تعزيز سلامة الركاب: إطار عمل لتقييم وتحسين مسافات كبح المصاعد

مقياس مهم يمكن لشركات الصيانة الاستفادة منه لتعزيز سلامة المعدات

بقلم شيخ جافيد

تم تقديم هذه الورقة في مؤتمر Elevcon 2025 في لشبونة، البرتغال.

الملخص

سلامة الركاب أمرٌ بالغ الأهمية عند صيانة المصاعد والسلالم المتحركة. عند تولي أي شركة مسؤولية مشروع ما، يجب عليها مراعاة جوانب مختلفة تتعلق بعمليات التفتيش وبروتوكولات الصيانة السليمة. من الضروري، بدءًا من معاينة ما قبل العقد أو فور توقيعه، ضمان عمل جميع عناصر السلامة بشكل صحيح. ويجب مواصلة هذا الحرص خلال كل زيارة صيانة شهرية لاحقة.

تهدف هذه الورقة إلى التركيز على التحديد الدقيق لمسافات الكبح، إذ إن العديد من مصنعي المصاعد - باستثناء عدد قليل منهم - لا يقدمون معايير لاختبار هذه المسافات والتحقق منها داخل وحدات التحكم لديهم. ستكون هذه المعلومات مفيدة لمصاعد الجهات الخارجية في تقييم مسافات الكبح الآمنة بشكل مستقل، مما يعزز سلامة المصاعد.

نقترح استخدام خلايا حمولة الحبال لقياس وحساب وزن الكابينة الفارغة ونسبة توازن ثقل الموازنة، نظرًا لعدم توفر هذه البيانات غالبًا لشركات الصيانة. تُعد مدخلات الوزن هذه أساسية لقياس مسافات الكبح بدقة، والتي تُحسب باستخدام عجلة عداد دورات المحرك التي تلامس حبال الجر الرئيسية. من خلال تقييم مسافات التوقف القصوى والدنيا، يُمكننا التحقق بفعالية من مسافات الكبح الآمنة للمصعد.

1. مقدمة

تُعدّ صيانة المصاعد والسلالم المتحركة ركنًا أساسيًا في قطاع خدمات المباني. تلعب المصاعد دورًا حيويًا في نقل الركاب عبر طوابق متعددة، وبدونها، يكاد يكون من المستحيل التنقل داخل المباني الشاهقة. لذا، يُعدّ ضمان الصيانة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان عمل المصاعد بأمان وموثوقية.

في كل عام، تُؤكد حوادث عديدة - تتراوح بين الإصابات الطفيفة والحوادث المميتة - على أهمية السلامة في أنظمة المصاعد. تُدرك الشركات الرائدة في هذا المجال أن السلامة قيمة جوهرية لا تكلفةً عليها. تُولي هذه المؤسسات الأولوية للسلامة المهنية وسلامة الركاب، مُدركةً العواقب الجسدية والنفسية والمالية الجسيمة التي تلي الحوادث الخطيرة.

في سياق صيانة المصاعد متعددة العلامات التجارية، يجب تقييم المهام بعناية وتدريب الفنيين تدريبًا كافيًا. غالبًا ما يواجه الفنيون ظروفًا صعبة وغير متوقعة، مما يتطلب استجابات سريعة وفعالة لضمان سلامة الركاب. تركز هذه الورقة على أحد مكونات السلامة الأساسية في نظام المصاعد: الفرامل. بصفتها عنصرًا أساسيًا في ضمان التشغيل الآمن، تلعب الفرامل دورًا رئيسيًا في منع الحوادث وحماية الركاب.

2. كيف يُعرّف معيار DIN 31051 الصيانة؟

وفقًا لمعايير الصيانة (DIN)، الصيانة هي مجموعة من الإجراءات التي تهدف إلى الحفاظ على الحالة المستهدفة لنظام أو مكون تقني. وتشمل أنشطة تهدف إلى منع الأعطال والأعطال، واستعادة وظائف النظام، وتحسين أدائه باستمرار.

لا تقتصر الصيانة على الجوانب الفنية فحسب، بل تشمل أيضًا الإجراءات الإدارية والتنظيمية. يُقرّ معيار DIN 31051 بضرورة التوثيق والتخطيط والتنسيق السليم لأنشطة الصيانة. وهذا يضمن تنظيم عمليات الصيانة وتوثيقها جيدًا ومواءمتها مع الأهداف العامة للمؤسسة.

هناك عدة أنواع من الصيانة، مثل الصيانة عند الأعطال، والتي تسمى أيضًا الصيانة التفاعلية؛ والصيانة الوقائية؛ والصيانة القائمة على الحالة؛ والصيانة القائمة على الوقت؛ والصيانة التنبؤية.

3. أنواع الصيانة

انهيار صيانة هي أعمال صيانة تُجرى بعد حدوث عطل لإعادة المعدات إلى حالتها التشغيلية الطبيعية. النقاط الرئيسية التي يجب مراعاتها هي: غير المخطط لها، والطارئة، والمُعطِّلة (قد تُسبب المزيد من التوقف، وعدم استيفاء المتطلبات التعاقدية، ومخاطر السلامة).

الصيانة الوقائية الصيانة الوقائية هي إجراء صيانة دورية، بغض النظر عن حالة المعدات، لتقليل احتمالية الأعطال أو تكاليف الإصلاح. وتتمثل النقاط الرئيسية في جدولة الأعمال ومنهجيتها، مما يقلل من فترات التوقف غير المخطط لها، ويطيل عمر المعدات، ويحافظ على سلامة التركيب، ويحسن السلامة والموثوقية، ويقلل الحاجة إلى إصلاحات طارئة مكثفة. وهي صيانة مكثفة ومكلفة إذا لم تكن آلية. وتشمل الصيانة الوقائية جميع الإجراءات التي تُنفذ كجزء من الصيانة حسب حالة المعدات.

الصيانة على أساس الحالة (CBM) هي استراتيجية صيانة استباقية، حيث تُجرى الصيانة فقط عند اكتشاف علامات تدهور أو خلل في المعدات. بدلاً من الاعتماد على جدول زمني، تستجيب هذه الاستراتيجية لبيانات آنية من الآلة نفسها. أو خلال فترة الصيانة الوقائية، إذا لاحظ الميكانيكي أي مشكلة، فعليه التدخل فورًا للحد من المخاطر. هذا يقلل من فترات التوقف غير المخطط لها ويكشف المشاكل قبل تفاقمها.

الصيانة القائمة على الوقت أو الاستخدام الصيانة الدورية هي صيانة تُجرى على فترات زمنية محددة مسبقًا. وهي روتينية ولا تعتمد على حالة النظام؛ وتعتمد على التنبؤ بالتآكل، مما يقلل من خطر الأعطال غير المتوقعة؛ وهي مناسبة للأنظمة الحرجة التي يكون فيها الفشل غير مقبول. قد يؤدي هذا إلى ارتفاع تكاليف الصيانة.

الصيانة الوقائية يستخدم التعلم الآلي أو أجهزة استشعار إنترنت الأشياء لإصدار توصية باستبدال جزء أو إجراء خدمة على المصعد أو السلم المتحرك قبل حدوث العطل.

بناءً على أنواع الصيانة المذكورة أعلاه، يُنصح بتطبيق الصيانة الزمنية للفرامل للسبب المذكور أعلاه: تُعدّ الفرامل من عناصر السلامة الأساسية، واحتمالية حدوث أعطال قد تؤدي إلى حوادث أمرٌ غير مقبول بتاتًا. ومع ذلك، مع مراعاة الظروف الجوية، يجب توخي الحذر عند اختيار الصيانة الوقائية. كما يُمكن النظر في الصيانة التنبؤية، وستستغرق هذه التقنية بضع سنوات أخرى حتى تنضج.

4. أمثلة على أعطال الفرامل

يمكن أن يحدث فشل الفرامل في المصاعد بسبب مشاكل ميكانيكية وكهربائية، كما هو موضح أدناه:

• أ. فشل الدائرة الكهربائية
• ب. تآكل وسادات الفرامل
• ج. المسامير تتفكك على الوسادات
• د. انسكاب الزيت على أسطوانة الفرامل مما يؤدي إلى تلوث وسادات الفرامل
• هـ. المكبس مضروب في وضع مفتوح
• و. إجهاد أجزاء الفرامل مما يؤدي إلى كسر القضبان
• ز. سوء ضبط الأجزاء
• ح. ارتفاع درجة الحرارة

يجب فحص ظروف الأعطال المحتملة هذه بدقة خلال زيارات الصيانة الدورية. بعض المشاكل - وخاصةً النقاط ب، ج، د، هـ، و - قد تزيد بشكل كبير من مسافة انزلاق المكابح، خاصةً عند توقف المصعد في حالات التوقف الاضطراري أو عند محاذاة المصعد مع مستوى الهبوط.

في الحالات القصوى، قد تؤدي هذه الأعطال إلى حركة غير متحكم بها أو غير مقصودة للمصعد. ويزداد هذا الخطر بشكل خاص عند خروج الركاب من المقصورة، حيث يتسبب الوزن الموازن، الذي أصبح أثقل من حمولة العربة المتبقية، في انجراف المقصورة إلى الأعلى - وهو سيناريو خطير للغاية يؤكد على ضرورة مراقبة الفرامل بفعالية.

يوضح الشكل 1 من المواصفة EN 81-20 إيقاف الفرامل عند زيادة الحمل المقدر بنسبة 25%؛ وفي ظل ظروف عدم التحميل، لا توجد طريقة سهلة لتحديد مسافات الكبح والتحقق منها؛ ومن الأهمية بمكان أن يستنتج المهندسون عزم دوران الفرامل أو مسافات الانزلاق من خلال نهج جديد.

5. اختبار الفرامل والتحقق منها

عادةً ما تُدرج شركات المصاعد منهجياتٍ مُفصّلة في ملفات الصيانة الفنية لاختبار الفرامل في ظروف الكابينة الفارغة. وغالبًا ما تُحدد هذه الإجراءات معايير واضحة لإجراء الاختبار والتحقق من استيفاء النتائج لمتطلبات مُصنّع المصاعد الأصلي. في المقابل، تفتقر شركات المصاعد الصغيرة والمتوسطة الحجم إلى هذا الوضوح في أدلة الصيانة الخاصة بها، لا سيما فيما يتعلق باختبار أداء انزلاق الفرامل والتحقق منه في ظروف عدم التحميل، بما في ذلك التحقق من مسافات الكبح.

أدرك المؤلف الأهمية الحاسمة لتقييم مسافات الكبح، إذ تُعدّ الفرامل عنصرًا أساسيًا للسلامة ونتيجةً مباشرة لممارسات الصيانة السليمة. ولا يعكس التقييم الدقيق لأداء الفرامل حالة نظام الفرامل فحسب، بل يُعدّ أيضًا مؤشرًا رئيسيًا على سلامة المصعد وموثوقيته بشكل عام.

تتضمن إحدى هذه الطرق قياس مسافات انزلاق الفرامل والتحقق منها باستخدام نوعين من المعدات المتخصصة. يستخدم هذا النظام مستشعرات حمل الحبل لتحديد المعايير الرئيسية، وهي وزن المقصورة الفارغة، ونسبة توازن ثقل الموازنة، ونسبة وزن السيارة إلى وزنها. تُدخل هذه القيم المقاسة بعد ذلك في جهاز كشف قدرة الفرامل، إلى جانب معايير أخرى ذات صلة، لحساب مسافة انزلاق الفرامل بدقة. يوفر هذا النهج طريقة موثوقة وقابلة للتكرار لتقييم أداء الفرامل، خاصةً في الحالات التي لا تتوفر فيها بيانات الشركة المصنعة بسهولة.

6. وصف المنتج وعملية الاختبار

يستطيع كاشف قدرة كبح المصعد BC100 (الشكل 2) اكتشاف قدرة كبح المصعد. يتكون الجهاز من جزأين: طرفية يدوية لالتقاط المعدات واكتشافها، وعجلة أمامية دوارة. أثناء الفحص، تدور العجلة الأمامية الدوارة بالقرب من الحبل السلكي، ويدفعها الحبل السلكي للدوران. عندما يصل المصعد إلى السرعة المحددة، تُرسل إشارة التوقف إلى وحدة تحكم المصعد، وبالتالي تُقاس مسافة انزلاق الحبل السلكي، وتُعرض نتائج الاختبار وتُسجل بعد توقف المصعد.

7. وثائق مرجعية معيارية من الشركة المصنعة للمعدات

• مصطلحات GB/T 7024 للمصاعد والسلالم المتحركة والممرات المتحركة.
• الشروط الفنية للمصاعد GB/T 10058-2009
• طرق اختبار المصاعد GB/T 10059-2009
• GB/T 24474-2009 قياس جودة ركوب المصعد
• T/CASEI T102-2015 – جمعية معايير فحص المعدات الخاصة الصينية

7.1 إعدادات المعلمات

بعد الدخول إلى وضع الموضع، اضبط المعلمات ذات الصلة (الشكل 3)، بما في ذلك معامل التوازن، ونسبة وزن السيارة، والسرعة المقدرة، ومحيط العجلة الدوارة، ونقطة اكتشاف التوقف في حالات الطوارئ ونسبة الجر. في واجهة اختيار "السرعة المقدرة"، توفر المعدات تسع قيم سرعة قياسية، ونطاق المطابقة المقابل أثناء عملية الضبط، ويحتاج مهندس الاختبار إلى الانتباه إلى وحدة المعلمة التي يتم ضبطها.

7.2 عملية التعلم

تأكد من موقع عربة المصعد (يجب أن تكون في الطابق العلوي) للتحضير لتعلم المعدات. في واجهة اختيار الوظيفة، انقر على زر "تعلم المصعد" للدخول إلى واجهة تحضير التعلم، وامسح القيمة المعروضة (أدر العجلة يدويًا)، ثم ثبّت الحبل السلكي بين العجلة الأمامية والعجلة المساعدة للمعدة (يجب أن تكون الزاوية بين شاشة عرض المصعد والحبل السلكي 90 درجة). انقر على "بدء التعلم"، وشغّل المصعد، واركض إلى الطابق السفلي، وستبدأ المعدة في تسجيل حركة المصعد المكتشف.

بعد وصول المصعد إلى الطابق السفلي، انقر على "اكتمل التعلم" لتقييم فعالية عملية التعلم بناءً على بيانات الحركة المجمعة. يمكنك اختيار "التعلم مجددًا" أو "اكتمل التعلم".

7.3 اكتشاف مسافة كبح المصعد

تأكد من موضع عربة المصعد (يجب أن تكون في الطابق السفلي) استعدادًا لاكتشاف الجهاز. في واجهة اختيار الوظيفة، انقر على زر "اكتشاف المصعد" للدخول إلى واجهة الكشف، وتأكد من وضع الحبل السلكي بين العجلة الأمامية والعجلة المساعدة (يجب أن تكون الزاوية بين شاشة عرض الجهاز والحبل السلكي 90 درجة). انقر على "بدء الاختبار"، ثم شغّل المصعد مرة أخرى وانطلق إلى الطابق العلوي.

سيُخرِج الجهاز تلقائيًا نقطة العمل بناءً على موضع نقطة اكتشاف التوقف الطارئ (ملاحظة: لا يُمكن لمهندس الاختبار النقر على "توقف المصعد والكشف" أثناء عملية الكشف). بعد توقف المصعد، انقر على "اكتمل الكشف".

7.4 تم الانتهاء من الكشف

معايير الاختبار ذات الصلة مُدمجة في المعدات. بعد إتمام عملية الاختبار، تُقدَّم نتائج الاختبار وفقًا للمعايير: مؤهلة، غير مؤهلة، أو مطابقة للسرعة. تتضمن نتائج الاختبار نطاق المطابقة، وسرعة المصعد الحالية، والشوط الكلي، إلخ (الشكل 4).

8. أدوات إضافية تُستخدم لتحديد كتلة السيارة وثقل الموازنة

يطلب جهاز كشف قدرة الكبح إدخال نسبة الموازنة. نسبة وزن السيارة هي نسبة حمولة السيارة إلى وزنها. لذلك، لتحديد الوزن الساكن للمقصورة ووزن الموازنة، استخدم المؤلف جهاز كشف حمولة الحبل من شركة Henning GmbH، والذي يوفر نتائج دقيقة.

9. نتائج الاختبار

تم اختيار ثلاث وحدات. وحدتان من ميتسوبيشي، حيث حصلنا على معلومات حول وزن السيارة ونسبة التوازن. ووحدة واحدة من علامة تجارية أجنبية (متعددة العلامات التجارية).

وحدة مصعد ميتسوبيشي رقم 1 – سيارة	ثقل موازن
مواصفات: الحمل: 750 كجم السرعة: 1.75،XNUMX م / ث نسبة موازنة الوزن: 0.5 الربط: 1:1 مناطق التوقف: 12 وزن السيارة حسب وثيقة الشركة المصنعة: 999 كجم وزن السيارة المقاس بواسطة جهاز هيننج: 1084 كجم	تم القياس: 1431 كجم
ملحوظة: الوزن الإضافي لبلاط المقصورة ودرابزين أعلى السيارة يضيف حوالي 40 كجم. الخطأ ضئيل جدًا: أقل من 5%.	ملحوظة: نسبة الموازنة المقاسة تقترب من 0.5

الجدول 1: وحدة مصعد ميتسوبيشي رقم 1

وحدة مصعد ميتسوبيشي رقم 2 – سيارة	ثقل موازن
مواصفات: الحمل: 600 كجم السرعة: 1.0،XNUMX م / ث نسبة موازنة الوزن: 0.5 الربط: 1:1 مناطق التوقف: 5 وزن السيارة حسب وثيقة الشركة المصنعة: 791 كجم وزن السيارة المقاس من خلال جهاز هينينج: 815 كجم	كتلة موازنة الوزن المحسوبة بنسبة 0.5: 1091 كجم تم القياس: 1119 كجم الفرق هو 28 كجم، والذي يمكن أن يكون درابزين إضافي أعلى السيارة.
ملحوظة: الخطأ ضئيل جدًا: أقل من 3%.	ملحوظة: نسبة الموازنة المقاسة تقترب من 0.5

الجدول 2: وحدة مصعد ميتسوبيشي رقم 2

وحدة متعددة العلامات التجارية – سيارة	ثقل موازن
مواصفات: الحمل: 800 كجم السرعة: 1.0،XNUMX م / ث نسبة الوزن الموازن: غير معروفة الربط: 2:1 مناطق التوقف: 5 وزن السيارة حسب وثيقة الشركة المصنعة: غير معروف وزن السيارة المقاس من خلال جهاز هيننج: 651 كجم × 2 = 1302 كجم	كتلة موازنة الوزن المحسوبة بنسبة 0.5: 1702 كجم تم القياس: 1630 كجم (815 × 2) الفرق هو ٧٢ كجم، ويمكن إضافة ١٢ كجم لدرابزينات إضافية لسقف السيارة. لتحقيق توازن ٥٠٪، يلزم وزن ٥٠ كجم، وهو ما يُمثل خطأً أقل من ٥٪، أو يُفترض أيضًا أن يكون التوازن ٤٥٪.
	ملحوظة: نسبة الموازنة المقاسة قريبة من 0.45 ~ 0.5.

الجدول 3: وحدة متعددة العلامات التجارية

وكانت نتائج الاختبار والقياس لجهاز قياس حمولة الحبل قريبة من الدقة، مع وجود تفاوت أقل من 3٪.

10. جهاز فحص قدرة الكبح

وحدة ميتسوبيشي رقم 1	نتائج الإختبار
	مسافة الانزلاق 0.89 متر السرعة المقدرة: 1.75 م / ث السرعة المقاسة: 1.63 م/ث الحد الأدنى للمسافة Lmin: 0.86 متر أقصى مسافة: Lmax: 1.63 متر الاستنتاج: مسافة الكبح التي يوفرها المصنع أعلى قليلاً (أي مسافة انزلاق أقل) من هذه المُعدة. مع ذلك، القيم متقاربة.
معدات ميتسوبيشي رقم 2
	مسافة الانزلاق 0.59 متر السرعة المقدرة: 1.0 م / ث السرعة المقاسة: 0.93 م/ث الحد الأدنى للمسافة Lmin: 0.37 متر أقصى مسافة: Lmax: 0.62 متر الاستنتاج: مسافة الانزلاق الموصى بها من قبل الشركة المصنعة ومسافة الانزلاق المقاسة تقع ضمن النطاق.
معدات متعددة العلامات التجارية رقم 3	نتائج الإختبار
	مسافة الانزلاق: 0.39 متر السرعة المقدرة: 1.0 م / ث الربط: 2:1 السرعة المقاسة: 1.06 م/ث الحد الأدنى للمسافة Lدقيقة: 0.37 م المسافة القصوى: لماكس: 0.62 م الاستنتاج: إن مسافة الانزلاق الموصى بها من قبل الشركة المصنعة للمعدات تقع ضمن النطاق.

الجدول 4: نتائج الاختبارات للحالات الثلاث

الجدول 5: معايير فحص المعدات الخاصة في الصين T/CASEI T102-2015

11. الاستنتاجات

تقدم هذه المقالة نهجًا لقياس مسافة التوقف الآمنة للمصاعد، وهو مقياس مهم يُمكن لشركات الصيانة استخدامه لتعزيز سلامة المعدات. تُقدم الطريقة المقترحة حلاً عمليًا يتماشى مع معايير فحص المعدات الخاصة بالصين T/CASEI T102-2015، وقد تم جدولة المسافات لتسع سرعات مختلفة في وثيقة المعايير. في هذه الورقة، اعتمدنا المرجع لسرعتين. بالنظر إلى المستقبل، يحمل هذا النهج إمكانات لمزيد من التطوير، بما في ذلك إمكانية استخدام الأجهزة الذكية لإجراء هذه القياسات للنماذج التي لا تحتوي على غرفة آلات. يمكن أن تُلغي هذه التطورات الحاجة إلى أجهزة استشعار ضخمة وأجهزة متعددة، مما يجعل العملية أكثر كفاءة وأمانًا.

12. شكر وتقدير

أود أن أعرب عن خالص امتناني لفريقي المتفاني من المهندسين والفنيين على مساعدتهم القيّمة في إجراء القياسات مع مراعاة أقصى درجات السلامة. كما أتقدم بجزيل الشكر لشركة بروسبكت فوتوإليكتريك تيك المحدودة على دعمها وتوضيحها للتفاصيل الفنية خلال مرحلة الاختبار.

مراجع حسابات

[1] كوبر، د. أ. (2021). أعطال فرامل المصاعد. الندوة الثانية عشرة لتقنيات المصاعد والسلالم المتحركة. 3.1-8.

[2] إيبرلي، هـ. إ. (2001). السلامة أولاً: فرامل موثوقة لأحدث تصاميم المصاعد. مجلة تكنولوجيا المصاعد، 11، سنغافورة، 17-24.

[3] ديستاسو، س. (1992). مكابح المصعد. تكنولوجيا المصاعد، 4، أمستردام.