منهجية تصميم مقياس شد الحبل المستخدم في تجميع الباب الأوتوماتيكي للرفع

يمكن أن يكون الجهاز الذي يُحتمل أن يكون سهل الاستخدام قيد الإنتاج بسرعة.

بواسطة Anup Balharpure و Rohit Nehe

تم تقديم هذه الورقة لأول مرة في الندوة الحادية عشرة حول تقنيات المصاعد والسلالم المتحركة (Liftsymposium.org).

: الكلمات المفتاحية شد الحبل ، خلية الحمل ، رفع الباب الأوتوماتيكي ، مشغل الباب الأوتوماتيكي

يوضح العمل الحالي تصميمًا مفتوح المصدر منخفض التكلفة لمقياس شد الحبل المصمم خصيصًا لقياس شد الحبل لتركيبات باب الرفع. يمكن أن يكون الاستخدام المحتمل لوحدة سهلة الاستخدام واقتصادية ومفيدة في مصنع إنتاج مشغل الباب وفي مواقع التثبيت لقياس توتر الحبل.

يتكون مقياس شد الحبل من وحدة استشعار ونظام مضمن مزود بدائرة تكييف إشارة ودائرة رقمية ومتحكم دقيق وشاشة تفاعلية. تم تصميم وحدة المستشعر بحيث يتم تركيب خلية الحمل على هيكل ميكانيكي مصمم خصيصًا. يمكن لوحدة المستشعر أن تعلق على حبل باستخدام برغي يدوي متصل. أثناء قياس توتر الحبل ، تعطي وحدة الاستشعار المقطوعة على الحبل إشارة خرج تناظرية تتناسب مع الحمل المطبق على خلية الحمل. يتم تغذية إشارة الخرج التناظرية لخلية الحمل إلى المتحكم الدقيق من خلال تكييف الإشارة ودائرة الرقمنة ، ويتم عرض قيمة الحمل المقابلة على الشاشة وفقًا لوحدات الحمل المطلوبة. لتقييم ما إذا كان مقياس شد الحبل يعمل ، تم إجراء الاختبارات على إعداد مشغل الباب التلقائي. في هذا الاختبار ، أظهر مقياس شد الحبل استجابة متناسبة لأي تغيرات في الشد وقابلية عالية للتكرار في نتائجه. لمعايرة إشارة مقياس شد الحبل ضد شد الحبل بوحدات نيوتن (N) ، أجريت اختبارات المعايرة.

تحاول الدراسة الموصوفة في هذه الوثيقة سد الفجوة في الأدبيات المتعلقة بتطوير عدادات شد الحبل المستخدمة لقياس شد الحبل لتجميعات الباب الأوتوماتيكية للرفع. يمكن استخدام التصميم والإجراء الذي تمت مناقشته من قبل شركات تصنيع المصاعد والخدمات لتطوير أداة قياس شد الحبل المحمولة ومنخفضة التكلفة للاستخدام في المصنع أو في الموقع.

المقدمة

تعتبر مجموعة باب الرفع الأوتوماتيكية أحد المكونات الرئيسية للمصعد. تتكون آلية باب الرفع الأوتوماتيكية النموذجية من مجموعة باب السيارة ومجموعة باب الهبوط. في آلية باب الرفع ، تُعد مجموعة باب السيارة مكونًا نشطًا للقيادة ، في حين أن مجموعة باب الهبوط عبارة عن مكون مدفوع سلبي ، أي أن أبواب السيارة تعمل بالطاقة من خلال المحرك والمحرك مع أبواب الهبوط التي تتبع حركة باب السيارة ببساطة من خلال ارتباط ميكانيكي. يتكون هذا التعادل الميكانيكي من ريشة عمودية تُعرف أيضًا باسم تزلج مقرن (أو زوج من الريش ، اعتمادًا على نوع الأبواب) مثبتة على مجموعة باب السيارة (انظر الشكل 1-أ) وزوج من بكرات مثبتة على الهبوط تعشيق الباب. أثناء عملية فتح وإغلاق الباب ، يتم تعشيق البكرات مع بكرات قفل باب الهبوط مما يؤدي إلى حركة متزامنة لأبواب السيارة وأبواب الهبوط.^[1]

يوضح الشكل 1-B المنظر الجانبي لمجموعة مشغل الباب باستثناء آلية التعشيق ، والتي تُستخدم عادةً لقفل أبواب السيارة وأبواب الهبوط. بشكل عام ، تشتمل آلية مشغل الباب على شماعات الأبواب ، وألواح الأبواب ، والبكرات ، والحبال ، ومسار الشماعات ، وأخدود العتبة ، وأخدود الباب. يتم تعليق كل لوحة من الأبواب الأفقية المنزلقة على علاقات - وتسمى أيضًا عربة - ويتم توجيهها على مسار شماعات في الأعلى وبواسطة أخدود عتبة في الأسفل ، كما هو موضح في الشكل 1-ب.^[1] أثناء تشغيل الباب (حركة الفتح والإغلاق) ، تتحرك ألواح الأبواب في اتجاهات متعاكسة في حالة آليات فتح المركز (يمكن إحالة مزيد من التفاصيل حول أنواع الباب ونظام الحبال من المصدر المرجعي^[1]). يتم إنشاء الرابط بين ألواح الباب من خلال نظام حبال بسيط من بكرتين. يمكن الحصول على الحركة السلسة لألواح الأبواب من خلال الحفاظ على الشد المطلوب في الحبل. بمرور الوقت ، بسبب البلى أثناء الاستخدام العادي ، يجب إعادة ضبط شد الحبل. لتقليل الانهيار بسبب المشاكل المتعلقة بلوحة الباب ، من المهم إجراء صيانة دورية لمكوناته وتعديل شد الحبل لآلية باب الرفع.

تتوفر أنواع مختلفة من عدادات شد الحبل التناظرية والرقمية في السوق ، ولكن أدوات القياس هذه ليست مصممة خصيصًا لحبال مشغل باب الرفع. لضبط شد الحبل ، يقوم العديد من المهندسين ، في الموقع أو في مصنع إنتاج ، بتقدير توتر الحبل يدويًا / ملمس. يعد تحديد شد الحبل عن طريق الإحساس (دفع / سحب الحبل باليد) شكلاً من أشكال الفن أكثر من كونه مهارة مكتسبة^[2] وهي ليست طريقة دقيقة لأن شد الحبل سيختلف من شخص لآخر. لمعالجة هذه المشكلة ، يوضح العمل الحالي تصميمًا مفتوح المصدر منخفض التكلفة لمقياس شد الحبل المصمم خصيصًا لقياس شد الحبل في تجميعات الباب الأوتوماتيكية للرفع.

في هذا العرض التوضيحي ، نستخدم مكونات جاهزة ، مثل لوحة Arduino Uno منخفضة التكلفة ومفتوحة المصدر كوحدة معالجة ، ووحدة HX711 كوحدة تكييف إشارة ، و Nextion 4.3-in. العرض ووحدة استشعار مخصصة تتكون من هيكل ميكانيكي وخلية تحميل. مزيد من التفاصيل حول معايرة مقياس شد الحبل وعرضه لقياس توتر الحبل لآلية مشغل الباب تمت مناقشته بالتفصيل في الأقسام اللاحقة.

تصميم عداد حبل الشد والإعداد التجريبي

تم تصميم مقياس شد الحبل الذي تمت مناقشته في هذه الورقة بحيث يمكن استخدامه كأداة خدمة محمولة وسهلة التشغيل سواء في الموقع أو أثناء عملية تصنيع مشغل الباب. في هذا القسم ، تتم مناقشة تفاصيل حول تصميم عداد شد الحبل ، وإعداد معايرة خلية الحمل ، ومعايرة وحدة المستشعر ورفع رقصة اختبار مشغل الباب الأوتوماتيكي. 

تصميم عداد شد الحبل ومبدأ عمله

يوضح الشكل 2 الرسم التخطيطي لمقياس شد الحبل الذي تمت مناقشته في هذه الورقة. وتتكون من وحدة استشعار وتكييف الإشارة ووحدة الرقمنة ووحدة معالجة وشاشة تعمل باللمس.

وحدة الاستشعار

تتكون وحدة المستشعر من خلية تحميل ضغط وشد صغيرة LFT-25 سعة 50 كجم موجودة داخل مجموعة الهيكل الميكانيكي. تستخدم وحدة الاستشعار المخصصة هذه مستشعرات من نوع الجسر مع تقنية قياس الضغط.^[3]

تم تصميم وحدة المستشعر بحيث يتم تركيب خلية الحمل في هيكل ميكانيكي مخصص. الغرض الرئيسي من الهيكل الميكانيكي هو توفير مبيت لخلية تحميل وتحويل التوتر من الحبل إلى خلية الحمل. يتكون الهيكل الميكانيكي من عجلتين ، وكتلة U-groove ، وحامل V ، ومشبك ربط ، وسدادة ، ومسمار يدوي. يوضح الشكل 3 صورة CAD لمقياس شد الحبل المصمم ومناقشته في هذه الورقة. تعمل العجلتان الأولى والثانية التي تمت مناقشتها في الشكل 3 كعجلات توجيه ، مما يضمن الوضع الصحيح للحبل داخل وحدة المستشعر. تعمل كتلة U-groove كعنصر تحامل عبور. باستخدام المسمار اليدوي ، يمكن تحريك كتلة U-groove بحيث يمكنها تثبيت الحبل حتى تتوقف حركة كتلة U-groove بواسطة السدادة. يتم تثبيت التجميع الفرعي لكتلة U-groove والسدادة والمسمار اليدوي على مشبك الربط ، مما يسهل نقل شد الحبل إلى خلية التحميل.

فيما يلي الإجراء الذي يصف عمل وحدة المستشعر ، أي عمل مجموعة الهيكل الميكانيكي وخلية الحمل لقياس شد الحبل:

1. اضبط الحبل ووحدة المستشعر بحيث يوضع الحبل داخل أخدود العجلتين الأولى والثانية. 
2. بمجرد وضع الحبل في وحدة المستشعر ، يتم تحريك مشبك U-groove عبر المسمار اليدوي بحيث يقوم U-groove بتثبيت الحبل بإحكام حتى يتم إيقاف حركة مشبك U-groove بواسطة السدادة.
3. نظرًا لربط الحبل بواسطة مشبك U-groove ، يتم نقل شد الحبل إلى خلية التحميل من خلال مشبك ربط.
4. يتم تغذية جهد الخرج التناظري الناتج ، والذي يتم توفيره بواسطة خلية الحمل المتناسبة مع توتر الحبل ، إلى الدوائر الإلكترونية لمعالجة وتوفير بيانات الإخراج بالتنسيق المطلوب. 

وحدة تكييف الإشارة

يتم استخدام مضخم الصوت HX711 ووحدة المحول التناظري إلى الرقمي (ADC) 24 بت كوحدة تكييف إشارة لمقياس شد الحبل. يعتمد على تقنية Avia Semiconductor الحاصلة على براءة اختراع ، والمصممة خصيصًا لتطبيقات الميزان والتحكم الصناعي للتفاعل مباشرة مع مستشعر الجسر. يحتوي على قناتين ، A و B ، مع مضخم كسب قابل للبرمجة منخفض الضوضاء (PGA) وكسب قابل للتحديد يبلغ 64 و 128 للقناة A وكسب ثابت يبلغ 32 للقناة B.^[4] إنها منخفضة التكلفة ومتاحة بسهولة في السوق المفتوحة. تعطي هذه الوحدة إخراجًا بتنسيق تسلسلي مع اتصال تسلسلي ثنائي الأسلاك.

وحدة المعالجة

Arduino Uno هو لوحة تطوير مفتوحة المصدر ومتاحة بسهولة. يتم استخدامه كوحدة معالجة في العمل التوضيحي. لمزيد من التفاصيل حول اللوحة ، انظر المرجع.^[5]

الشاشات التي تعمل باللمس

Nextion جعل نموذج NX4827K043_011R ، 4.3 بوصة. شاشة تعمل باللمس مقاوم،^[6] يستخدم كواجهة تعمل باللمس بين الإنسان والآلة لمقياس شد الحبل الموصوف في هذه الورقة. شاشة NX4827K043_011R سهلة الاستخدام ومتوفرة في السوق ومتصلة بشكل تسلسلي بوحدة معالجة مقياس شد الحبل. يتم عرض بيانات الإخراج التي تتم معالجتها بواسطة وحدة المعالجة على واجهة المستخدم الرسومية المصممة خصيصًا لـ Nextion make 4.3-in. عرض.

إعداد معايرة خلية الحمل

يوضح الشكل 4 إعداد معايرة خلية الحمل المستخدم لدراسة خصائص خلية التحميل. يتكون الإعداد من هيكل بثق ألومنيوم رباعي الأرجل مع مسامير ملولبة ، مبنية بطريقة يتم بها تثبيت خلية الحمل على أحد الأعضاء العلوية للهيكل. تم تجهيز خلية الحمل بحامل يمكنه حمل أوزان متعددة معايرة.

لمعايرة استجابة خلية الحمل مقابل الأوزان المعروفة المختلفة ، يتم إجراء تجارب المعايرة. الأوزان الميتة المستخدمة في تجارب المعايرة هي من فئة الدقة F1 وتتم معايرتها في مختبر معتمد من مجلس الاعتماد الوطني لمختبرات الاختبار والمعايرة ، الهند (NABL). أثناء تجارب المعايرة ، يتم توفير خلية الحمل عن طريق الإثارة ~ 5-V من الوحدة النمطية HX711. لمعايرة خلية الحمل ، يتم تثبيت حامل خلية الحمل بوزن معروف ويتم قياس الاستجابة التناسبية ، من حيث جهد الخرج التناظري ، ومعالجتها بواسطة وحدة المعالجة. يتم إجراء تجربة المعايرة بحيث يتم قياس استجابة خلية الحمل للأوزان المختلفة مما يؤدي إلى بيانات جدول البحث لمخرجات خلية الحمل (إشارة الجهد التناظرية) مقابل الأوزان في الوحدات المرغوبة ، N أو kgf. ستتم مناقشة نتائج تجارب معايرة خلية الحمل لاحقًا في هذا المستند.

إعداد معايرة وحدة الاستشعار

تتكون وحدة الاستشعار ، كما هو موضح سابقًا ، من خلية تحميل مركبة داخل مجموعة هيكل ميكانيكي. تم تصميم بناء وحدة المستشعر بحيث يتم نقل التوتر أو الحمل المراد قياسه إلى خلية الحمل عبر مشبك ربط - على عكس تحميل خلية التحميل كما هو موضح سابقًا حيث يتم تحميل خلية الحمل مباشرة بالأوزان دون أي عضو متوسط ​​يخفف من قوة التحميل. لمعايرة بيانات الإخراج التناظرية لوحدة المستشعر مقابل الوزن في الوحدة المرغوبة (N أو kgf) ، يتم إجراء تجارب معايرة وحدة المستشعر باستخدام الإعداد المميز في الشكل 5.

يتكون إعداد معايرة وحدة المستشعر من طاولة تركيب بأربعة أرجل مصنوعة من أعضاء بثق الألمنيوم ، وحامل حبال مع بكرة توجيه حبل في أحد طرفيه ، وحامل وزن لتعليق الأوزان الميتة ، والحبل والأوزان الميتة المعايرة. الحبل المستخدم لإعداد المعايرة هو نفس الحبل المستخدم لرفع مجموعات مشغل الباب الأوتوماتيكي (مادة الحبل: حبل سلكي SS ؛ درجة المادة: SS304 ؛ OD: 3 مم ؛ البناء: نمط كروسلي مع 7 نوى ؛ الحد الأدنى من قوة الكبح: 1570 (N / مم 2)). الأوزان الميتة المستخدمة في إعداد المعايرات هي نفس الأوزان الميتة المستخدمة في القسم السابق.

لمعايرة وحدة المستشعر في إعداد المعايرة ، يتم تثبيت الحبل في أحد طرفي حامل الحبل وطرف آخر متصل بحامل الوزن ، كما هو موضح في الشكل 5. يتم تثبيت وحدة المستشعر على حبل باستخدام المسمار اليدوي كما هو موضح سابقًا. يتم تغيير شد الحبل عن طريق إضافة أوزان ميتة مُعايرة مختلفة على حامل الوزن. يتم إرسال عدد ADC الأولي المراد تسجيله إلى جهاز الكمبيوتر باستخدام لوحة Arduino.

رفع اختبار مشغل الباب الأوتوماتيكي

يوضح الشكل 6 نوعًا معينًا من آلية مشغل الباب الأوتوماتيكي للرفع المستخدمة في الإعداد التجريبي الموضح في هذه الورقة لإثبات عمل مقياس شد الحبل (وحدة الاستشعار والدوائر الإلكترونية). تتضمن هذه الآلية شماعات لوحة الباب ، وحبال ، وبكرات ومسارات لحركة شماعات لوحة الباب. لضبط شد الحبل ، يتم توفير صمولة تعديل شد الحبل. عن طريق تدوير الصامولة في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة ، يمكن زيادة شد الحبل أو تقليله.

يتم معايرة مقياس شد الحبل الموصوف سابقًا لمواضع صامولة مختلفة ، على سبيل المثال ، لإعدادات شد الحبل المختلفة لآلية مشغل الباب. توفر هذه التجربة جدول بحث لبيانات الإخراج التناظرية لمقياس شد الحبل مقابل مواضع صامولة شد الحبل المتعددة. من خلال استخدام مجموعات البيانات التي تم الحصول عليها من الإعدادات التجريبية الموضحة في الشكلين 4 و 5 ، تتم معايرة مقياس شد الحبل في الوحدات المرغوبة (N أو kgf) لإعدادات متعددة لشد الحبل.

(ملاحظة: يصور الشكل 6 مجموعة مشغل باب السيارة الأوتوماتيكي للرفع. للتبسيط ، لا تظهر بعض أجزاء التجميع ، مثل المحرك والحزام وزلاجة المقرنة.)

النتائج والمناقشة

في هذا القسم ، تتم مناقشة نتائج إعداد معايرة خلية الحمل ، وإعداد معايرة وحدة المستشعر واختبار مقياس شد الحبل على تهزهز اختبار الباب الأوتوماتيكي للرفع.

نتائج معايرة خلية الحمل

يتم إجراء تجارب معايرة خلية الحمل باستخدام الإعداد الموصوف سابقًا ويتم إبراز النتائج في الشكل 7. لمعايرة خلية التحميل ، تتم إضافة أوزان مُعايرة بمقدار 9.81 N تدريجيًا ويتم تسجيل النتائج المقابلة من حيث عدد ADC. يتم تسجيل القراءات للأوزان في النطاق من 50 N إلى 180 N. للحصول على بيانات متوسطة إحصائيًا ، يتم حساب كل نقطة بيانات مظللة في الشكل 7 عن طريق حساب متوسط ​​البيانات عبر نافذة أخذ العينات من 50 نقطة بيانات.

في الشكل 7 ، يمثل المحور x الأوزان (N) ويمثل المحور y عدد ADC. تُظهر المؤامرة مجموعتين من البيانات: أحدهما هو عدد ADC لإخراج خلية التحميل المسجل من العمل التجريبي ، والذي يظهر بواسطة علامة اللون الأسود ، والآخر هو بيانات إخراج خلية التحميل التي تم الحصول عليها من ورقة البيانات^[3] مقدمة من الشركة المصنعة ، مبينة باللون الأحمر. يتم إجراء هذه التجربة للتحقق من الخطية لخلية التحميل كما هو مذكور في ورقة البيانات. كما هو موضح في المؤامرة الموضحة في الشكل 7 ، تتبع القراءات التجريبية السلوك الخطي المتوقع بأعلى انحراف أقل من 1.5٪ ، مقارنة بمجموعة البيانات المقدمة من الشركة المصنعة.

نتائج معايرة وحدة الاستشعار

يوضح الشكل 8 بيانات المعايرة التجريبية لوحدة المستشعر. لا يتم تحميل خلية الحمل المستخدمة في وحدة الاستشعار مباشرة بشد الحبل ؛ بدلاً من ذلك ، يتم تحميله بمساعدة مشبك الربط. يحدث تصميم وحدة المستشعر (الهيكل الميكانيكي ومشبك الربط) بحيث ينقل شد الحبل الموهن إلى خلية الحمل. في حالة وحدة المستشعر ، تحتاج خلية الحمل إلى إعادة معايرتها لمراعاة تأثير التحميل المخفف الناجم عن الهيكل الميكانيكي في خلية الحمل.

في الشكل 8 ، يمثل المحور السيني توتر الحبل (N) ويمثل المحور الصادي عدد ADC الناتج. للحصول على بيانات متوسطة إحصائيًا ، يتم حساب كل نقطة بيانات مظللة في الشكل 8 عن طريق حساب متوسط ​​البيانات عبر نافذة أخذ العينات البالغة 50 نقطة بيانات. تُظهر المؤامرة إخراج المستشعر من حيث عدد ADC في الدوائر الحمراء المقابلة للأوزان المعايرة في النطاق من 120 N إلى 320 N.

تُظهر البيانات الموضحة في الشكل 8 الاستجابة الخطية لوحدة المستشعر المشابهة لاتجاه الاستجابة الخطية الموضح في الشكل 7. ومع ذلك ، كما هو متوقع ، نظرًا لتأثير التوهين ، فإن استجابة وحدة المستشعر مقارنة باستجابة خلية الحمل العارية (انظر الشكل 7) المقابل لنفس الحمل ذو قيمة أقل. على سبيل المثال ، عندما يتم تحميل خلية التحميل مباشرة بـ 150 نيوتن ، يكون الناتج ~ 13 × 105 (1321328) حساب ADC. عندما يتم تحميل خلية الحمل بشكل غير مباشر بمساعدة مشبك الوصلة والهيكل الميكانيكي في وحدة المستشعر ، ينخفض ​​الناتج بحيث تكون أعداد ADC المسجلة ~ 4 × 105 (408777). تسلط قيم الحد الأدنى لوحدة المستشعر الضوء على الهيكل الميكانيكي مما يؤدي إلى تأثير التوهين على خلية الحمل.

مظاهرة لمقياس شد الحبل

لتقييم وإثبات عمل عداد شد الحبل (وحدة المستشعر والدوائر الإلكترونية) ، تم إجراء الاختبارات على إعداد مشغل باب الرفع الأوتوماتيكي. كما تمت مناقشته سابقًا ، تتكون إحدى المجموعات الفرعية لإعداد مشغل الباب الأوتوماتيكي من نظام حبال (نظام حبال وبكرة) لقيادة كل من ألواح الأبواب. أثناء التجارب ، تم تغيير شد الحبل في نظام الشد عن طريق ضبط شد الجوز في مواضع مختلفة. لاحظ أن موضع الجوز لضبط الشد هو المسافة بين مشبك تثبيت الحبل والجوز نفسه. لتغيير شد الحبل ، يتم تدوير صمولة ضبط شد الحبل يدويًا ويتم قياس موضعها من مشبك تثبيت الحبل باستخدام مقياس رنيه.

يوضح الشكل 9 نتائج التجارب التي تمت مناقشتها في هذا القسم. في الشكل 9 ، يتم تمثيل ناتج مقياس شد الحبل بوحدات عد ADC على المحور y ، بينما يظهر موضع صمولة ضبط الشد على المحور x. التجربة حيث تم تغيير موضع صمولة ضبط الحبل في النطاق 39 مم إلى 36.5 مم وتم قياس استجابة مقياس شد الحبل المقابل وتم تعريفه على أنه اختبار 1. لاختبار إمكانية تكرار النتائج ، أجريت هذه التجارب خمس مرات وما يقابلها يتم تصنيف مجموعات البيانات على أنها TEST 1 إلى TEST 5 (الشكل 9).

من الشكل 9 ، يُلاحظ أنه بالنسبة لنفس موضع الجوز ، أظهر مقياس شد الحبل دائمًا نتائج قابلة للتكرار عند إجراء الاختبارات المتعددة ، أي من الاختبار 1 إلى الاختبار 5. تظهر نتيجة التكرار لمقياس شد الحبل لجميع مواضع الجوز ، أي من 39 مم إلى 36.5 مم. وبالتالي ، فإن هذه النتيجة تؤكد السلوك المتكرر لمقياس شد الحبل الذي تمت مناقشته في هذه الورقة.

هناك ملاحظة أخرى من الشكل 9 ستتم مناقشتها وهي اتجاه زيادة عدد ADC حيث نقوم بتغيير موضع الجوز من 39 مم إلى 36.5 مم. يُظهر مقياس شد الحبل قيمة شد أعلى عندما نقوم بشد الحبل باستخدام صمولة تعديل شد الحبل. يوضح اتجاه النتائج هذا العمل الصحيح لمقياس شد الحبل المصمم في هذه الورقة.

يوضح الشكل 9 خرج مقياس شد الحبل بوحدات حساب ADC. لتحويل خرج مقياس شد الحبل من وحدات عد ADC إلى نيوتن (N) ، يتم استخدام مجموعة بيانات المعايرة الموضحة في الشكل 8 (معادلة الملاءمة الخطية). تم تمييز مجموعة البيانات الناتجة من خرج مقياس شد الحبل في وحدات نيوتن (N) مقابل موضع الجوز في الشكل 10. وبالتالي ، يوضح هذا الإجراء الأساسي للعمل وتقليل البيانات لمقياس شد الحبل المصمم ومناقشته في هذه الورقة.

خاتمة

تم استكشاف منهجية تصميم مقياس شد الحبل في هذه الورقة. تم تصميم مقياس شد الحبل كما تمت مناقشته خصيصًا للحبال المستخدمة في آليات رفع الأبواب الأوتوماتيكية. تعتمد خلية الحمل المستخدمة في تصميم وحدة مستشعر مقياس شد الحبل على تقنية قياس الضغط. لمعايرة خلية الحمل ووحدة المستشعر ، تم إجراء تجارب المعايرة. سلطت نتائج تجارب المعايرة الضوء على الاستجابة الخطية والمتكررة لخلية الحمل المستخدمة في مقياس شد الحبل. لإثبات عمل مقياس شد الحبل ، أجريت تجارب على إعداد آلية رفع الباب الأوتوماتيكي. تُظهر نتائج هذه التجارب وتؤكد قابلية التكرار والتشغيل السهل لمقياس شد الحبل لفحص توتر الحبل لنظام شد آلية الباب. تُظهر الأداة أيضًا متانة في قياس البيانات مثل الحصول على نتائج قابلة للتكرار في مواقع متعددة من نظام حبال مشغل الباب.

شكر وتقدير

يتقدم المؤلفون بالشكر إلى Samadhan Kadam (مهندس التطبيق ، Creestaa Elevator (الهند) Pvt. Ltd.) ، Baba Patil (مهندس البحث والتطوير ، Creestaa Elevator (India) Pvt. Ltd) و Pratik Patil (مهندس التصميم ، Rewale Engineering Pvt. Ltd.) لدعم هذا العمل.

---

مراجع حسابات

[1] L. Janovsky ، "تصميم ميكانيكي للمصاعد (الإصدار الثالث)." Elevator World، Inc. ، الولايات المتحدة (1999)

[2] مايكل أ.، ف. دوهري وت. سيسيري، "مشغلو الأبواب". التركيز التعليمي، عالم المصاعد (2003)

[3] تفاصيل خلية تحميل LFT-25-50 كجم ، en.ligentcn.com/a/chanpinzhanshi/zuqiuqicai/48.html (تم الوصول إليه في 7 يونيو / حزيران 2020)

[4] ورقة بيانات الوحدة النمطية HX711 ، cdn.sparkfun.com/assets/b/f/5/a/e/hx711F_EN.pdf (تم الدخول في 07 حزيران / يونيو 2020).

[5] تفاصيل Arduino Uno ، store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3 (تم الدخول في 07 حزيران / يونيو 2020).

[6] Nextion جعل نموذج NX4827K043_011R تفاصيل ، nextion.tech/datasheets/nx4827k043/ (تم الدخول في 07 حزيران / يونيو 2020).

[7] جيم سلاتري وم. ني ، "تصميم مرجعي لموازين وزن عالية الأداء ومنخفضة التكلفة." حوار تناظري ، المجلد. 39 ، رقم 12 ، 1-6 (2005).

روهيت نيهي هو رئيس قسم الكهرباء والإلكترونيات في شركة Creestaa Elevators (India) Pvt. حصل على درجة الماجستير في الهندسة الميكانيكية والفضائية عام 2008 من جامعة سيراكيوز بنيويورك. حصل على درجة الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية عام 2013 من جامعة ولاية ميتشيغان ، إيست لانسينغ ، ميشيغان. لديه خلفية بحثية وأكاديمية قوية في تطوير أدوات التشخيص التي تشمل مجالات هندسية متعددة التخصصات. يتضمن نشاطه الحالي في شركة Creestaa Elevators البحث وتطوير المنتجات في أنظمة النقل العمودي.