روش محاسبه قطر سیم بکسل

قطر سیم بکسل پارامتر مهمی است که هنگام طراحی و راه اندازی سیستم های بکسل باید در نظر گرفته شود. سیم بکسل اتصال اولیه بین یک کشتی بکسل کننده و جسمی است که بکسل می شود، مانند بارج، کشتی یا سایر سازه های شناور. قطر سیم بکسل باید طوری انتخاب شود که بتواند بارها و تنش هایی را که در طول عملیات بکسل روی آن وارد می شود تحمل کند. در این مقاله به روش محاسبه قطر سیم بکسل می پردازیم.

بازرگانی محمود قراچورلو با داشتن ده ها سال سابقه در زمینه فروش سیم بکسل و جرثقیل سقفی و جرثقیل دستی و…. در خدمت شما مشتریان عزیز میباشد. شما میتوانید با تماس با راه های ارتباطی که در سایت قرار گرفته است برای خرید و دریافت مشاوره خرید اقدام نمایید.

اجزای تشکیل دهنده جرثقیل دستی

عوامل بار و استرس

برای محاسبه قطر سیم بکسل باید چندین عامل بار و تنش در نظر گرفته شود. وزن جسم بکسل شده، کشش سیم بکسل، طول سیم بکسل و شرایط محیطی همگی در تعیین قطر مورد نیاز نقش دارند. این عوامل بسته به نوع شیء بکسل شده، مسافت بکسل شده و شرایطی که عملیات بکسل در آن انجام خواهد شد، متفاوت خواهد بود.

محاسبه قطر مورد نیاز

اولین مرحله در محاسبه قطر مورد نیاز سیم بکسل، تعیین وزن جسم مورد بکسل است. این کار را می توان با وزن کردن جسم یا با استفاده از نقشه ها یا مشخصات مهندسی انجام داد. هنگامی که وزن جسم مشخص شد، کشش سیم بکسل را می توان محاسبه کرد. کشش نیرویی است که برای کشیدن جسم از میان آب یا سطح زمین لازم است.

کشش سیم بکسل تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله وزن جسمی که بکسل می شود، کشش جسم از طریق آب یا روی زمین، سرعت کشتی بکسل و شرایط جریان یا باد می باشد. این عوامل را می توان با استفاده از فرمول های ریاضی یا شبیه سازی های کامپیوتری در نظر گرفت.

پس از محاسبه کشش سیم بکسل، طول سیم بکسل باید در نظر گرفته شود. هر چه سیم بکسل طولانی تر باشد، فشار وارده بر سیم بیشتر می شود. این تنش ناشی از وزن خود سیم و کشش در سیم است. برای محاسبه تنش روی سیم باید وزن سیم در واحد طول مشخص باشد. این اطلاعات را می توان از مشخصات مهندسی یا با توزین نمونه سیم به دست آورد.

در نهایت باید شرایط محیطی را در نظر گرفت. امواج، باد و جریان ها همگی می توانند بر تنش روی سیم بکسل تأثیر بگذارند. این شرایط را می توان با استفاده از فرمول های ریاضی یا شبیه سازی های کامپیوتری به حساب آورد.

انتخاب قطر

هنگامی که تمام عوامل بار و تنش در نظر گرفته شد، می توان قطر مورد نیاز بافت سیم بکسل را محاسبه کرد. این قطر باید به گونه ای انتخاب شود که سیم بتواند بارها و تنش هایی را که در طول عملیات بکسل روی آن وارد می شود تحمل کند. همچنین باید قطر را انتخاب کرد تا اطمینان حاصل شود که سیم خیلی سنگین یا بزرگ نیست.

به طور کلی قطر سیم بکسل باید طوری انتخاب شود که تنش روی سیم کمتر از قدرت تسلیم سیم باشد. استحکام تسلیم حداکثر تنشی است که سیم می تواند بدون تغییر شکل دائمی تحمل کند. اگر تنش روی سیم از قدرت تسلیم بیشتر شود، سیم برای همیشه تغییر شکل می‌دهد و ممکن است بشکند.

ملاحظات دیگر

علاوه بر عوامل بار و تنش، چندین ملاحظات دیگر نیز وجود دارد که در انتخاب قطر سیم بکسل باید مورد توجه قرار گیرد. اینها شامل موادی که سیم از آن ساخته شده است، هزینه سیم و در دسترس بودن سیم است.

ماده ای که سیم از آن ساخته شده است بر استحکام و دوام آن تأثیر می گذارد. مواد متداول برای سیم بکسل عبارتند از فولاد، الیاف مصنوعی و مواد هیبریدی. هزینه سیم به جنس، قطر و طول آن بستگی دارد. در دسترس بودن سیم به مواد آن و تامین کنندگان آن منطقه بستگی دارد.

فرمول محاسبه تحمل بار سیم بکسل

تعین میزان ظرفیت مشخص شده در سیم بکسل و جرثقیل ها از سخت ترین و مهم ترین گام در جا به جایی بار است که در صورت عدم توجه به این مسئله، می تواند سبب بروز آسیب ها و خسارت های جبران ناپذیر شود. در حالت کلی در پروژه های مربوط به جرثقیل و بالابر ها، تعیین تناژ و ظرفیت برای بار ها ارتباط مستقیم با ایجاد محیط کار ایمن برای کارکنان و پیمانکاران را با خود به همراه دارد.

هر کدام از ابزار های بالابر و در هر نوع از جرثقیل های سقفی، برقی، دستی و … میزان ظرفیت بار برای جا به جایی اولویت اول  را دارد. ظرفیت بار به طور معمول وزن مشخص شده برای جرثقیل است که در حد آن تناژ می توان بار ها را با رعایت ایمن و استاندارد ها جا به جا کرد.

البته با استفاده از تجهیزات و نکاتی می توان تناژ و ظرفیت مشخص شده جرثقیل ها را برای حمل بار و جا به جایی هر وسیله افزایش داد. این تجهیات نیز با توجه به عواملی تحت تاثیر مواردی قرار دارند که از این عوامل می توان به موارد قابل توجه ذکر شده در زیر اشاره کرد:

شرایط محیطی جرثقیل

جا به جایی و حمل بار در جرثقیل ها بسته به عوامل مختلفی عملکردی را نمایان می کنند که از جمله آنها می توان به شرایط محیطی و آب و هوایی اشاره کرد. در شرایط محیطی حمل بار در صورت وجود باد و باران به دلیل وجود و امکان آسیب و مشکل در حمل و باربرداری، ظرفیت حمل بار را کاهش می دهند.

نوع جرثقیل

انواع مختلفی از جرثقیل ها با کاربری متفاوت وجود دارند که هر کدام با توجه با این سازه های صنعتی و زیربندی خود، در ظرفیت های مختلف می توانند باربرداری کنند. همچنین قلاب ها و زنجیر ها نیز از عواملی در حمل بار ها هستند که نسبت به تناژ و وزن بار تنظیم و تهیه می شوند.

ارتفاع تعین شده جرثقیل

در جرثقیل ها همچنین ارتفاع برای بلند کردن بار نقش مهمی را در تعین و تنظیم میزان ظرفیت بار ایفا می کند که باید مورد توجه قرار بگیرد. در این سازه های کاربردی صنعتی هرچه ارتفاع برای بلند کردن بار بیشتر باشد، ظرفیت حمل و جا به جایی بار نیز  کاهش پیدا می کند.

در بیشتر پروژه های باربرداری در صورت بهره گیری از جرثقیل ها، از فرمول های ارائه شده توسط مهندسین متخصص در این زمینه استفاده می شود که نتیجه ای دقیق را برای تناژ بار حاصل می کند. حل این فرمول با رعایت نکات بیان شده در زیر همراه است.

نکته ۱:  باید این را در نظر بگیرید که فاصله بار در همه جرثقیل ها در محاسبه باید ۳ متر باید در نظر گرفته شود.

نکته ۲:  در جرثقیل ها همیشه بالاترین ظرفیت را با کوتاه ترین بالابر اندازه گیری می کنند.

T= F.d.cosθ 

T: نیروی کشش جرثقیل (نیوتن)

F: نیروی وارده در نوک جرثقیل (وزن بار بر حسب نیوتن)

d: فاصله مرکز ثقل بار از نقطه بلند کردن (متر)

θ: زاویه بین بوم جرثقیل و سطح زمین (درجه)

اگر زاویه θ برابر با ۹۰ درجه باشد، cosθ برابر با ۱ خواهد بود. بنابراین، فرمول محاسبه بار جرثقیل به صورت زیر ساده می‌شود:

T= F.d 

محاسبه SWL سیم بکسل

نحوه محاسبه SWI سیم بکسل بار کاری ایمن در سیم بکسل یا زنجیر از دو فاکتور مهم در باربردار جرثقیل ها به حساب می آید که طبق محاسبات مشخص حساب و برآورد می شود. ضریب ایمنی انبار تحت تاثیر عواملی از جمله  برنامه کاری تعین می شود که در موارد بیان شده زیر بیشتر توضیح خواهیم داد:

ضریب ایمنی مشترک ۵:۱

در حالت کلی این ضریب به معنی یک پنجم بودن SWI سیم بکسل از MBL است که در بار مشخص شده می توان به صورت مساوی با استفاده از بار کاری ایمن و مطمئن، طول سیم بکسل را به راحتی افزایش داد.

ضریب ایمنی سیم بکسل ۵:۱

این ضریب به طور معمول به این معنی است که نیروی گسیختگی سیم اگر ۱۰۰ تن باشد، SWI در سیم بکسل برابر ۱/۵*۱۰۰ (یک پنجم ضربدر ۱۰۰ تن) مساوی با  ۲۰ تن می باشد.

فرمول محاسبه سیم بکسل آسانسور

در محاسبه قطر سیم بکسل آسانسور در ابتدا باید اجزای سیستم را بررسی و مشخص کرد که شامل قطر بلوک، تعداد پیچ های بکسل، فاصله بین پیچ ها و قطر بکسل است. بعد از تعین از فرمول بیان شده در زیر به راحتی می توان قطر قرقره برای سیم بکسل آسانسور را محاسبه کرد:

طول سیم بکسل (LS) = (π x (D + d) x N) + (2 x L) در این فرمول، عدد پی با مقدار ثابت ۳٫۱۴ باید در نظر گرفته شود.

نحوه محاسبه ضریب اطمینان سیم بکسل

ضریب اطمینان سیم بکسل طبق گفته های بالا تحت تاثیر عواملی است که در فرمول محاسبه باید در نظر گرفته شود. از جمله این عوامل ظرفیت و میزان بار است که با فرمول های زیر محاسبه می شود:

محاسبات بار وارده به سیم بکسل:

اتصال تک پایه:

اگر بار با یک رشته سیم بطور عمودی بسته شود ، ظرفیت آن برابر با همان ظرفیت اولیه است.

اتصال چند پايه :

اين اتصال ممكن است ۲-۳يا ۴ پايه باشد.

گاهي لازم است در يك اتصال دو پايه براي انطباق مركز ثقل بار با قلاب يكي از پايه ها كوتاه تر يا بلندتر باشد براي بارهاي سبك مي‌توان از Turnbuckle يا چين بلاك استفاده كرد.

در اين حالت فاكتورهاي زيادي مي‌تواند باعث اورلود شود از جمله ايجاد ضربه – زاويه زياد بار نامعلوم و…كه اين روش توصيه نمي‌شود.

در اتصال سه پايه اگر سر  سیم به روش درست بسته نشود بارهاي نامساوي بر پايه‌ها وارد خواهد شد .

در يك اتصال سه پايه میزان بار مجاز کل اسلینگ به روش زیر محاسبه می‌شود:

Swl x H/L x2 يک لاي عمودي =SWL

 در اتصال چهار پايه:

Swl x H/L x2 يک لاي عمودي =SWL اگر پايه‌ها طول مساوي ندارد بايستي كوچكترين نسبت H/L در نظر گرفته شود .

محاسبه قطر سیم بکسل یک مرحله مهم در طراحی و راه اندازی سیستم های بکسل است. قطر باید به گونه ای انتخاب شود که سیم بتواند بارها و تنش ها را تحمل کند.

در طول عملیات بکسل روی آن قرار گیرد. هنگام انتخاب قطر سیم بکسل، عوامل بار و تنش و همچنین سایر ملاحظات باید در نظر گرفته شود. جنس، هزینه و در دسترس بودن سیم نیز فاکتورهای مهمی هستند که باید در نظر گرفته شوند.

هنگامی که قطر سیم بکسل انتخاب شد، مهم است که به طور منظم سیم را برای علائم سایش و آسیب بررسی کنید. سیم بکسل آسیب دیده می تواند یک خطر جدی ایمنی باشد و می تواند منجر به تصادف و صدمات شود. تعمیر و نگهداری منظم و تعویض سیم بکسل برای اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم بکسل ضروری است.

علاوه بر انتخاب قطر مناسب برای سیم بکسل، استفاده از تجهیزات مناسب برای عملیات بکسل نیز مهم است. این شامل قلاب ها، قلاب ها و سایر سخت افزارهای اتصال می شود. تجهیزات باید برای تحمل بارها و تنش هایی که در طول عملیات بکسل روی آن وارد می شود، درجه بندی شود.

آموزش و تجربه نیز از عوامل مهم در عملکرد ایمن سیستم های بکسل می باشد. عملیات یدک کشی می تواند پیچیده و چالش برانگیز باشد و داشتن پرسنل آموزش دیده و مجرب که تجهیزات را اداره می کنند بسیار مهم است. آموزش و تجربه مناسب می تواند به کاهش خطر تصادفات و صدمات در حین عملیات بکسل کمک کند.

حرف آخر

در پایان، محاسبه قطر سیم بکسل یک مرحله مهم در طراحی و راه اندازی سیستم های بکسل است. قطر باید طوری انتخاب شود که سیم بتواند بارها و تنش هایی را که در طول عملیات بکسل روی آن وارد می شود تحمل کند. ملاحظات دیگری مانند مواد، هزینه و در دسترس بودن سیم نیز باید در نظر گرفته شود. نگهداری و تعویض منظم سیم بکسل و همچنین استفاده از تجهیزات مناسب و پرسنل آموزش دیده برای اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم بکسل ضروری است.

سوالات متداول

• آیا  فرمول محاسبه قطر سیم بکسل جرثقیل با آسانسور متفاوت است؟

بله، به دلیل  متفاوت بودن ساختار و ظرفیت بار قابل حمل از فرمول های متفاوتی برای محاسبه استفاده می شود.

• آیا ضریب در محاسبه SWL سیم بکسل را می توان با فرمول محاسبه کرد؟

بله، با استفاده از توضیحات ضریب می توان از فرمول مشخصی در محاسبه استفاده کرد.

• آیا ارتفاع نقشی در ظرفیت بار قابل حمل دارد؟

بله، با افزایش بار ظرفیت کاهش پیدا می کند.

سایر عناوین مرتبط

• ضریب گسستنی در سیم بکسل چیست