۵۰۰ 
سیم بکسل چیست؟
سیم بکسل (Wire Rope) در واقع نوعی طناب از جنس فولاد است که از کنار هم قرار دادن رشته سیم هایی نازکتر در کنار یکدیگر ساخته می شود. سیم بکسل در صنایع بالابر برای اتصال به بار و حرکت دادن آن مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در مواردی مانند آسانسورها یا پل های معلق نیز از سیم بکسل استفاده شده است.
تصویر شماره ۱ - سیم بکسل
تاریخچه سیم بکسل
سیم بکلس های مدرن توسط یک مهندس آلمانی به نام ویلهلم آلبرت در بین سالهای 1831 و 1834 برای استفاده در معدن اختراع شدو به دلیل مقاومت بالایی که سیم بکسل از خود نشان داد به صورت مورد توجه قرار گرفت و جایگزین طناب و زنجیرهای فلزی گردید.
نخستین سیم بکسل هایی که توسط ویلهم ساخته شد سه رشته ی بهم تابیده بود که هر رشته نیز از 4 سیم تشکیل شده بود. در سال 1840 یک مهندس اسکاتلندی به نام رابرت استرلینگ نیوال روند ساخت سیم بکسل را تغییر داد.
تولید سیم بکسل در آمریکا از سال 1841 آغاز شد و نقش مهمی در گسترش ساخت پل های معلق داشت.
با ظهور صنایع جدید به مرور استفاده از سیم بکسل در صنایع مختلف گسترش پیدا کرد. از آنچه می توان به کاربرد در ساخت بالابرهای کابلی در معادن و تل کابین های جدید بود. هزینه ساخت سیم بکسل تا یک دهم کمتر از سیستم های قدیمی بو و از تلفات اصطکاک کمتری نیز برخوردار بودند. به همین دلیل امروزه سیم های بکسل یکی از اجزای اصلی در سیستم های انتقال نیرو در مسافت های چند مایلی و چند کیلومتری تبدیل شده اند.
مزایای سیم بکسل
پیش از آنکه سیم بکسل ساخته و به کار گرفته شود از طناب یا زنجیر برای جابجایی اجسام و وسایل استفاده می شد اما امروزه طناب های فولادی به دلایل بسیار زیادی نسبت به سایر جایگزین ها ارجحیت دارند. طراحی سیم بکسل به گونه ایست که چندین رشته ی جداگانه به صورت مارپیچ در اطراف یک هسته در کنار هم قرار گرفته اند. این ساختار از استحکام، انعطاف پذیری و توانایی مقابله با تنش های خمشی بالایی برخوردار است. از جمله مزایایی سیم بکسل می توان به موارد زیر اشاره کرد
- استحکام بالا
- انعطاف پذیری
- مقاومت در برابر سایش
- مقاومت در برابر خرد شدن
- مقاومت در برابر خستگی
- مقاومت در برابر خوردگی
- مقاومت چرخشی
با این وجود انتخاب سیم بکسل مناسب متناسب با کاربرد از اهمیت برخوردار است. برای این منظور باید درک کاملی از ساختار و انواع سیم های بکسل و مشخصات آن ها به دست آورد.
اجزای یک سیم بکسل
سیم بکسل از 4 جز اصلی تشکیل شده است:
- سیم های ساخته شده از فلز که یک رشته تکی را تشکیل میدهند. (Wire)
- رشته های چند سیمی که به شکل مارپیچ دور هسته قرار گرفته اند. (Strands)
- یک هسته از الیاف یا فولاد (Core)
- روغن کاری (Lubrication)
تصویر شماره ۲ - اجزای سیم بکسل
سیم یا Wire
سیم ها کوچکترین جز سازنده ی سیم بکسل هستند. سیم ها را می توان از مواد مختلفی فلزای مانند فولاد، آهن، فولاد ضد زنگ، مونل و برنز ساخت. ویژگی های کلی سیم بکسل مانند مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش و استحکام سیم بکسل به نوع و جنس سیم های آن بستگی دارد.
رشته یا Strands
رشته های سیم بکسل از دو یا چند سیم تشکیل شده اند که با آرایش خاص بهم پیچیده شده اند. این رشته ها به صورت مارپیچ به دور هسته ی سیم بکسل پیچیده می شوند.
رشته هایی که از سیم های با قطر بزرگتر ساخته شده اند در برابر سایش مقاوم تر هستند. در حالی که رشته ای ساخته شده با سیم های قطر کم از انعطاف بالاتری برخوردارند.
هسته یا Core
هسته یک سیم بکسل از مرکز آن می گذرد و رشته ها را پشتیبانی می کن و به حفظ موقعیت نسبی رشته ها تحت فشارهای بارگذاری و خمشی کمک می کند. هسته ها را می توان از مواد مختلف مانند الیاف طبیعی یا مصنوعی و فولاد ساخت.
روغن کاری
روانکاری در طول فرایند تولید مورد استفاده قرار می گیرد و تا هسته نفوذ می کند. روانکاری سیم بکسل دو مزیت عمده دارد:
- اصطکاک بین سیم ها و رشته ها را کاهش می دهد.
- از سیم ها و رشته ها در برابر خوردگی محافظت می کند.
ساخت سیم بکسل
ساختار و ویژگی های سیم بکسل را از طریق پارامترهای زیر می توان مشخص کرد
طول سیم بکسل
طول کلی سیم بکسل است که به درو قرقره پیچیده شده و تحویل داده می شود.
سایز سیم بکسل
قطر اسمی سیم بکسل است که می تواند بر حسب اینچ یا میلیمتر بیان شود.
الگوی رشته ها در سیم بکسل
تعداد سیم ها در هر رشته و سایز سیم ها از مواردی ست که بر الگوی سیم بکسل تاثیر می گذارد. سیم بکسل ها را می توان با استفاده از الگوهای زیر ساخت.
تک لایه (Single Layer)
متداول ترین نوع سیم بکسل استفاده از 7 رشته سیم است 6 تای آن به دور سیم هفتم پیچیده شده است.
سیم پرکننده (Filler Wire)
دو لایه از سیم با سایزهای مختلف به دور یک هسته پیچیده شده اند. سیم های کوچکتر فضای بین سیم های بزرگتر را پر می کنند.
Seale
دو لایه با دو سایز مختلف به دور یک هسته پیچیده شده است. تعداد سیم ها در هر لایه برابر است. سیم ها در هر لایه قطر یکسانی دارند.
Warrington
دو لایه سیم به دور یک هسته قرار گرفته اند. سیم های لایه داخلی هم سایز هستند اما لایه خارجی از دو نوع سیم با سایزهای مختلف تشکیل شده است.
ترکیبی (Combination)
به صورت ترکیبی از دو یا چند رشته با الگوهایی که در بالا گفته شده ساخته می شود.
در شکل زیر می توانید انواع الگوهای سیم بکسل را مشاهده کنید.
تصویر شماره ۳ - انواع سیم بکسل
جهت و نوع لایه ها در سیم بکسل
جهت و نوع لایه های سیم بکسل به نحوه قرار گرفتن سیم ها برای تشکیل یک رشته (راست یا چپ) و همچنین اینکه لایه ها معمولی باشند یا متناوب اشاره دارد.
لای معمولی (Regular Lay)
سیم ها در محور سیم قرار می گیرند. جهت قرار گرفتن سیم ها در رشته بر خلاف جهت قرار گرفتن رشته ها بر روی هسته است. سیم بکسل های معمولی در برابر نیروهای خرد کننده مقاومتر هستند. همچنین از مقاومت بیشتری در برابر چرخش برخوردار هستند.
Lang lay
سیم ها با محور سیم بکسل زاویه تشکیل می دهند. سیم ها و رشته ها در اطراف هسته در یک جهت قرار می گیرند. سیم بکسل های Lang Lay مقاومت بیشتری در برابر خستگی و سایش دارند.
لایه متناوب (Alternative Lay)
سیم های متناوب از ترکیبی از رشته های منظم و Lang تشکیل شده اند و برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می گیرند.