ایمنی, بازرگانی

محاسبات بار در انتخاب سیم بکسل و زنجیر

انتخاب ادوات لیفتینگ بار از جمله سیم بکسل، زنجیر، تسمه حمل بار و حتی طناب‌ها نیاز به محاسبات اولیه حداکثر بار وارده بر این ادوات دارد. البته تقریبا در هیچ صنعتی سیم بکسل و ادوات لیفتینگ را با ظرفیت وزنی برابر با حداکثر بار انتخاب نمی‌کنند و بر حسب حساسیت در کاربری یک ضریب تحت نام ضریب امنیتی Safety factor در نظر می‌گیرند که در مورد بسیاری از ادوات لیفتینگ مانند زنجیر، سیم بکسل و اتصالات اغلب ضریب 5:2 یعنی تا 2.5 برابر بیشتر از توان اسمی‌و در مورد برخی از ادوات لیفتینگ بار مانند تسمه حمل بار که دارای نقاط ضعف در تماس با سطوح زبر و برنده است از ضرایب بالاتری مانند 6:1 استفاده می‌شود.

میزان بار وارده و محاسبات وابسته به آن بر روی کلیه مشخصات مکانیکی سیم بکسل و زنجیر از جمله قطر، متریال، تنسایل و گرید تاثیر مستقیمی‌داشته و از مهمترین فاکتور‌های انتخاب ادوات لیفتینگ می‌باشد. اما این محاسبات نیاز به دانش کاملی از علم مکانیک و مواد دارد و اغلب می‌بایست با دید مهندسی و مشاوره مهندسین خبره این زمینه کاری صورت پذیرد. نیرو‌ها و تنش‌ها وارد بر سیم بکسل و ادوات لیفتینگ نه تنها تحت تاثیر نیروی وزن بار اتصالی به آن بلکه تحت تاثیر زاویه قرارگیری بار و یا سطح شیب دار و شتاب حرکتی می‌باشد که این دو فاکتور به تنهایی می‌توانند بار وارده و تنش‌های ناشی از آن را تا چند برابر بالا و یا پایین آورند. در زیر به توضیح مختصری پیرامون این دو عامل می‌پردازیم.

تاثیر زاویه بر تنش وارد بر سیم بکسل و زنجیر

تصور کنید که از یک اسلینگ سیم بکسلی چند شاخه در لیفتینگ یک جسم در چند بعد استفاده می‌کنید که در این شرایط هر یک از رشته‌های سیم بکسل و یا زنجیر در اسلینگ‌های زنجیری تحت زاویه ای مشخص نسبت به راستای قائم قرار می‌گیرند. و یا حتی تصور کنید از سیم بکسل و یا زنجیر برای کشیدن بار بر روی یک سطح شیبدار که با راستای افق زاویه آلفا زا می‌سازد استفاده می‌کنید. طبیعتا این زوایا بصورت مستقیم بر روی تنش‌های کششی بر سیم بکسل و زنجیر تاثیر می‌گذارند. محاسبات بار وارده سیم بکسل بصورت تک رشته بسیار ساده و محاسبات مربوط به اسلینگ‌های زنجیری و سیم بکسلی چند شاخه بسته به تعداد شاخه متفاوت و از نظر فیزیکی در صورتیکه این شکل سازه از حالت خرپا خارج شود عملا بصورت دقیق و روش‌های ریاضیاتی میسر نبوده و به روش سعی و خطا صورت می‌پذیرد.

برای سیم بکسل یا زنجیر که در اتصال بار بر روی سطح شیب دار عمل می‌کنند که زاویه ای برابر آلفا a را با سطح افق می‌سازد در صورتیکه کشش بصورت سرعت ثابت و بدون شتاب باشد نیروی وارد بر سیم بکسل و زنجیر برابر با mg.sin(a) یا حاصلضرب وزن در سینوس زاویه آلفا خواهد بود.

تاثیر شتاب بر نیروی وارد بر سیم بکسل و زنجیر

شتاب حرکتی که میتواند مثبت (تند شونده) و یا منفی (کند شونده) باشد نیز بر روی تنش‌ها و نیروهای وارده بر سیم بکسل و ادوات لیفتینگ بسیار موثر می‌باشد. بعنوان مثال یک سیم بکسل اتصال کابین آسانسور را تصور نمایید. در زمان حرکت آسانسور ابتدا یک شتاب حرکتی را شاهد هستیم که این شتاب سبب تغییر تنش وارد بر سیم بکسل نسبت به حالت سکون می‌شود. در حالتی که تنش کششی وارد بر سیم بکسل در حالت سکون و یا حرکت با سرعت ثابت برابر با وزن کابین یعنی mg که در آن m جرم و g شتاب جاذبه زمبن برابر 9.81 است در زمان حرکت و شتاب اولیه این معادله تغییر کرده و در صورت تنش شوند به سمت بالا ، تند شونده به سمت پایین و یا بر عکس کند شوند به سمت بالا و یا کند شونده به سمت پایین از معادلاتی متفاوت تبعیت می‌کند. در حالت تند شونده به سمت بالا بالاترین میزان تنش کششی به سیم بکسل آسانسوری وارد می‌شود که برابر m(a+g) که در آن m جرم آسانسور، a شتاب مثبت تند شونده و g شتاب گرانش می‌باشد.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.