الحبال السلكية: الأنواع والمواصفات ودليل الاختيار

I. أنواع الحبال السلكية

يُصنع الحبل السلكي عن طريق لف العديد من الأسلاك الفولاذية الكربونية عالية القوة بأقطار تتراوح بين 0.3 إلى 3 مم في خيوط، ثم لف عدة خيوط حول قلب لتشكيل الحبل. هناك العديد من أنواع الحبال السلكية، والتي يمكن تقسيمها إلى فئات مختلفة وفقًا للطرق المختلفة.

1. التصنيف بطريقة اللف

ووفقًا لطرق الالتواء المختلفة، يمكن تقسيمها إلى أربعة أنواع: التمدد الأيسر، والتمدد الأيمن، والتمدد الأيسر البديل، والتمدد الأيمن البديل. يشيع استخدام الحبال السلكية ذات التمديد الأيمن البديل في عمليات الرفع.

2. التصنيف حسب المادة الأساسية للحبل السلكي

وفقًا للمواد الأساسية المختلفة، يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع: قلب القنب، وقلب الأسبستوس، والقلب المعدني. يشيع استخدام الحبال السلكية ذات النواة القنبية، المشبعة بزيت التشحيم، في عمليات الرفع لتقليل الاحتكاك بين الخيوط والأسلاك ولمنع التآكل.

3. التصنيف حسب عدد الخيوط والأسلاك في الحبل السلكي

وفقًا لعدد الخيوط والأسلاك المختلفة، يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع: 6×19 و6×37 و6×37 و6×61. الأكثر استخدامًا في عمليات الرفع هي الحبال السلكية 6×19 و6×37.

4. التصنيف حسب معالجة سطح السلك

5. التصنيف حسب معالجة سطح السلك

وفقًا للمعالجات المختلفة لأسطح الأسلاك، يمكن تقسيمها إلى نوعين: أملس ومجلفن. يشيع استخدام الحبال السلكية الملساء في عمليات الرفع.

6. التصنيف حسب هيكل خيوط الحبال السلكية

وفقًا لهيكل خيوط الحبال السلكية، يمكن تقسيمها إلى حبال تلامس نقطي وحبال تلامس خطي وحبال تلامس سطحي.

(1) حبل التلامس النقطي

تحتوي حبال التلامس النقطي على نفس قطر الأسلاك الفولاذية في كل طبقة، ولكن ذات مسارات لولبية مختلفة، بحيث تتقاطع الأسلاك مع بعضها البعض لتكوين تلامس نقطي. يكون ضغط التلامس مرتفعًا جدًا أثناء التشغيل، مما يجعل الأسلاك عرضة للتآكل والكسر، ولكن عملية تصنيعها بسيطة.

(2) حبل التلامس الخطي

تحتوي حبال التلامس الخطي على أسلاك فولاذية بسماكات مختلفة داخل الحبال، حيث توضع الأسلاك الرفيعة في أخاديد الأسلاك السميكة، مما يخلق حالة تلامس خطي بين الأسلاك السميكة والرقيقة. ونظرًا لأن إجهاد التلامس في الحبال السلكية الملامسة للخطوط أصغر، فإن عمر الحبل السلكي يكون أطول، وفي الوقت نفسه تزداد المرونة.

نظرًا للتلامس الخطي الكثيف لحبل السلك الفولاذي، فإن نفس قطر حبل السلك الفولاذي لديه توتر كسر أكبر. ينتمي حبل الأسلاك الفولاذية الملتوية أحادية الاتجاه ذات القطر نفسه من الأسلاك الفولاذية داخل الخيط أيضًا إلى نوع التلامس الخطي.

(3) حبل تلامس الوجه

خيوط الحبل الملامس للوجه لها شكل خاص، باستخدام أسلاك فولاذية مقطوعة بشكل مستوٍ. وتتمثل مزاياه في السطح الأملس والمقاومة الجيدة للتآكل ومقاومة التآكل، ويمكنه تحمل قوى جانبية أكبر؛ ومع ذلك، فهو باهظ الثمن، لذلك لا يُستخدم إلا في المناسبات الخاصة.

II. مواصفات حبل الأسلاك الفولاذية

بالنسبة لعمليات الرفع العامة، يمكن استخدام حبال الأسلاك الفولاذية 6×19 و6×37 من GB/T8918-1996 "حبال الأسلاك الفولاذية"، وترد مواصفاتها في الجدول 1 والجدول 2.

الجدول 1 شد الكسر للحبل السلكي الفولاذي

الجدول 2 شد الكسر للحبل السلكي الفولاذي

ثالثًا. وسم حبل الأسلاك الفولاذية

إن الحبال السلكية الفولاذية المستخدمة حاليًا على الرافعات هي في الأساس من النوع الشائع، الحبال 6×19 والحبال 6×37.

وفقًا للمعيار الوطني "حبال الأسلاك الفولاذية المستديرة" (GB1102-74)، فإن طريقة وضع العلامات على حبال الأسلاك الفولاذية هي كما يلي:

على سبيل المثال، الحبل السلكي الفولاذي 6×37-15.0-15.0-170-I المغلف بالزنك-وضع واحد يمين GB1102-74

يشير هذا إلى أن الحبل السلكي المستدير مصنوع من 6 خيوط، بهيكل تلامس نقطي، و37 سلكًا لكل خيط، وقلب ليفي، وقطر الحبل السلكي 15.0 مم، ومصنوع من سلك فولاذي مطلي بالزنك من الدرجة I بقوة شد اسمية 1700 ميجا باسكال، ووضع الحبل السلكي هو وضع منتظم صحيح.

IV. اختيار الحبل السلكي

عندما يكون للحبال السلكية نفس القطر، كلما كانت قوة الشد الاسمية أقل، كلما زاد عدد الأسلاك في كل خيط، وكلما كان قطر الأسلاك أدق، كلما كانت مرونة الحبل أفضل، ولكن الحبل السلكي أكثر عرضة للتآكل. وعلى العكس من ذلك، كلما كان قطر السلك داخل كل خيط أكثر سمكًا، كانت مرونة الحبل السلكي أسوأ، ولكن كلما كان أكثر مقاومة للتآكل.

لذلك، فإن الأنواع المختلفة من الحبال السلكية لها نطاقات استخدام مختلفة. استناداً إلى الاحتياجات الفعلية لعمليات الرفع والتزوير، يمكن أن يراعي اختيار الحبال السلكية بشكل عام المبادئ التالية:

• تُستخدم الحبال السلكية 6×19 كحبال تثبيت وقضبان ربط، ولصنع حبال الرفع، وتستخدم عادةً في الأماكن ذات أحمال الانحناء أو حيث يحدث التآكل.
• تُستخدم الحبال السلكية 6×37 في عمليات الرفع لربط مختلف الأجسام والمعدات ولربطها من خلال كتل البكرات وصنع حبال الرفع. مناسبة عندما يكون الحبل مثنيًا.
• تُستخدم الحبال السلكية 6 × 61 لربط أشياء مختلفة. ويتميز الحبل بصلابة منخفضة، ويسهل ثنيه، ويستخدم في الأماكن التي لا تكون فيها القوة كبيرة.

تتمتع الحبال السلكية ذات اتجاه التمديد نفسه بسطح أكثر نعومة ونعومة ومقاومة جيدة لإجهاد الانحناء، مما يجعلها أكثر متانة؛ ومع ذلك، فإن الجانب السلبي هو أن الخيوط تميل إلى الارتخاء عند الطرف المكسور من الحبل، مما يسبب الدوران عند تعليق الأجسام الثقيلة، كما أنها عرضة للتجعد والالتواء، لذلك لا ينبغي استخدامها وحدها في عمليات الرفع. يشيع استخدام الحبال السلكية ذات الطبقات المتناوبة في عمليات الرفع.

V. حساب إجهاد الحبل السلكي

قوة الشد القصوى التي يمكن أن يتحملها حبل سلكي بمواصفات معينة لها حد معين. عند تجاوز هذا الحد، سوف يتلف الحبل السلكي أو ينكسر، لذلك من الضروري حساب الضغط على الحبل السلكي أثناء العمل.

1. قوة التحكم في كسر الحبل السلكي

يمكن العثور على قوة الشد الكاسرة للحبل السلكي في الجدولين 1 و2. وبالنظر إلى القوة غير المتساوية على كل سلك بسبب التواء الحبل السلكي، يجب حساب قوة الشد الكسرية للحبل السلكي بأكمله على النحو التالي:

  S_P = ΣS_i 

المكان

• S _P - قوة الشد القاطع للحبل السلكي، كيلو نيوتن;
• ΣS_i  - قوة الشد الكسر الكلية للسلك الواردة في جدول مواصفات الحبل السلكي، كيلو نيوتن;
• Ψ - معامل الاختزال للالتواء غير المتكافئ للسلك، للحبل 6×19 = 0.85؛ للحبل 6×37، للحبل 6×37، = 0.82؛ للحبل 6×61، = 0.80.

ومع ذلك، في موقع العمل، هناك عمومًا نقص في البيانات البيانية في موقع العمل، ولا يلزم إجراء حسابات دقيقة. في هذه الحالة، يمكن استخدام الصيغ الأخرى ذات الصلة (لتقدير البيانات فقط، وليس الصيغ القياسية) لتقدير قوة الشد الكسرية للحبل السلكي.

2. عامل الأمان للحبل السلكي

لضمان سلامة عمليات الرفع، تكون قوة الشد المسموح بها للحبل السلكي جزءًا بسيطًا من قوة الشد الكسرية. نسبة قوة الشد الكاسرة إلى قوة الشد المسموح بها هي عامل الأمان. يسرد الجدول 3 التالي عوامل الأمان للحبال السلكية ذات الاستخدامات المختلفة.

  الجدول 3 عامل الأمان للحبل السلكي

3. عزم الدوران المسموح به للحبل السلكي

ف = ق_P / K

في الصيغة

• P - قوة الشد المسموح بها للحبل السلكي، نيوتن;
• S_P - قوة الشد القاطعة للحبل السلكي، نيوتن;
• K - عامل الأمان للحبل السلكي.

سادسًا. معايير تخريد الحبال السلكية

عندما يتضرر الحبل السلكي إلى حد معين، يجب تخريده وفقًا للوائح. ومعايير التخريد هي كما يلي:

1. وينبغي إلغاء الحبل عندما يتجاوز عدد فواصل الأسلاك في أي درجة واحدة (وتسمى أيضاً التمدد (وتسمى أيضاً التمدد في إشارة إلى الطول المحوري لأي خيط ملفوف مرة واحدة) العدد المحدد في الجدول 4. يجب أيضاً إلغاء الحبل إذا كان عدد فواصل الأسلاك ليس كثيراً ولكنه يزداد بسرعة.

2. يجب إلغاء الحبل عندما يصل تآكل الحبل السلكي أو تآكله إلى 40% من قطر السلك الأصلي أو يتجاوزه. أما إذا كان في حدود 40%، فيجب تخفيضه وفقاً للجدول 5. عندما يتآكل سطح الحبل السلكي بأكمله إلى الحد الذي يكون فيه السطح المحفور مرئيًا بسهولة بالعين المجردة، يجب إلغاءه.

            الجدول 4 عدد الأسلاك المقطوعة من خردة الأسلاك السلكية

الجدول 5 معامل التخفيض

3. يجب التخلص من الحبال السلكية التي احترقت أو تأثرت بأقواس كهربائية موضعية.

4. يجب التخلص من الحبال السلكية إذا كانت مفلطحة أو مشوهة أو بها خيوط أو أسلاك بارزة أو تشوهات تشبه الأقفاص أو زيادة موضعية في قطر الحبل أو التواءات أو انحناءات.

5. يجب إلغاء الحبال السلكية في حالة تلف القلب مما يؤدي إلى انخفاض كبير في قطر الحبل (يصل إلى 7%).

6. بالنسبة للحبال السلكية المستخدمة في رفع الحبال السلكية المعادن أو المواد الخطرة، يجب أن يكون عدد الأسلاك المكسورة للتخريد نصف عدد الأسلاك المكسورة في الحبال السلكية لآلات الرفع العامة، بما في ذلك التخفيض بسبب تآكل سطح السلك أو تآكله.

سابعاً. استخدام الحبال السلكية وصيانتها والعناية بها

1. يجب فك الحبال السلكية بشكل صحيح. لتجنب التواء الحبل السلكي وإضعافه أثناء فك اللف، يجب تأمينها بإحكام لمنع ارتخاءها عند القطع.

2. يجب عدم تحميل الحبال السلكية فوق طاقتها، ويجب ألا تعمل تحت أحمال الصدمات، ويجب أن تكون سرعة العمل مستقرة.

3. عند ربط الأجسام أو رفعها، يجب أن تتجنب الحبال السلكية التلامس المباشر مع الحواف الحادة وزوايا الأجسام، ويجب أن تكون مبطنة بكتل خشبية أو خيش أو مواد حشو أخرى عند نقاط التلامس.

4. يمنع منعا باتا التلامس بين الحبال السلكية والأسلاك الكهربائية لتجنب التلف أو الصدمة الكهربائية. وينبغي اتخاذ تدابير العزل عند الاقتراب من الأجسام ذات درجة الحرارة العالية.

5. يجب تجنب التواء الحبال السلكية أثناء الاستخدام، وفي حالة التوائها يجب تقويمها فوراً. وينبغي تقليل عدد الانحناءات أثناء الاستخدام، وينبغي تجنب الانحناء العكسي قدر الإمكان.

6. عند استخدام الحبال السلكية مع البراميل أو البكرات، يجب أن يكون قطر البرميل أو البكرة أكبر 16 مرة على الأقل من قطر الحبل السلكي. لا تمرر الحبل عبر بكرة تالفة لتجنب تآكل الحبل السلكي أو التسبب في انزلاق الحبل من البكرة، مما يؤدي إلى وقوع حادث.

7. عندما تمر الحبال السلكية عبر البكرات، يجب أن يكون قطر أخدود البكرة أكبر من قطر الحبل السلكي بمقدار 1 إلى 2.5 مم. إذا كان قطر أخدود البكرة كبيرًا جدًا، فإن الحبل يتسطح بسهولة؛ وإذا كان صغيرًا جدًا، فإن الحبل يتآكل بسهولة.

8. ينبغي حماية الحبال السلكية من التآكل أو التآكل أو غير ذلك من الظروف الفيزيائية والكيميائية التي تسبب تدهور الأداء. وينبغي أن تكون الحبال السلكية المستخدمة في رفع المعادن المنصهرة والمتوهجة مزودة بتدابير لمنع التلف الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة.

9. قبل الاستخدام، اختر الحبل السلكي الفولاذي بقطر مناسب وفقاً لحالة الاستخدام؛ وأثناء الاستخدام، تحقق بشكل متكرر من سعة الحمولة وحالة التلف؛ وبعد الاستخدام، حافظ عليه في الوقت المناسب وخزنه بشكل صحيح.

ثامناً. فحص سلامة حبال الأسلاك الفولاذية

يمكن تقسيم فحص حبال الأسلاك الفولاذية إلى فحص روتيني، وفحص دوري، وفحص خاص. الفحص الروتيني هو الفحص الذاتي؛ ويمكن تحديد الفحص الدوري ليكون شهريًا أو سنويًا بناءً على نوع المعدات ومعدل الاستخدام والبيئة ونتائج الفحص الأخير. يوضح الجدول 6 أدناه محتوى ومتطلبات الفحص لحبال الأسلاك الفولاذية في الجدول 6 أدناه.

طرق الفحص المحددة هي كما يلي:

1. أسلاك مكسورة

قم بحساب عدد الأسلاك المكسورة ضمن طول التمديد الواحد، بما في ذلك الأسلاك المكسورة الخارجية والداخلية. حتى لو كان هناك كسران في السلك الواحد، يجب احتسابهما كسلكين مكسورين. إذا تجاوز الجزء المكسور من السلك نصف نصف قطره الخاص، فيجب معاملته كسلك مكسور.

(1) أثناء الفحص، انتبه إلى موقع الأسلاك المكسورة (مثل مدى بُعدها عن النهاية) وتركيز الأسلاك المكسورة لتحديد طريقة العلاج.

(2) انتبه إلى موقع وشكل الأسلاك المكسورة، أي ما إذا كان الكسر يحدث في الجزء البارز من الخيط أو في الوادي. يمكن تحديد سبب الأسلاك المكسورة بناءً على شكلها.

                                            الجدول 6 أجزاء فحص حبل أسلاك الفولاذ 6

2. البس

يتضمن فحص التآكل بشكل أساسي حالة التآكل وقياس القطر.

هناك نوعان من حالات التآكل: التآكل المتحد المركز والتآكل اللامركزي. ويحدث التآكل اللامركزي للحبال السلكية الفولاذية في الغالب في الحالات التي لا يوجد فيها الكثير من الحركة للحبل، وتكون معدات الرفع ثقيلة، وهناك تغيرات كبيرة في التوتر. على سبيل المثال، يكون حبل الرفع لرافعة مصاصة كهرومغناطيسية عرضة لهذا النوع من التآكل. يقلل كل من التآكل اللامركزي والتآكل المتحد المركز من قوة حبل السلك الفولاذي.

3. التآكل

هناك نوعان من التآكل: التآكل الخارجي والتآكل الداخلي.

فحص التآكل الخارجي والتآكل الداخلي: الفحص البصري للصدأ والتنقر على حبل السلك الفولاذي، وحالة استرخاء السلك. ليس من السهل فحص التآكل الداخلي.

ليس من السهل فحص التآكل الداخلي. إذا كان قطر حبل السلك الفولاذي رقيقًا (≤20 مم)، فيمكن ثنيه يدويًا لفحصه؛ وإذا كان القطر أكبر، فيمكن إجراء الفحص الداخلي باستخدام وصلة حبل سلكي. بعد الفحص، يجب إعادة حبل السلك الفولاذي إلى حالته الأصلية، مع الحرص على عدم إتلاف القلب، ويجب وضع شحم التشحيم.

4. افحص الحبل السلكي بصرياً بحثاً عن وجود عقدة أو تموجات أو تسطيح، إلخ.

لا ينبغي أن يكون الحبل السلكي معقوداً، ولا ينبغي أن يكون به تشوه كبير في الموجة.

5. افحص الحبل السلكي بصرياً بحثاً عن آثار القوس الكهربائي وتسخين اللهب؛ يجب ألا يكون هناك تلون في درجة الحرارة أو تلف في اللحام.

يجب التعامل مع تلف اللحام على أنه أسلاك مكسورة.

6. فحص تزييت الحبل السلكي يجب أن يكون الحبل السلكي في حالة تزييت جيدة.

ووفقًا للاختبارات، يمكن للحبل السلكي المشحم جيدًا أن يتحمل 48,500 دورة من اختبار الإجهاد والانحناء المتكرر مع كسر 10% من إجمالي عدد الأسلاك في وضع واحد، في حين أن نفس مواصفات الحبل السلكي بدون تزييت لا يدوم سوى 22,500 دورة فقط، مما يبرز أهمية التزييت.