تطوير الحبال الهجينة للمصاعد

يناقش غوستاف وولف حبل HyTrac™ وخصائص الحبال الهجينة الأخرى.

أدى الاتجاه العالمي لبناء المباني الشاهقة إلى زيادة الطلب على حبال المصاعد الأطول. ومع زيادة وزن الحبل، يصبح الحمل على المصعد أكبر ويجب أن ترتفع قوة كسر الحبال. يتم تحقيق زيادة في قوة الكسر من خلال زيادة قطر الحبل. كلما زاد قطر الحبل، زاد وزن الحبل. لقد نجح غوستاف وولف في تطوير حبل مصعد يحقق، عند مقارنته بحبال المصعد التقليدية ذات القطر نفسه، قوة كسر مساوية أو أكبر مع وزن أقل بشكل كبير. الحبل الجديد اسمه HyTrac^TM، عبارة عن حبل هجين يجمع بين ألياف صناعية عالية القوة لقلب الحبل، مع أسلاك فولاذية تشكل الخيوط الخارجية.

الحبال المصنوعة من ألياف تركيبية عالية القوة أخف بكثير من حبال الأسلاك الفولاذية. ومع ذلك، تختلف خصائص الألياف الاصطناعية اختلافًا كبيرًا عن الأسلاك الفولاذية في مجالات مثل مقاومة التآكل والتمدد ومقاومة الضوء. بالإضافة إلى حبال الألياف الاصطناعية البحتة، كانت الحبال الهجينة موجودة لبعض الوقت. وكانت هذه، حتى الآن، تستخدم في الغالب على براميل تركيبات الرافعات. يختلف تحميل الحبل في مصعد الجر عن التحميل الموجود على الأسطوانة. في تركيبات المصاعد، تتعرض الحبال لضغط انحناء قوي، وفي حزام الجر، تحدث ضغوط جانبية مرتبطة.

من الضروري لتطوير الجمع بين قلب حبل الألياف الاصطناعية عالي القوة والسلك الخارجي من الأسلاك الفولاذية أن يحمل اللب جزءًا من الحمل، وهو ما ينطبق أيضًا على الحبل ذو القلب الفولاذي. في حبل المصعد مع قلب من الألياف التقليدية يتكون من ألياف صناعية طبيعية، لا يمكن للقلب أن يحمل الحمولة ويخدم فقط وظيفة الدعم. إذا كان اللب يتولى وظيفة حاملة، فيجب أن يكون امتداد الخيوط الفولاذية واللب مرتبطًا، بحيث يحمل اللب والخيوط الخارجية حمولة متساوية.

بشكل عام، تتمتع الألياف الاصطناعية عالية القوة باستطالة أعلى من الأسلاك الفولاذية. ولذلك، يجب استخدام البناء الأساسي مع استطالة أقل. وكان هناك شرط آخر يتمثل في أن يمتلك القلب هيكلًا دائريًا مستقرًا يحافظ على شكله بعد إجهاد الانحناء حتى لا يتشوه الحبل. يمكن أن يؤدي تشوه الحبل إلى اضطراب في الجري في الأخدود والتآكل المبكر. عندما تنحني حبال المصعد فوق الحزم، تتحرك الخيوط في اتجاه القلب. يتطور الاحتكاك على السطح الأساسي، مما يؤدي إلى التآكل. نظرًا لأن مقاومة التآكل للألياف الاصطناعية عالية القوة صغيرة، فمن الضروري أن تحتوي الألياف الحاملة على نوع من الغطاء الواقي.

تم اختبار الحبل الهجين المطور حديثًا على نطاق واسع في مختبرات جوستاف وولف من حيث تحمل القطر والثبات وقوة الكسر والتمدد. ركز جزء كبير من الاختبارات أيضًا على البحث في سلوك الحبل تحت تأثير الانحناء. بالإضافة إلى ذلك، تم تشغيل الحبال الهجينة على منصة اختبار ثني الكلال تحت ظروف اختبار حبل المصعد العادية.

أسفرت الاختبارات عن النتائج التالية:

• بالمقارنة مع الحبال ذات القلب الفولاذي، فإن قوة الكسر تساوي أو أكبر بنسبة 8%، والوزن أقل بنسبة 20%، وأداء الانحناء أعلى بنسبة تصل إلى 50%.
• بالمقارنة مع الحبال ذات الألياف الطبيعية، فإن قوة الكسر أعلى بنسبة 50% تقريبًا.
• التمدد الإجمالي أقل من الحبال ذات النوى المصنوعة من الألياف الطبيعية وأعلى إلى حد ما من الحبال ذات النوى الفولاذية. بناءً على الخبرة العملية في عملية الاختراق العادية، فإن التمدد المرن للحبل الهجين يتوافق مع التمدد المرن للحبل ذي القلب الفولاذي.

في جميع اختبارات ثني الكلال، كان ظهور فواصل الأسلاك هو السبب الرئيسي لفشل حبلا الفولاذ، على الرغم من عدم تدمير قلب الألياف الاصطناعية. لذلك، يمكن التعرف على الحاجة إلى استبدال الحبل بناءً على الطريقة العادية لعدد فواصل الأسلاك. في الحبل الهجين، يكون هناك ضغط أقل بين الخيوط الخارجية والقلب - على عكس الحبل الفولاذي. بالإضافة إلى ذلك، لا ينشأ أي قلق عند نقاط الاتصال بين الخيوط الأساسية والخارجية.

تشمل مزايا الحبل الهجين ما يلي:

• تخفيض كبير في الوزن بنفس قوة الكسر للحبل الفولاذي التقليدي أو أعلى.
• قوة جر غير متغيرة مقارنة بحبل المصعد المصنوع من الأسلاك الفولاذية، وهو ما تسمح به حزم القيادة التقليدية الحالية.
• متانة أكبر ضد الأضرار الخارجية مقارنة بحبل الألياف الاصطناعية عالي القوة.
• التعرف الإيجابي على معايير الاستبدال على أساس عدد الأسلاك المكسورة.

مع الحبل الهجين، تم إيجاد بديل لحبال المصاعد المستخدمة في المنشآت الشاهقة، حيث يتم تقليل وزن وسائل الرفع ويمكن التغلب على ارتفاعات أكبر.