اختبار بديل للسلالم المتحركة والممرات المتحركة

ظهرت متطلبات السلم المتحرك وسرعة المشي في معايير ASME A17.1 / CSA B44 منذ عام 2000 (المتطلبات 6.1.4.1 و 6.2.4.1). احتوى الكود A17.1 ، قبل التنسيق في عام 2000 ، على متطلبات سرعة السلم المتحرك منذ عام 1921 (القاعدة 610 أ). تم تخفيض السرعة القصوى المسموح بها للسلالم المتحركة من 125 إلى 100 fpm في إصدار 2000 من الكود المنسق A17.1 / B44. تعتمد سرعة الحركة والمشي على زاوية الميل وعرض المداس. (انظر جدول A17.1 / B44 6.2.3.7.)

تم تقديم متطلبات تأخير السلالم المتحركة في الملحق ب 1983 لإصدار 1981 من الكود A17.1 (القاعدة 804.3 أ) كشرط للفرامل. تم تقديم متطلبات مماثلة للمشي المتحرك في الملحق أ لعام 1988 لإصدار 1987 من A17.1 (القاعدة 904.3).

A17.1 / B44 الجزء 8 ، القسم 8.10.4.1 (8.10.4.1.1 (ج) (1) يدعو لاختبار سرعة السلم المتحرك أو المشي المتحرك. يتم توفير طرق الاختبار المقترحة في بنود ASME A17.2 7.14 و 9.14 للسلالم المتحركة والمشي المتحرك ، على التوالي.

إن تأخر السلم المتحرك أو السير المتحرك هو دالة لعزم دوران الفرامل. A17.1 / B44 الجزء 8 ، القسم 8.10.4.1 (8.10.4.1.1 (s) (1)) يستدعي اختبار عزم الفرامل على السلم المتحرك أو السير المتحرك.المتطلب 8.10.4.1.2 (8.10.4.1.2 (d) للفحص الداخلي والاختبارات يستدعي أيضًا التحقق من عزم دوران الفرامل لكل من السلالم المتحركة والمشي المتحرك. بالنسبة للسلالم المتحركة والمشي المتحرك بمعلومات تحميل متغيرة لعزم الدوران ، يتم توفير الحد الأدنى للمسافة 17.2 ، بينما يتم توفير الحد الأدنى من معلومات التوقف عن السلالم المتحركة 8.4. يمشي متحرك ، على التوالي.

تشرح هذه المقالة العلاقة بين مسافة التوقف وتأخر السلم المتحرك أو المشي المتحرك بأي سرعة محددة.

غالبًا ما لا تتوفر معدات متطورة لقياس المعلمات والخصائص المختلفة ، ويجب على المفتش أو المحقق أو غيرهم من الموظفين اللجوء إلى اختبار بديل لتحديد تلك المعلمات. نحن نستخدم مصطلح "تحديد" ، لأن القياس المباشر للمعامل قد لا يكون ممكنًا ، ولكن القياس المباشر لواحد أو أكثر من العوامل التي تتألف منها المعلمة يمكن تحقيقه بسهولة.

سرعة

يتم تحديد السرعة أو السرعة من خلال قياس المسافة ، s ، خلال فترة زمنية ، t. متوسط ​​السرعة أو السرعة لجسم ما يتناسب طرديًا مع تغيير موضعه ويتناسب بشكل غير مباشر مع تغير الوقت الذي ينتقل خلاله الجسم. يعبر المهندسون وطلاب المدارس الفنية عن علاقة الفيزياء هذه على النحو التالي:                                                                                               

هذا مكتوب رياضيًا على النحو التالي:

حيث v هي متوسط ​​السرعة أو السرعة للجسم ، معبراً عنها بوحدات الطول لكل وحدة زمنية ؛ Δs هي المسافة التي يقطعها الجسم أو تغير موضعه معبرًا عنه بوحدات الطول ؛ و t هو الوقت المستغرق لاجتياز المسافة ، معبراً عنه بوحدات زمنية.

باستخدام هذه المعلومات الأساسية ، يمكن تحديد سرعة أو سرعة السلم المتحرك أو المشي المتحرك عن طريق قياس المسافة التي يقطعها جسم على السلم المتحرك أو يقطع المشي المتحرك خلال فترة زمنية. في السلم المتحرك التقليدي المتوافق مع الكود ، يكون للخطوة عمق مداس اسمي (بعد من الأمام إلى الخلف) يبلغ 16 بوصة (406.4 ملم). عشر درجات تمتد 160 بوصة (4,064 ملم). إذا قمنا بقياس الوقت الذي يستغرقه 10 خطوات للانتقال عبر نقطة ثابتة على السلم المتحرك وقسمنا ذلك الوقت إلى 160 بوصة ، فسنحدد سرعة السلم المتحرك. سيكون الوقت الذي نقيسه تقليديًا بالثواني باستخدام مجموعة متنوعة من ساعات الإيقاف أو الساعة أو الهاتف الذكي أو أي جهاز آخر لقياس الوقت. إذا تم قياس ذلك الوقت ، على سبيل المثال ، 9 ثوانٍ ، فإن السرعة المقاسة ستكون:      

نظرًا لأن المقياس التقليدي والتقليدي لسرعة السلم المتحرك يتم التعبير عنه بالأقدام في الدقيقة ، يجب علينا تحويل السرعة المعطاة أعلاه من بوصة في الثانية إلى قدم في الدقيقة. (12 بوصة = 1 قدم و 60 ثانية = 1 دقيقة)

يمكننا مضاعفة السرعة المحددة أعلاه في أي من القيم المعبر عنها أعلاه أو جميعها ، وما زلنا نصل إلى نفس القيمة للسرعة ولكن معبرًا عنها بعبارات مختلفة. استخدم هذه المعادلة لتحويل الوحدات:

من أي:

إعادة كتابة التعبير واستبدال القيم العددية:

سيتم تقريب هذه القيمة إلى 90 إطارًا في الدقيقة.

بإدراك أن 160 بوصة تتكون من 10 خطوات (يتم اختيارها كثابت) وأن الوقت الذي تستغرقه الخطوات لاجتياز 160 بوصة يختلف باختلاف سرعة السلم المتحرك ، فهذه هي القيمة التي يتعين علينا تحديدها. لذلك ، لتحديد سرعة السلم المتحرك ، نقيس الوقت الذي يستغرقه 10 خطوات لتمرير نقطة معينة على السلم المتحرك ونقسم ذلك الوقت ، بالثواني ، إلى 800 للحصول على السرعة بالأقدام في الدقيقة. في التعبير أعلاه ، 9 ق. هو المتغير ، لذلك يمكننا تقديم معادلة لتحديد سرعة السلم المتحرك بالأقدام في الدقيقة على النحو التالي:

أين t₁₀ هو الوقت بالثواني لمدة 10 خطوات لتمرير نقطة ثابتة على السلم المتحرك ، و v₁ هي سرعة الدرجات بالأقدام في الدقيقة.

تشير التجربة إلى أن النقطة الثابتة الجيدة لاستخدامها كمرجع هي خط قطعة المشط. يجب أن يبدأ الوقت عندما تدخل خطوة في خط المشط (الخط الذي تشكله أسنان المشط ، t₀) وتوقف عندما تدخل الخطوة 11 في خط المشط ، t₁₀. من الممكن استخدام نفس الطريقة لتحديد السرعة التي تخرج منها الخطوات من مقاطع المشط ، ولكن يبدو إدخال مقاطع المشط أكثر ملاءمة.

يوضح الرسم البياني أدناه 10 خطوات أفقية. في الواقع ، عدد قليل فقط يدخل المشط أفقيًا ، والباقي على المنحنى السفلي والمنحدر. ومع ذلك ، فإن السرعة الخطية للخطوات في انسجام مع اتجاه الحركة.

أين v هي سرعة الخطوات بالأقدام في الدقيقة ، و t هو الوقت بالثواني لتمرير 10 خطوات تحت مقاطع المشط.

تباطؤ

يحتوي A17.1 / B44 على متطلبات الحد الأقصى لمتوسط ​​معدل التخلف أو التباطؤ لمصعد يتوقف نتيجة تشغيل جهاز أمان. على وجه التحديد ، ينص المطلب 6.1.5.3.1 (ج) على ما يلي:

"6.1.5.3.1 فرامل آلة قيادة السلالم المتحركة (ج) يجب أن توقف فرامل آلة القيادة خطوات السلم المتحرك الهابطة بمعدل متوسط ​​لا يزيد عن 0.91 م / ث² (3 قدم / ثانية²) كما تم قياسه على مدار وقت التخلف الكلي. لا توجد قيمة ذروة للتخلف الأفقي تتجاوز 0.91 م / ث² (3 قدم / ثانية²) مدة زمنية تزيد عن 0.125 ثانية (انظر الملحق 11 غير الإلزامي ، الشكل I-XNUMX). "

يجب الانتباه إلى الإشارة إلى A17.1-2013 / B44-13 غير إلزامي الملحق I ، الشكل I-11. على الرغم من أن الرسم البياني ليس دقيقًا تمامًا ، إلا أنه يعطي تقديرًا تقريبيًا لمسافة التوقف المرتبطة بسرعة خطوة سلم متحرك معينة بمعدل توقف يبلغ 3 إطارات في الثانية². هذا ما يقرب من 1/10 من ag ، حيث 1 جم هو التسارع بسبب الجاذبية (32.2 إطارًا في الثانية²).

بينما توفر لوحة بيانات المكابح عزم الدوران اللازم لتحقيق التخلف المطلوب للشفرة ، غالبًا ما يكون من الضروري أو الملائم الحصول على تقريب أفضل للتخلف الفعلي للسلالم المتحركة.

تتمثل إحدى طرق تحديد معدل التوقف أو التباطؤ في قياس مسافة التوقف وحساب معدل التوقف بناءً على سرعة السلم المتحرك ومسافة التوقف.

من الهبوط السفلي ، مع تشغيل السلم المتحرك في الاتجاه السفلي ، قم بتشغيل زر إيقاف الطوارئ مع اقتراب الحافة الأمامية للخطوة وتقاطعها مع الخط الذي تشكله الحافة الأمامية لمقاطع المشط. ستنتقل الخطوة إلى ما بعد مقطع المشط وتتوقف.

قم بقياس طول فقي الخطوة المتبقية المكشوفة واطرح ذلك من 16 بوصة ، عمق مداس الخطوة ، لتحديد مسافة التوقف ، التي سنسميها s، معبراً عنه بالبوصة. انظر الرسم البياني أدناه.

10 بوصات من الخطوة تبقى عند توقف المصعد. 6 بوصات من الخطوة قد تحركت أسفل نقاط مقطع المشط. مسافة التوقف ، sهو ، إذن ، 6 بوصات.

يمكن تحديد متوسط ​​تأخر السلم المتحرك بناءً على معرفة سرعة خطوة السلم المتحرك ، v₁، ومسافة خطوة التوقف ، s.

العلاقة الأساسية بين سرعة (سرعة) جسم متحرك ، مسافة التوقف تحت تأثير تأخر ثابت ، تعطى بواسطة معادلة الحركة القياسية:          

يؤدي استبدال المتغيرات المستخدمة في مثال السلم المتحرك الخاص بنا في المعادلة 1 إلى:

لحل هذه المعادلة الخاصة بتخلف السلم المتحرك ، يجب أن تكون وحدات الأبعاد متسقة ، بحيث تصبح المعادلة 2:          

تم تبسيط هذه المعادلة لتصبح:

حيث_{المتوسط} هو متوسط ​​تأخير التوقف لخطوات السلم المتحرك في اتجاه انتقالهم ، معبراً عنه بوحدات قدم في الثانية مربعة ، s هي مسافة التوقف لخطوة معبرًا عنها بالبوصة ، و v₁ هي سرعة خطوة السلم المتحرك كما هو محدد في القسم السابق "السرعة" ، معبرًا عنها بالأقدام في الدقيقة. فيما يلي أمثلة على استخدام هذه الطريقة.

بالنسبة للسلالم المتحركة التي تتحرك بسرعة 100 إطارًا في الدقيقة ، فإن الحد الأدنى لمسافة التوقف لتحقيق تأخير يبلغ 3 إطارات في الثانية² هو:

وبالمثل ، بالنسبة للسلالم المتحركة التي تتحرك بسرعة 90 إطارًا في الدقيقة ، فإن الحد الأدنى لمسافة التوقف لتحقيق تأخير يبلغ 3 إطارات في الثانية² هو:

ملخص

يتم تحديد سرعة السلم المتحرك أو المشي المتحرك من المعادلة G. يتم تحديد تأخير (تباطؤ) السلم المتحرك من المعادلة 4.            

تم استخدام هذه المقالة سابقًا في NAESA International's تقدم، أكتوبر شنومكس.