Frânghie

Frânghii de sârmă

Frânghia este o frânghie formată dintr-un set de fire , metal sau fibră textilă înfășurate strâns sub formă de spirală . Dacă este alcătuit din mai multe fire înfășurate într-o spirală în jurul unui miez, se numește șuviță . ^[1]

Invenția cablului de sârmă paralel este atribuită lui Wilhelm August Julius Albert . ^[2]

Tipuri

Soiurile, denumite tehnic formațiuni , de frânghii de oțel depind de tipul de utilizare pentru care sunt destinate. Pe baza nevoilor specifice, este posibilă creșterea secțiunii metalice (dar scăderea flexibilității acesteia) prin adoptarea unor fire suplimentare care umple spațiile goale și / sau prin intermediul unor proceduri de compactare (firele individuale sunt „comprimate” înainte de strângere, care este operația cu care sunt înfășurate pentru a forma frânghia) sau ciocănitul (frânghia finită, cu un diametru ceva mai mare decât cea finală, este „comprimată”).

În funcție de direcția de înfășurare a firelor și firelor, corzile sunt numite:

cruciada dreapta, numita si Zs (suvite ranite la dreapta, suvite ranite la stanga)
cruciada stângă, numită și Sz (șuvițe înfășurate în stânga, șuvițe înfășurate în dreapta)
paralel (Lang) dreapta, numit și Zz (fire și fire înfășurate la dreapta)
paralel (Lang) stânga, numit și Ss (fire și fire înfășurate în stânga).

Coarda ilustrată este paralelă cu dreapta. Cele mai multe frânghii au înfășurare cu mâna dreaptă; Frânghiile cu înfășurare stângă sunt utilizate în mod normal în perechi cu frânghii drepte pentru a compensa momentele de rotație relative.

Există diferite tipuri de frânghie, printre care putem menționa:

frânghie paralelă sau încrucișată: frânghie cu firele răsucite în aceeași direcție și în direcția opusă firelor care le constituie (frânghia paralelă are o rezistență mai mare la uzură datorită suprafeței de contact a firelor elementare care sunt liniare și nu punctiforme ca în frânghia încrucișată).
frânghie anti-răsucire (denumită mai corect cu tendință de rotație redusă, deoarece nicio frânghie de oțel nu este complet lipsită de moment de rotație, cu excepția frânghiei pătrate): frânghie cu straturi suprapuse de fire cu înfășurări opuse, utilizate în principal în ridicarea sarcinilor neguidate cu acoperire mare - de ex. . macarale turn pentru construcții, macarale mobile, macarale la bord.
frânghia denumită în mod necorespunzător spirală (de fapt este un fir simplu), împreună foarte rigidă în raport cu diametrul format din unul sau mai multe straturi de fire înfășurate în jurul unui fir central.
frânghie închisă: frânghie rigidă cu o structură în spirală în care partea exterioară este compusă din fire profilate răsucite între ele. Suprafața exterioară are o formă cilindrică și relativ netedă. Acest tip de frânghie este utilizat în special ca suport în cablurile de cablu .
coarda de coadă, o coardă de sârmă utilizată în cabluri, sănii sau alte sisteme de transport similare pentru mișcarea inversă.
frânghie preformată: frânghie formată din fire și fire torsadate într-o spirală înainte de înfășurare, astfel încât să fie posibilă tăierea fără legare prealabilă (frânghia își menține forma, nu se deschide) și minimizarea tensiunilor interne care afectează funcționalitatea și durata sa (în prezent, aproape toate cablurile, cu excepția uneori a cablurilor anti-pivotante, sunt preformate).
ghidaj de cablu, o frânghie utilizată la macarale pentru a menține sarcina ridicată în poziția corectă.
cablu de frână (sau cablu de frână).

Structura cablurilor de oțel

Vedere în secțiune transversală a structurii cablurilor de oțel

Structura cablurilor de oțel este variabilă în funcție de necesitățile specifice datorate utilizării finale. Pentru simplitate, corzile pot fi împărțite în două familii distincte: cu un miez de fibră textilă și cu un miez de oțel.

Corzile sunt în general de secțiune circulară; cu toate acestea, pot avea și o formă plană (cablu plat) a cărei utilizare este specifică în anumite sectoare, cum ar fi, de ex. minele, caz în care elementele constitutive juxtapuse și împletite fac cablul stabil.

Un cablu de oțel este alcătuit dintr-un anumit număr de fire de oțel laminate în mod normal în fire, care, la rândul lor, sunt rulate în jurul unui miez central care este la rândul său format dintr-un fir sau un cablu real de oțel cu diametrul inferior sau un miez textil, în prezent realizată în mod obișnuit din polipropilenă; în trecut se foloseau mai multe fibre naturale: cânepă sau sisal, acum mai puțin frecvente, cu excepția unor frânghii (de ex. frânghii de ridicare). Miezul metalic mărește sarcina de rupere a cablului cu aproximativ 8% comparativ cu miezul din fibră textilă, dar reduce flexibilitatea acestuia. Miezul din fibră textilă îndeplinește, de asemenea, funcția importantă de rezervor pentru lubrifiant. Sârma de oțel se obține prin tragerea printr-o matriță constând dintr-o tabletă din carbură de tungsten sau diamant pentru fire foarte fine. Operația provoacă o întărire puternică a oțelului, ceea ce crește sarcina de rupere, dar scade puternic alungirea și flexibilitatea și, prin urmare, rezistența la îndoirea oboselii. În anumite cazuri în care este necesar, îmbinarea a două capete ale unei frânghii se realizează prin intermediul unei îmbinări lungi (pentru o lungime de până la peste 1000 de ori diametrul), care trebuie să fie foarte atentă pentru a evita creșterea diametrului corespunzător acestuia.

Tipurile de oțel utilizate variază în funcție de utilizare, de la oțel carbon cu o sarcină de rupere de 1370 N / mm2, până la cele mai dure oțeluri pentru frânghii destinate aplicațiilor de ridicare grele cu rezistența firului de până la 2160 N / mm2. Cablurile ascensorului au de obicei fire exterioare cu rezistență mai mică (1370 sau 1570 N / mm2) pentru a purta mai încet scripetele sistemului și fire interne cu rezistență mai mare (1770 N / mm2) pentru a crește sarcina totală de rupere. Există, de asemenea, frânghii din oțel inoxidabil, cu o rezistență de 1470-1570 N / mm2, pentru utilizări speciale (industria nautică, chimică, industria alimentară, centrale nucleare, utilizări militare și oriunde o rezistență foarte mare la agenți chimici și atmosferici sau permeabilitate magnetică este necesară). În așa-numita coardă anti-rotație sau anti-rotație, șuvițele au înfășurări alternative strat cu strat, astfel încât momentele relative de rotație sunt parțial anulate: astfel există un cablu cu tendința de a se derula mai jos decât un non-anti- cablu de rotație. Această tendință nu este niciodată nulă, deoarece este geometric imposibilă construirea unei frânghii a cărei sumă a momentelor de rotație este zero, cu singura excepție a frânghiei împletite cu secțiune pătrată, utilizată exclusiv pentru tensionarea mecanică a conductoarelor electrice. În înfășurarea paralelă, denumită și Lang, firele și firele sunt înfășurate în aceeași direcție: coarda astfel obținută are o rezistență mai mare la uzură cauzată de frecarea firelor asupra lor, dar are o tendință mai mare de desfacere și nu poate fi utilizată pentru anumite utilizări precum construcția de curele de ridicare.

Pentru a oferi cablurilor din oțel carbon o rezistență mai mare la coroziunea atmosferică, firele elementare pot fi acoperite cu un strat de zinc prin intermediul electrolizei la cald.

Caracteristicile cablurilor de oțel (formarea, rezistența firelor, diametre, toleranțe, sarcini minime de rupere, greutăți, standarde de testare și așa mai departe) sunt definite de standardele internaționale: cele mai frecvente sunt ISO (la nivel mondial) și EN (european), implementat de UNI italian.

Utilizări

Frânghiile sunt uneori folosite pentru transmiterea energiei mecanice prin intermediul scripetilor din fontă, cu o canelură întoarsă, între părțile cărora frânghia trebuie înfășurată fără a atinge fundul; de asemenea, este posibil să se utilizeze scripete cu caneluri multiple, cu corzi diferite în paralel, atunci când efortul de transmis este considerabil. Corzile sunt folosite și în echipamentele de ridicat și pentru tragerea telecabinelor, funicularelor, sanilor. Giulgiile și șederile de pe navele moderne sunt frânghii.