Wire Rope / Tali Kawat

Wire rope/tali kawat adalah kumpulan untaian logam yang telah dipilin dan dililit untuk membentuk bentuk heliks dengan tujuan menopang dan mengangkat beban berat dan melakukan tugas yang terlalu berat untuk kawat standar. Pada dok pelayaran, tali-temali, dan peralatan bantalan beban, tali kawat dipasang pada alat putar, belenggu, atau pengait untuk mengangkat beban dengan cara yang terkendali, rata, dan efisien. Penggunaan tali kawat contohnya menambahkan dukungan untuk jembatan gantung, lift pengangkat, dan berfungsi sebagai penguat tambahan untuk menara. Desain tali kawat, dengan beberapa helai yang melilit inti yang stabil, memberikan kekuatan, fleksibilitas, dan kemudahan penanganan untuk aplikasi yang memiliki tegangan tekuk.

Tali kawat dibuat dengan dua jenis lilitan. Umumnya, kawat dipelintir ke satu arah untuk membentuk untaian, dan untaian dipelintir ke arah yang berlawanan untuk membentuk tali. Di tali yang sudah lengkap kabel yang terlihat kira-kira sejajar dengan sumbu tali. Tali biasa bisa dilakukan tidak tertekuk atau terlepas dan mudah ditangani.

Istilah tali kawat mencakup berbagai alat mekanis yang dibuat untuk melakukan pekerjaan pengangkatan yang berat dan ekstrem. Tali kawat adalah alat yang rumit dan kompleks dengan beberapa bagian yang bergerak yang mampu bergerak secara bersamaan. Tali kawat 6 kali 25 memiliki 150 untaian luar yang bergerak sebagai satu dalam pola rumit yang didukung oleh inti yang fleksibel. Bagian penting dari desain tali kawat adalah jarak bebas yang diperlukan antara untaian untuk memberikan setiap dudukan kebebasan untuk bergerak dan menyesuaikan saat tali tertekuk. Fitur unik inilah yang membedakan wire rope dari solid wire dan bentuk kabel lainnya.

Komponen Dasar

Kawat/wire: Elemen dasar tali kawat adalah kawat yang digunakan untuk mengatur, membentuk, dan membentuk tali. Biasanya, kawat baja, baja tahan karat, dan galvanis adalah pilihan pertama dengan aluminium, paduan nikel, perunggu, tembaga, dan titanium sebagai kemungkinan kedua. Pilihan kawat tergantung pada jenis pekerjaan kawat akan digunakan untuk melakukan dengan kekuatan, fleksibilitas, dan ketahanan abrasi menjadi faktor penentu utama.

Wire Strands/Untaian Kawat: Langkah pertama dalam pembuatan tali kawat adalah produksi untaian kawat di mana kabel dililitkan di sekitar kawat inti tunggal. Jumlah kabel yang termasuk dalam untai tergantung pada kekuatan, fleksibilitas, dan persyaratan ukuran tali yang ditentukan. Setelah untai selesai, diluruskan sebelum dipindahkan ke konstruksi tali kawat.

Core/Inti: Inti tali kawat berjalan melalui pusat tali dan dapat terdiri dari berbagai bahan, yang meliputi serat sintetis, serat alami, untai tunggal, atau tali kawat lainnya. Inti mendukung untaian luka, membantu mempertahankan posisinya, adalah pembawa pelumas yang efektif, dan memberikan dukungan.

Ketika wire rope melewati pulley, ada sejumlah penyesuaian kembali dari elemen. Masing-masing kabel dan untaian harus meluncur pada beberapa yang lain, dan mungkin beberapa melengkung. Pada aksi kompleks ini ada beberapa konsentrasi tegangan. Tegangan pada salah satu kawat tali yang melewati sebuah pulley dapat dihitung sebagai berikut.

M = EI/ρ atau M = σ I /c

Untuk jari-jari kelengkungan , kita dapat substitusi jari-jari pulley D/2. Juga, c = d_w/2, di mana dw adalah diameter kawat. Substitusi ini menghasilkan

σ = E_r d_w/D

E_r adalah modulus elastisitas tali, bukan kawat. Untuk memahami persamaan ini, amati bahwa kawat individu menggambarkan pembuka botol di ruangan dan jika Anda menarik di atasnya untuk menentukan E itu akan meregangkan atau memberi lebih dari yang disarankan E aslinya. Oleh karena itu E masih merupakan modulus elastisitas kawat, tetapi dalam konfigurasinya yang khas sebagai bagian dari tali, modulusnya lebih kecil.

Persamaan di atas memberikan tegangan tarik di kabel luar. Diameter sheave/pulley utama diwakili oleh D. Persamaan ini mengungkapkan pentingnya menggunakan sheave diameter besar. Diameter sheave minimum yang disarankan pada Tabel didasarkan pada D/dw rasio 400. Jika memungkinkan, sheave harus dirancang untuk rasio yang lebih besar. Untuk elevator dan kerekan tambang, D/dw biasanya diambil dari 800 hingga 1000. Jika rasionya kurang dari 200, beban yang berat akan sering menyebabkan ikatan permanen pada tali.

Tegangan tali kawat yang memberikan tegangan tarik yang sama dengan tegangan bending sheave disebut beban lentur ekivalen F_b.

F_b = σ A_m = E_r d_w A_m / D

Tali kawat dapat gagal karena beban statis melebihi kekuatan ultimate dari tali. Kegagalan seperti ini umumnya bukan kesalahan perancang, melainkan kesalahan dari operator dalam mengizinkan tali untuk dikenakan beban yang tidak dirancang. Pertimbangan pertama dalam memilih wire rope adalah menentukan beban statis. Ini beban terdiri dari item berikut:

• Beban yang diketahui
• Beban tambahan yang disebabkan oleh berhenti yang mendadak
• Beban kejut
• Gesekan bantalan sheave

>>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL TENTANG ELEMEN MESIN LAINNYA!

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Budynas, Richard G dan J. Keith Nisbett. 2011. Shigley’s Mechanical Engineering Design: Ninth Edition. Amerika Serikat: The McGraw-Hill Companies, Inc.

https://www.iqsdirectory.com/articles/wire-rope.html (diakses pada tanggal 20 Juni 2022)