جدول وزنی و MBL سیم بکسل تاور کرین تنسایل 1960
سیم بکسل های نتاب اتصال تاور کرین ها دارای بیشترین مزان کاربری در دو تنسایل 1770 نیوتن بر میلیمتر مربع و 1960 N/mm2 می باشند. در حالی که تنسایل یک کمیت تنها تحت تاثیر متریال و عملیات حرارتی فلزات می باشد مفاهیمی مانند MBL Minimum breaking load مفهومی کاربری و یکسان با تنسایل اما وابسته به سایز سیم بکسل تاور کرین هستند. البته هم تنسایل و هم MBL هر دو در نقطه پارگی سیم بکسل اتفاق می افتند و مفاهیم عددی کاربردی بر حسب میزان بار قابل تحمل توسط سیم بکسل را به کاربران نمی دهند. در بسیاری از موارد با در نظر گرفتن موارد امنیتی مفهوم WLL Working load limit که مفهومی ملموس تر در انتخاب سیم بکسل تاور کرین مطرح می شود که مقدار آن حدود 1/3 MBL تخمین زده می شود. در جدول زیر سایز، وزن هر 100 متر اط سیم بکسل تاور کرین و MBL بر حسب مگاپاسکال مشخص شده است.
قطر(mm) | حداقل نیروی برشی(1960N/mm2) | Kg وزن هر 100 متر |
6 | 23,1 | 14,4 |
7 | 31,5 | 19,6 |
8 | 41,1 | 25,7 |
9 | 52,1 | 32,5 |
10 | 64,3 | 40,1 |
11 | 77,8 | 48,5 |
12 | 92,6 | 57,9 |
13 | 109 | 67,8 |
14 | 126 | 78,6 |
16 | 165 | 103 |
18 | 208 | 135 |
19 | 233 | 150 |
20 | 257 | 167 |
21 | 270 | 184 |
22 | 311 | 202 |
24 | 370 | 240 |
این جدول برای سیم بکسل های تاور کرین با ساختار 19X7 حاکم می باشد و دیدی نسبی برای مقایسه قابلیت های سایز های مختلف می دهد. برای انتخاب دقیق بر حسب عددی می توان به جداول دارای WLL مراجعه نمود.
بررسی ساختار های سیم بکسل قابل اتصال تاور کرین و جرثقیل ساحلی
در اینجا قصد معرفی کلیه ساختار های سیم بکسل که بر روی تاور کرین های دریایی اتصال پیدا می کنند را داریم. پیشنهاد می شود قبل از خرید و اتصال برای کسب اطلاعات دقیق تر از مشخصات و تناسب این ساختار ها با تاور کرین مورد نظر با کاشناسان مشورت نمایید. لازم به ذکر است که تمامی ساختار های سیم بکسل تاور معرفی شده دارای مغزی از جنس فولادی IWRC هستند به جز ساختار نتاب 18X7 که دارای یک مغزی از جنس کنفی است.
- سیم بکسل ساختار 6X25 تاور کرین این ساختار از سیم بکسل اغلب برای تاور کرین های نوع بوم دار Boom Hoist مورد استفاده قرار می گیرد. توجه به این نکته که سیم بکسل های اتصالی بر روی تاور های بوم دار با طولی کاملا مشخص اتصال پیدا می کنند که می بایست مطابق با بروشور های تولید کننده تاور کرین انتخاب گردد. روش دوم انتخاب طول مناسب این سیم بکسل جستجوی شماره سریال تاور و دسترسی به اطلاعات فنی سیم بکسل این تاور کرین است.
- سیم بکسل های ساختار 8X19 نتاب این ساختار فقط بر روی Hoist ها مورد استفاد قرار می گیرد. این سیم بکسل دارای ساختار نوع استاندارد با بکارگیری مفتول هایی با قطر بالا و برابر که به Weight strand نیز شناخته می شود تولید می شود. دلیل نتاب بودن این ساختار از سیم بکسل نوع بافت مغزی فولادی آن که Left lay یا چپگرد است و بصورت لنگ Lang تولید شده است می باشد. این در حالی است که هر 8 استرند دیگر راستگرد هستند. توجه شود که ساختار 8X19 به هیچ وجه برای جرثقیل های بوم دار استفاده نمی شود.
- ساختار 19X7 تاور کرین که در واقع پر کاربرد ترین و محبوب ترین ساختار های سیم بکسل اتصالی تاور ها نیز محسوب می شود. این سیم بکسل نتاب با ساختار 18X7 نیز تولید می شود. تنها تفاوت در ساختار سیم بکسل تاور کرین 19X7 , 18X7 نوع مغزی می باشد که برای ساختار 19 استرندی دارای مغزی فولادی و برای ساختار 18 استرندی دارای مغزی کنفی است. احتمال له شدگی بر روی درام برای ساختار 19 استرندی طبیعتا کمتر از ساختار 18 استرندی است. نکته ای که در مورد ساختار 19X7 وجود دارد این است که در این ساختار سایش بین لایه ای بسیار زیاد بوده و اغلب میزان سایش در داخل بشتر از خارج است. بنابراین ممکن است سیم بکسل تاور کرین با این ساختار از بیرون سالم به نظر برسد اما در داخل دچار سایش و پارگی مغزی شده باشد.
- ساختار سیم بکسل 6X30 جرثقیل دریایی این ساختار البته گاهی بصورت 6X27 در سایز های بزرگتر و 6X25 برای قطر های پایینتر تولید می شود. این ساختار از سیم بکسل تنها بر روی جرثقیل های بوم دار استفاده می شود. بر روی برخی از تاور کرین ها نیز از این ساختار بعنوان سیم بکسل جایگزین استفاده می شود. در اغلب موارد این ساختار بصورت استرند تخت Flat strand wire rope تولید می شود که در برابر له شدگی مقاومت بالایی دارد. دلیل این مقاومت تعداد بالاتر مفتول هایی است که بصورت تخت بر روی سطح صاف می نشینند که از تمرکز تنش در سیم بکسل می کاهد. این ساختار از سیم بکسل جرثقیل از نوع Lang lay یعنی با خواب لنگ می باشد.
اجزا و نحوه عملکرد تاور کرین

تاور کرین ها اغلب بصورت پایه ای و ثابت برای عملکرد در محیط هایی که ساخت و ساز بصورت انبوه صورت می گیرد نصب شده و بر خلاف جرثقیل های ماشینی که پرتابل هستند اغلب بیس و پایه ثابتی داشته اما ارتفاع لیفتینگ بسیار بالاتر و قابلیت های عملکرد مناسب تری دارند. تاور ها دارای اجزا و بخش هایی با مبانی ساده فیزیکی بوده و از مفهوم اصل گشتاور در اتصال قلاب و سیم بکسل نتاب تاور کرین با بار بر روی یک خرپا استفاده می کنند که از یک ترولی برای حرکت افقی بار که همزمان با این حرکت بلوک های سنگین سیمانی نیز در طرف دیگر برای ایجاد بالانس حرکت می کنند استفاده می شود. اجزای تشکیل دهنده ساختمان تاور کرین به قرار زیر هستند.
- پایه عمودی تاور Vertical column که در واقع به شکل خر پایی با ارتفاع بالا از جنس فولادی و تشکیل شده از تیر های آهنی می باشد که بصورت ستونی بالا رفته و ارتفاع این پایه بر حسب ارتفاع پروژه مشخص می شود.
- بازوی تاور کرین Working arm (jib) در واقع خرپای افقی یا بخش فولادی افقی اتصال بالای پایه یا ستون می باشد که موازی با سطح زمین نصب می شود. طراحی این بازو بگونه ای است که بخشی از آن اغلب با طول بالاتر همراه با ترولی و سیم بکسل نتاب تاور و قلاب در یک طرف ستون و بخشی با طول کمتر همراه با بلوک های وزنه در طرف دیگر ستون قرار می گیرند. از یک سری سیم های مهاری در دو طرف و بصورت اتصال از بالا برای جلوگیری از خم شدن بازو تحت تاثیر تنش های خمشی استفاده می شود.
- وزنه های بلوک سیمانی تاور اغلب در قسمت کوتاهتر و در یک طرف ستون تاور کرین قرار می گیرند و بر حسب فاصله ترولی تا ستون فاصله این بلوک ها نیز تغییر می کند.
- کابین اپراتور تاور کرین این کابین در واقع در حد فاصل محدودی از نقطه تلاقی ستون و بازو اتصال پیدا می کند و در واقع مقری برای اپراتور و کنترل کننده تاور کرین محسوب می شود.
- ترولی تاور کرین این ترولی بصورت کالسکه ای بر روی سطح تیر های تاور کرین حرکت کرده و برای جابجایی افقی بار مورد استفاده قرار می گیرد.
- قلاب و سیم بکسل تاور کرین سیم بکسل و قلاب تاور کرین در واقع دو بخشی هستند که می توانند ارتفاعی به میزان سستون یا پایه تاور داشته تا به سطح زمین رسیده و با اتصال به بار در فرایند لیفتینگ شرکت کنند.
نحوه عملکرد تاور کرین در واقع شبیه به آسانسور یعنی با برقراری تعادل در گشتاور های ناشی از اتصال بار بر روی سیم بکسل تاور و گشتاور وزنی ناشی از قرارگیری بلوک های سیمانی در طرف دیگر صورت میپذیرد. برای درک بهتر نحوه عملکرد تاور کرین می بایست آشنایی بیشتری با مفهوم گشتاور در علم مکانیک داشته باشیم که بصورت مختصر به توضیح این مفهوم می پردازیم.
گشتاور در علم مکانیک از حاصل ضرب نیروی وزن در ارتفاع از سطح اتکا تعریف می شود که ای معادله بصورت T = F * r نوشته می شود که در این رابطه T گشتاور بر حسب نیوتن-متر، F نیرو بر حسب نیوتن و r فاصله یا بازو بر حسب متر می باشد. البته در صورتیکه زاویه ای برابر تتا نیز بین راستای نیرو و بازو وجود داشته باشد سینوس زاویه تتا نیز می بایست در رابطه حلاظ شود. به بیان ساده تر در عملکرد تاور کرین دو نیروی وزن در دو طرف بازوی اتصالی بر روی ستون قرار گرفته اند. حاصل ضرب وزن متصل به قلاب و سیم بکسل تاور کرین در فاصله بازو تا ستون می بایست با حاصل ضرب وزن بلوک های سمت دیگر ستون در طول بازوی اتصالی برابر شود. از همین روست که زمانیکه بار بصورت افقی بر روی تاور کرین حرکت می کند وزنه های بلوک مانند نیز بر روی بازو منتقل می شوند.
جدول WLL ساختار 35X7 سیم بکسل تاور کرین در تنسایل 1960 و 2160
ساختار 35X7 برای سیم بکسل نتاب تاور کرین هم بصورت گالوانیزه و هم بدون پوشش سطحی هم با خواب ساده و هم با خواب لنگ Lang lay تولید می شود. این خانواده از ساختار سیم بکسل تاور بصورت 32X7T 34X7 و 37X7 نیز موجود می باشد. بر روی انواع کرین های دریایی، تاور های سکویی، انواع پیلار Pillar ها و جرثقیل ها از این ساختار سیم تاور که در صورت نیاز به مقاومت سایشی بیشتر پیشنهاد به بکاربری نوع کامپکت Compact آن می باشد استفاده می شود. در جدول زیر به بررسی MBL یا حداقل نیروی گسیختگی ساختار 35X7 از سیم بکسل تاور کرین در دو تنسایل 1960 و تنسایل 2160 می پردازیم.
MBL نیروی پارگی |
قطر حداقل | جرم تقریبی | MBL حداقل نیروی پارگی |
1960 Mpa | 2160 Mpa |
[mm] | [kg/m] | [kN] | [Kg] | [kN] | [Kg] |
8 | 0,291 | 45.20 | 4,610 | 48.40 | 4,940 |
9 | 0.368 | 57.20 | 5,830 | 61.20 | 6,240 |
10 | 0.454 | 70.60 | 7,200 | 75.60 | 7,710 |
11 | 0.549 | 85.40 | 8,710 | 91.50 | 9,930 |
12 | 0.654 | 101.61 | 10,363 | 109.00 | 11,100 |
13 | 0.767 | 119.25 | 12,163 | 128.00 | 13,100 |
14 | 0.890 | 138.30 | 14,106 | 148.00 | 15,100 |
16 | 1.162 | 180.63 | 18,424 | 194.00 | 19,800 |
18 | 1.471 | 228.61 | 23,318 | 245.00 | 25,000 |
20 | 1.816 | 282.24 | 28,788 | 302.00 | 30,800 |
22 | 2.197 | 341.51 | 34,834 | 366.00 | 37,300 |
24 | 2.615 | 406.43 | 41,455 | 435.00 | 44,400 |
26 | 3.069 | 476.99 | 48,652 | 511.00 | 52,100 |
28 | 3.559 | 553.19 | 56,425 | 593.00 | 60,500 |
32 | 4.650 | 723.00 | 73,700 | 774.00 | 79,000 |
36 | 5.880 | 914.00 | 93,200 | 980.00 | 100,000 |
38 | 6.560 | 1,020.00 | 104,000 | 1,090.00 | 111,000 |
40 | 7,260 | 1,130.00 | 115,000 | 1,210.00 | 123,000 |
شایان ذکر است که تنسایل مفهومی مکانیکی می باشد که تنها تابع متریال و ترکیبات شیمیایی همراه با نوع و نحوه عملیات حرارتی می باشد حال آنکه MBL بر حسب سایز سیم بکسل و ادوات فلزی لیفتینگ تغییر می کند.