد که مورد قبول صنعت سیم بکسل است.

هنگامی که یک سیم بکسل جدید در تست تحت فشار قرار می‌گیرد باید در فشاری برابر و یا بیشتر از کمینه نیروی شکست که بر روی آن حک شده، پاره شود.

جهت اندازه‌گیری متغیرهایی که ممکن است هنگام انجام تست وجود داشته باشند، جهت تعیین استحکام شکست یک سیم بکسل جدید نیاز به استفاده از “استحکام قابل قبول” است. استحکام قابل قبول ۲-۱/۲% کمتر از کمینه نیروی شکست است.

کمینه نیروی شکست بر روی سیم بکسل جدید و استفاده نشده اعمال می‌گردد. سیم بکسل نباید در کمینه نیروی شکست یا نزدیک آن عمل کند. سیم بکسل در طول عمر خود به دلیل عوامل طبیعی مانند فرسودگی فلز و ساییدگی سطح به تدریج استحکام خود را از دست می‌دهد.

۲- استحکام ذخیره

استحکام ذخیره یک سیم بکسل استاندارد ارتباطی میان استحکام سیم‌های موجود در رشته‌های بیرونی و سیم‌هایی است که لایه‌های بیرونی آن‌ها از بین رفته است. استحکام ذخیره با استفاده از نواحی فلزی هر کدام از سیم‌ها محاسبه می‌شود. از آنجایی که رابطه‌ای مستقیم میان نواحی فلزی و استحکام وجود دارد، استحکام ذخیره معمولاً به صورت درصدی از کمینه نیروی شکست سیم بکسل بیان می‌شود. استحکام ذخیره مقایسه‌ای نسبی میان قابلیت تحمل بار در ساختارهای مختلف سیم بکسل است.

مد نظر قرار دادن استحکام ذخیره در انتخاب سیم بکسل، بازرسی و ارزیابی آن بسیار دارای اهمیت است مخصوصاً در کاربری‌هایی که عواقب آن پوسیدن سیم بکسل می‌باشد. در تئوری ثابت شده است که هنگام استفاده از استحکام ذخیره سیم‌های بیرونی رشته‌ها اولین چیزهایی هستند که در معرض آسیب و پوسیدگی قرار می‌گیرند. بنابراین هنگامی که سیم بکسل در معرض پارگی، آسیب، خوردگی و فرسایش داخلی قرار بگیرد اشکال استحکام ذخیره کمتر قابل توجه خواهند بود.

هرچه سیم‌های بیشتری در ساختار لایه بیرونی رشته قرار داشته باشند استحکام ذخیره سیم بکسل بیشتر خواهد بود. از لحاظ هندسی هر چه از سیم‌های بیشتری در لایه بیرونی رشته استفاده شود، ضخامت آن‌ها باید کمتر باشد. این نتایج در نواحی فلزی بزرگتر با سیم‌های داخلی پر می‌شوند. ستون‌های جداگانه‌ای برای سیم بکسل‌های دارای هسته فیبری (الیافی) و سیم بکسل‌های IWRC در نظر گرفته شده است. استحکام ذخیره برای سیم بکسل‌هایی که دارای هسته فیبری (الیافی) هستند درصد تقریبی محدوده فلزی سیم بکسل است که توسط سیم‌های داخلی رشته‌های بیرونی ساخته شده است. تخمین زده شده که IWRC در سیم بکسل، ۷-۱/۲% استحکام کلی را تشکیل می‌دهد. طبق تعریف، هسته در محاسبه استحکام ذخیره دخیل نیست بنابراین برای سیم بکسل‌هایی که دارای IWRC هستند کاهشی ۷-۱/۲% وجود خواهد داشت.

سیم بکسل‌های مقاوم در برابر چرخش بر اساس ساختاری که دارند می‌توانند نسبت به سیم بکسل‌های استاندارد دچار پارگی‌ها و آسیب‌های متفاوتی شوند؛ بنابراین استحکام ذخیره آن‌ها به طور متفاوتی محاسبه می‌شود. استحکام ذخیره برای سیم بکسل‌هایی که در برابر چرخش مقاوم هستند بر اساس درصد ناحیه فلزی که در رشته اصلی وجود داشته به علاوه سیم‌های داخلی رشته‌ها هم درلایه بیرونی و هم در لایه درونی محاسبه می‌شود.

۳- مقاوم بودن در برابر تغییر شکل فلز

از بین رفتن فلز به پوسیدن فلز سیم‌های بیرونی سیم بکسل ارتباط پیدا می‌کند و تغییر شکل فلز در واقع تغییر شکل سیم‌های خارجی سیم بکسل است.

به طور کلی مقاوم بودن در برابر از بین رفتن فلز و ساییدگی، توانایی سیم بکسل برای مقاومت در برابر ساییدگی فلز در لایه‌های خارجی می‌باشد. این ساییدگی استحکام سیم بکسل را کاهش می‌دهد.

متداول‌ترین نوع تغییر شکل فلز “پینینگ” نامیده می‌شود، زیرا در این حالت گویا سیم‌های خارجی سیم بکسل با چکش کوبیده شده‌اند. پینینگ معمولاً در درام‌ها اتفاق می‌افتد که دلیل آن تماس سیم با سیم در درام می‌باشد. این مشکل ممکن است در شیارها نیز اتفاق بیافتد.

پینینگ موجب فرسایش فلز شده و در نهایت منجر به پارگی سیم‌ها می‌شود. هَمرینگ (کوبیده شدن) که باعث می‌شود تا فلز سیم‌ها شکل تازه‌ای پیدا کند در واقع ساختار جدیدی در ذرات فلز پدید می‌آورد و بدین طریق بر روی مقاوم بودن فلز در برابر فرسودگی تاثیر می‌گذارد. این تغییر شکل موجب می‌شود تا هنگام خم شدن سیم بکسل، در حرکت سیم اختلال ایجاد شود.

۴- مقاوم بودن در برابر خرد شدن

خرد شدن در اثر فشار خارجی بر روی سیم بکسل اتفاق می‌افتد که با تغییر شکل بخش تقاطع شکل سیم بکسل، رشته‌ها، هسته و یا هر سه آن‌ها به سیم بکسل آسیب وارد می‌کند.

بنابراین مقاوم بودن در برابر خرد شدن توانایی تحمل و مقاومت در برابر نیروهای خارجی است، و اصطلاحی است که به طور کلی برای مقایسه بین سیم بکسل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هنگامی که سیم بکسل بر اثر خرد شدن مورد آسیب قرار می‌گیرد موجب می‌شود تا سیم‌ها، رشته‌ها و هسته نتوانند به طور طبیعی حرکت کرده و عملکرد درست خود را انجام دهند. به طور کلی سیم بکسل‌های دارای IWRC نسبت به سیم بکسل‌های با هسته فیبری (الیافی) بیشتر در برابر خرد شدن مقاوم هستند. سیم بکسل‌هایی که دارای تاب لنگ هستند نسبت به سیم بکسل‌هایی که دارای تاب معمولی هستند، کمتر در برابر خرد شدن مقاوم‌اند. همچنین سیم بکسل‌های ۶ رشته‌ای نسبت به سیم بکسل‌های ۸ رشته‌ای بیشتر در برابر خرد شدن مقاوم می‌باشند.

۵- مقاوم بودن در برابر فرسودگی

مقاوم بودن در برابر فرسودگی شامل فرسودگی فلز سیم‌هایی می‌شود که سیم بکسل را تشکیل می‌دهند. برای داشتن بیشترین مقاومت در برابر فرسودگی، سیم‌ها باید قابلیت خم شدن مکرر در زیر فشار را داشته باشند، مخصوصاً زمانی که سیم بکسل از شیار عبور می‌کند.

افزایش مقاومت در برابر فرسودگی با به کار بردن تعداد سیم‌های زیاد در طراحی سیم بکسل محقق می‌شود. این کار هم شامل متالورژی پایه و هم شامل قطر (ضخامت) سیم‌ها می‌شود.

به طور کلی سیم بکسلی که از سیم‌های بسیاری تشکیل شده نسبت به سیم بکسل هم سایزی که از سیم‌های کمتر و بزرگتر ساخته شده، مقاومت بیشتری در برابر فرسودگی دارد، زیرا سیم‌های کوچک‌تر هنگام عبور از شیارها یا چرخیدن دور درام توانایی بیشتری در خم شدن دارند. برای غلبه بر تاثیرات فرسودگی، سیم بکسل‌هایی که دارای ضخامت بسیار کمی هستند هرگز نباید در شیارها قرار گرفته و یا در دور درام دچار خمیدگی شوند زیرا این کار موجب پیچ‌خوردگی سیم‌ها و خم شدن بیش از حد آن‌ها می‌شود. توصیه‌های دقیقی در مورد سایز شیار و درام وجود دارد که مطابق با انواع و سایزهای مختلف سیم بکسل است.

هر سیم بکسلی می‌تواند در اثر فشارهایی که با خم شدن به آن وارد می‌شود دچار فرسایش فلز شود، بنابراین استحکام سیم بکسل برا اثر استفاده به تدریج کاهش می‌یابد.

۶- قابلیت خم شدن

قابلیت خم شدن یعنی توانایی خم شدن آسان سیم بکسل در قوس‌ها و خمیدگی‌ها. چهار عامل اولیه بر روی این قابلیت تاثیر می‌گذارند:

۱- ضخامت سیم‌هایی که تشکیل دهنده سیم بکسل هستند

۲- ساختار سیم بکسل و رشته‌ها

۳- ترکیب‌های فلزی سیم‌ها و پرداخت، مانند گالوانیزه کردن

۴- نوع هسته سیم بکسل (فیبری یا IWRC)

ساختار برخی از سیم بکسل‌ها به طور طبیعی دارای قابلیت خم شدن بیشتری است. سیم بکسل‌های کوچک‌ بیشتر از سیم بکسل‌های بزرگ دارای قابلیت خم شدن هستند. سیم بکسل‌هایی که دارای هسته فیبری هستند بسیار راحت‌تر از سیم بکسل‌های IWRC خم می‌شوند. به طور کلی سیم بکسل‌هایی که از تعداد سیم‌های زیادی تشکیل شده‌اند قابلیت خم شدن بیشتری را نسبت به سیم بکسل‌هایی دارند که از سیم‌های کمتر و بزرگتری تشکیل شده‌اند.

۷- ثبات

لغت “ثبات” بیشتر برای توصیف ویژگی‌های سیم بکسل مورد استفاده قرار می‌گیرد. این یک اصطلاح دقیق نیست، زیرا ایده مطرح شده در این زمینه هنوز در حد یک نظر است و بیشتر یک ویژگی شخصیتی است تا ویژگی مربوط به سیم بکسل.

برای مثال به سیم بکسلی با ثبات گفته می‌شود که به نرمی بر روی درام حرکت کند …یا هنگامی که یک سیستم چند بخشی خاموش می‌شود، سیم بکسل در آن دچار پیچ‌خوردگی نشود.

ساختار رشته و سیم بکسل به ثبات کمک می‌کند. معمولاً سیم بکسل پیش ساخته با ثبات‌تر از سیم بکسل غیر پیش ساخته است و سیم بکسل دارای تاب لنگ دارای ثبات کمتری از سیم بکسل دارای تاب معمولی است. سیم بکسلی که دارای رشته‌های ۷ سیمه ساده است معمولاً با ثبات‌تر از ساختارهای پیچیده‌تر سیم بکسل است که هر رشته آن‌ها دارای تعداد زیادی سیم می‌باشد.

نتیجه گیری :هیچ اندازه‌گیری خاصی برای سنجش ثبات سیم بکسل وجود ندارد.

منبع : atlaswirerope.com