طناب فولادی یا سیم بکسل Wire Rope مجموعه ای از سیم، لایه سیم و مغزی است، سیم ها به طور مارپیچ به هم تابیده شده و لایه را تشکیل می دهند.تعدادی لایه نیز به طور مارپیچ به همراه یکدیگر به دور مغزی تابیده و تشکیل طناب فولادی را می دهند.طناب فولادی در سال 1834 توسط جولیوس آلبرت در شهر کلاستال آلمان و برای استفاده در معادن اختراع شد.
مفتول فولادی بدون روکش یا غیر گالوانیزه
این نوع مفتول معمولاً برای طناب هایی مورد استفاده قرار می گیرد که عامل فرسایش در تعیین طول عمر مفید طناب نقش مهم تری داشته و طناب کمتر در معرض عوامل ایجاد کننده زنگ زدگی قرار دارد.هنگام مقایسه اثرات فرسایش و از هم گسیختگی با اثرات زنگ زدگی، باید بخاطر داشت که حتی یک طناب فولادی با مفتول بدون روکش را هم می توان تا اندازه ای با روغنکاری کافی، مناسب و در فواصل زمانی منظم در مقابل زنگ زدگی محافظت نمود.
مفتول فولادی گالوانیزه
این نوع مفتول که دارای روکش یکنواخت روی می باشد در برابر زنگ زدگی بر اثر آب دریا، هوا، رطوبت و سایر عوامل مشابه مقاوم است، بنابراین طنابهای فولادی گالوانیزه در صنایع کشتیرانی، شیلات، مرغداریها و غیره مورد استفاده قرار می گیرند.
مفتول فولادی استینلس استیل
طنابهایی که از این نوع مفتول ساخته می شوند علاوه بر مقاومت بسیار بالا در برابر زنگ زدگی در مقابل حرارت نیز تا 1050 درجه سانتیگراد مقاوم بوده و در صنایع شیمیایی، غذایی و دارویی مورد استفاده قرار می گیرند و همچنین مقاومت بالایی در برابر اثرات مخرب آب دریا دارند.دو نوع مغزی برای طناب فولادی وجود دارد:
مغزی طناب فولادی بخش مرکزی طناب است که رشته ها بدور آن تابیده می شوند، نقش مغزی نگهداری رشته های طناب می باشد.بنابراین باید قطر آن به اندازه کافی بزرگ باشد تا در هنگامی که طناب زیر بار است مانع تماس بین رشته ها باشد.
تفاوت مغزی الیافی و فولادی
مغز فولادی ممکن است خود یک طناب فولادی مستقل باشد که در اینصورت به آن مغزی طناب فولادی مستقل IWRC میگویند.در مورد طناب های با قطر کمتر از 10 میلی متر مغزی فولادی معمولاً یک رشته مفتول فولادی WSC خواهد بود.مغزی الیافی FC از الیاف مصنوعی یا الیاف طبیعی تشکیل می شود.
اگرچه هنوز استفاده از کنف طبیعی در ساخت طناب فولادی متداول است، الیاف مصنوعی نظیر پلی پروپیلین به طور روزافزون به عنوان مغزی طناب فولادی مورد استفاده قرار می گیرند.
لازم بذکر است که از مغزی فولادی موقعی استفاده می شود که نیروی کشش و استحکام طناب بیشتر از عوامل دیگر مورد نظر باشد.در حالی که در مورد مغزی الیافی قابلیت انعطاف طناب نسبت به نیروی کشش آن اهمیت بیشتری دارد.
انواع طناب های فولادی از نظر نوع تاب
طنابهای فولادی (سیم بکسل های فولادی) از نظر نوع تاب به دو نوع معمولی و لنگ بشرح ذیل تقسیم می شود:
طنابهای با تاب معمولی
هنگامیکه جهت تاب مفتول ها در یک رشته مخالف جهت تاب رشته ها باشد.این نوع طناب میل کمی به از هم بازشدن یا گره خوردن داشته و در برابر فشار، له شدن و تغییر شکل مقاومت بیشتری دارد، در عوض مقاومت آن در برابر سایش و قابلیت انعطاف طناب کمتر از طنابهای با تاب لنگ می باشد.
طنابهای با تاب لنگ
در نوع تاب که بنام John Lang انگلیسی ثبت شده، جهت تاب مفتول در یک رشته با جهت تاب رشته ها در طناب یکی می باشد.مقاومت طنابهای با تاب لنگ در برابر سایش بیشتر از طنابهای با تاب معمولی می باشد.اما باید هنگام کار با آنها مراقب بود تا طناب گره نخورد و یا از هم باز نشود، چون این نوع طناب میل زیادی به از هم بازشدن دارد، از آن در مواردی با استفاده می شود که هر دو سر طناب مهار شده باشد.
به طور کلی کارکردن با طنابهای با تاب معمولی آسانتر است و کاربرد متداول تری دارد اما در مواردی مثل آسانسورهای باری و مسافری که مقاومت بیشتر در برابر سایش مورد نظر است تاب لنگ ترجیح داده می شود.سیم بکسل ها معمولاً دارای یکی از چهار نوع بافت مشروح در زیر می باشند:
بافت سیل Seale
در نوع بافت، در هر رشته طناب تعداد مفتولهای هر ردیف که دور مفتول مرکزی قرار می گیرد مساوی هم است.قطر مفتولهای ردیف بیرونی بیشتر از قطر مفتولهای ردیف درونی است ولی در هر ردیف قطر کلیه مفتولها یکسان می باشد.بعلت ضخیم بودن مفتولهای بیرونی، این نوع طنابها دارای مقاومت سایشی بالایی هستند.
بافت وارینگتون Warrington
در بافت وارینگتون هر رشته طناب در ردیف بیرونی دارای مفتولهای ضخیم و نازک به صورت یک در میان می باشد.بعلت ترکیب مفتولهای ضخیم و نازک در ردیف بیرونی، طنابهای وارینگتون دارای انعطاف بیشتری نسبت به طنابهای سیل هستند.
بافت فیلر Filler
در بافت فیلر قطر مفتولها در تمامی ردیف ها مساویست.در فضای خالی بین مفتولها ردیف بیرونی و ردیف درونی مفتولهای نازکی قرار می گیرند که فیلر نامیده می شوند.طنابهای فیلر دارای سطح فلزی بیشتری بوده و از قابلیت انعطاف و مقاومت سایشی بالاتری برخوردار می باشند.
بافت استاندارد Standard
در این نوع بافت، قطر کلیه مفتولهای تشکیل دهنده هر رشته یکسان است.طنابهای با بافت استاندارد بعلت دارا بودن قابلیت انعطاف بالا دارای کاربردهای بسیار متنوعی در رشته های گوناگون صنعتی هستند.