التحرير اليدوي للفرامل في MRLs وتحدياته

بقلم لاكشمانان راجا | التعليم المستمر | أغسطس 1 ، 2023

دقيقة واحدة للقراءة

التحرير اليدوي للفرامل في MRLs وتحدياته
الشكل 1: هيكل كابل تحرير الفرامل
نظرة عامة على الذكاء الاصطناعي

يُعدّ تحرير فرامل المصعد يدويًا الإجراء الأكثر أهميةً من الناحية الأمنية، وهو الملاذ الأخير لإنقاذ الركاب، لا سيما في المصاعد التي لا تحتوي على غرفة محركات، حيث تقع آلة الجر داخل بئر المصعد، ما يحدّ من إمكانية المراقبة المباشرة. تتطلب القوانين لوحات فحص خارجية مزودة بشاشات عرض تُظهر الاتجاه والسرعة ومنطقة الوصول، ونظام دخول آمن من المجموعة الأولى، وطاقة احتياطية تعمل بالبطارية، وأنظمة تحكم تعمل بجهد مستمر لضمان إعادة تفعيل الفرامل عند تحريرها. تعاني أنظمة كابلات باودن الميكانيكية من احتكاك البكرة الذي يُضاعف القوة المطلوبة، وقد يُعيق إعادة الإغلاق ما لم يتم تركيب الكابلات بأقل قدر من الانحناءات، وبنصف قطر صحيح، وباستخدام نوابض إرجاع. توفر الأنظمة الكهربائية التي تعمل بالبطارية تحديدًا تلقائيًا للسرعة، ولكنها تتطلب بطاريات مراقبة، وإلكترونيات موثوقة، وفحصًا واختبارًا دوريًا.

مهمة أمان حرجة

بواسطة لاكشمانان رجا

التعليم المستمر عبر الإنترنت في الحرب الإلكترونية

القيمة: ساعة اتصال واحدة (1 CEU)

تمت الموافقة على هذه المقالة للتعليم المستمر من قبل NAEC لـ CET® و CAT®.

تمت الموافقة حاليًا على التعليم المستمر في الحرب الإلكترونية في الولايات التالية: AL و AR CO و FL و GA و IL و IN و KY و MD و MO و MS و MT و NJ و OK و PA و UT و VA و VT و WA و WI و WV | المقاطعة الكندية بي سي أند أون. يرجى التحقق من التحقق من الموافقة على الدورة التدريبية المحددة في كتب المصاعد.


أهداف التعلم

بعد قراءة هذا المقال ، يجب أن تكون قد تعرفت على:

  • تحرير يدوي للمكابح لعمليات الإنقاذ الطارئة لمصعد بغرفة آلية وبدون (غرفة-آلة-أقل [MRL])  
  • متطلبات الكود المتعلقة بالتحرير اليدوي للفرامل وعمليات الإنقاذ في مصاعد MRL
  • الوسائل الميكانيكية لتحرير الفرامل مع الرافعات وكابل تحرير الفرامل والتحديات التي تواجهها بسبب تأثير الكابستان
  • وسيلة كهربائية للافراج عن الفرامل باستخدام البطارية ، وبخاصية التحكم الآلي في السرعة
  • مقارنة بين الوسائل الميكانيكية والكهربائية وطرق التغلب على التحديات

يعتبر التحرير اليدوي للفرامل من أكثر المهام أهمية بالنسبة للسلامة لأنه أثناء التشغيل العادي للمصاعد ، يتم تنشيط الفرامل بحيث لا تفتح إلا بعد التأكد من أن دوائر الأمان* ودوائر الباب# مغلقة والمحرك يعمل بالطاقة. ومن ثم ، من خلال تحرير الفرامل مباشرة ، فإننا نتغلب على العديد من ضوابط السلامة ونتحمل مسؤولية كبيرة. يجب أن يكون هذا هو الملاذ الأخير الذي ينفذه موظفو المصعد أثناء حالات الإنقاذ في حالات الطوارئ. تنشأ حالات الطوارئ عندما يكون الركاب محاصرين في المصعد بسبب انقطاع التيار الكهربائي ، حيث لا توجد طاقة احتياطية في المبنى أو لا يعمل. قد يُحاصر الركاب أيضًا بسبب فشل التحكم مثل فشل محرك الأقراص أو فشل المحرك أو عطل آخر في التحكم في الحركة ، الأمر الذي يستغرق وقتًا أطول لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها والإصلاح. في مثل هذه الحالات ، يكون إنقاذ الركاب عن طريق تحرير الفرامل يدويًا هو الخيار الوحيد. كما يلزم تحرير الفرامل يدويًا لأغراض الاختبار. نظرًا لأن عملية تحرير الفرامل هذه تنطوي على مخاطر عالية ، يجب أن تكون الميزات المستخدمة لأداء هذه المهمة جيدة التصميم والتركيب والصيانة. لسوء الحظ ، لا يتم استخدام أجهزة تحرير الفرامل اليدوية هذه كثيرًا ، وعادة ما يتم تجاهلها. تلقي هذه المقالة بعض الضوء على تلك الأجهزة وخصائصها وتسلط الضوء على التحديات التي يجب أخذها في الاعتبار. 

هناك بعض الاستثناءات.

#حسب A17.1 ، 2016-2.12.3.1. قد يتم تجاوز دائرة الباب بواسطة دائرة تحكم أخرى. أمثلة: جهاز تسوية السيارة أو تقسيم المناطق للشاحنات (2.26.1.6) ، مفتاح الوصول إلى طريق الرافعة (2.12.7) ، باستخدام مفاتيح تحويل باب السيارة / جسر الرافعة (2.16.1.5) أو أثناء ميزة فتح الباب المسبق.

*وفقًا لمعيار A17.1 ، 2016-2.7.6.5.2 (ح) - يجب أن يتجاوز مفتاح عملية فحص الهبوط ما يلي: مفتاح آلية أمان السيارة ، ومفتاح عازلة السيارة ، وإيقاف المحطة النهائية ومفاتيح تحكم السيارة وثقل الموازنة.

المصاعد مع غرف الماكينات

بالنسبة للمصاعد المزودة بغرف الماكينات ، يمكن لموظفي المصعد الوقوف بالقرب من آلة الجر ، وتحرير الفرامل يدويًا باستخدام أداة تحرير الفرامل المتوفرة ، ومراقبة سرعة السيارة والتحكم في حركة السيارة أثناء عمليات الإنقاذ والاختبار. بسبب عدم التوازن بين السيارة والثقل الموازن ، سيؤدي تحرير الفرامل إلى تسريع السيارة إما لأعلى أو لأسفل. يجب على ميكانيكي المصعد المعتمد تحرير الفرامل وتطبيقها بشكل متكرر للتحكم في حركة السيارة وإيقافها داخل منطقة فتح القفل. 

تتمثل الممارسة الصناعية في هذا المجال في تحديد حبل التعليق لتحديد مستوى الأرضية. سيوقف الشخص الذي يقوم بعملية الإنقاذ السيارة عند مستوى الأرض تقريبًا بملاحظة تلك العلامة. بعد ذلك ، يمكنه النزول إلى الطابق المعني لفتح باب المصعد للراكب المحاصر للخروج بأمان من سيارة المصعد. 

لذلك ، يجب أن يكون الشخص الذي يفتح المكابح شديد الانتباه ومهارة لفتح وإغلاق الفرامل في الفترة الصحيحة. إذا بقيت الفرامل مفتوحة لفترة أطول ، ستصل السيارة إلى سرعة خطيرة@مما قد يتسبب في إصابة الشخص الموجود داخل السيارة بإصابات خطيرة نتيجة توقف السيارة المفاجئ عند الضغط على المكابح مرة أخرى.

@يمكن تجنب ذلك في آلة الجر ، التي تستخدم آلة متزامنة مغناطيسية دائمة (PMSM) مع ميزة الكبح الديناميكي.

مصعد MRL 

جلب إدخال مصعد MRL في عام 1996 ، وإدراج مثل هذه الترتيبات في الإصدار الملحق ASME A17.1S-2005 ، مزايا وتحديات. التحدي المهم في MRL هو أن آلة الجر تقع داخل الرافعة: من الصعب مراقبة الماكينة عن كثب لمعرفة سرعة السيارة واتجاهها وسرعتها التقريبية ووصول السيارة إلى منطقة فتح الباب أثناء إجراء عملية الإنقاذ. لذلك ، تضمنت الشفرة جميع تلك المتطلبات لـ MRL.

متطلبات الكود

لقد قمت بإدراج قواعد A17.1-2016 المتعلقة بالقواعد الحدودية القصوى للمخلفات ، لا سيما في عمليات التحرير والإنقاذ اليدوية (مع تفسيري) في الجدول 1. للحصول على معلومات دقيقة ، يجب على القراء الرجوع إلى كتاب الشفرة A17.1 والكتيب ذي الصلة .

قوانيـنالتفسير من قبل المؤلف
2.7.6.2يسمح بوضع مساحات الماكينات ومساحات التحكم داخل أو خارج المصعد.  
2.7.6.3.1يسمح بوضع آلة القيادة الكهربائية في مساحة الماكينة أو غرفة الماكينة.  
2.7.6.4نظرًا لأنه يُسمح بوضع الماكينة والمكابح داخل جسر الرافعة ، فإن القاعدة 2.7.6.4 والقاعدة 2.7.6.4.1 حتى 2.7.6.4.3 تحدد متطلبات الوسائل اللازمة لإجراء الاختبار ، الأمر الذي يتطلب حركة السيارة و تحرير الفرامل التي سيتم توفيرها خارج المصعد. كما يسمح لموظفي المصعد باستخدام هذه الوسائل لإنقاذ الركاب.  
2.7.6.4.1بينما يقوم موظفو المصعد بإجراء الاختبارات اللازمة أو الإنقاذ من الموقع خارج المصعد ، حيث تكون المراقبة المباشرة لحزم محرك المصعد أو الحبال غير ممكنة ، تتطلب القاعدة 2.7.6.4.1 أجهزة عرض أو يجب توفير ما يعادلها لنقل معلومات مثل اتجاه حركة المصعد ، وسرعة المصعد ، ووصول المصعد إلى منطقة الفتح. يجب أن تعمل أجهزة العرض هذه لمدة 4 ساعات على الأقل عند انقطاع التيار الكهربائي العادي. إذا تم استخدام البطاريات لهذا الغرض ، فيجب مراقبة طاقتها. لا يُسمح للسيارة بإعادة التشغيل بعد التوقف العادي عند الهبوط إذا كانت طاقة البطارية غير كافية.
2.7.6.4.2يسمح بالوسائل اللازمة لوضع الاختبارات داخل لوحة الفحص والاختبار المطابقة للمتطلبات الواردة في 2.7.6.5.2. لمنع الوصول غير المصرح به. وفقًا لـ 2.7.6.5.2 ، يجب أن تظل لوحات الفحص والاختبار مغلقة ومغلقة. يجب أن يكون المفتاح هو أمان المجموعة 1 ، والذي يغطي الوصول أو تشغيل المعدات التي تقتصر على موظفي المصعد. يجب أن تشتمل لوحات الفحص والاختبار على أجهزة عرض كما هو مطلوب في 2.7.6.4.1.
2.7.6.4.3يجب أن تتوافق وسائل نقل السيارة من خارج المصعد مع ما يلي: ألا تعتمد على توفر الطاقة العادية ويجب أن يكون الوصول إليها من قبل موظفي المصعد فقط. يجب أن يسمح للسيارة بالتحرك فقط بجهد متواصل. إذا تم تحريك السيارة يدويًا ، يجب ألا يتجاوز الجهد المطلوب لتحريك السيارة في اتجاه عدم توازن الحمولة 400 نيوتن (90 رطلاً). إذا كانت الوسيلة المستخدمة قابلة للإزالة ، فيجب تخزينها خارج المصعد ويكون الوصول إلى الوسيلة بمفتاح أمان المجموعة 1. يجب أن يتم تمييزها بشكل مناسب للإشارة إلى الماكينة المصممة لها. عندما يتجاوز الجهد اليدوي المطلوب لتحريك السيارة 400 نيوتن (90 رطلاً) ، يجب توفير وسيلة للتشغيل الكهربائي للسماح بنقل السيارة. يجب أن تتطلب وسائل التشغيل الكهربائية ضغطًا مستمرًا على أجهزة التشغيل لتحريك السيارة ، وعند تفعيلها ، يجب منع تشغيل السيارة بجميع وسائل التشغيل الأخرى. يجب ألا يسمح فشل جهاز تشغيل بضغط ثابت واحد للمصعد بالتحرك أو الاستمرار في الحركة. عند استخدام البطاريات لهذه العملية الكهربائية ، يجب توفير نظام مراقبة. في حالة - أثناء التشغيل العادي للسيارة - يشير نظام المراقبة إلى وجود طاقة غير كافية لتحريك السيارة ، فلا يُسمح للسيارة بإعادة التشغيل بعد التوقف العادي عند الهبوط.
2.24.8.4  يسمح بالتحرير اليدوي لفرامل آلة القيادة. ومع ذلك ، يجب أن تكون حركة السيارة بطريقة تدريجية يمكن التحكم فيها. يجب أن يكون جهاز التحرير اليدوي مصممًا ليتم تطبيقه يدويًا فقط بجهد متواصل. يتم وضع أحكام لمنع التشغيل غير المقصود لهذه الأجهزة. يجب إعادة استخدام المكابح بسعة مضبوطة بالكامل في حالة عدم بذل الجهد المبذول يدويًا. عندما يكون جهاز التحرير اليدوي قيد الاستخدام ، يُسمح بتعطيل الحماية من السرعة الزائدة للسيارة أو جهاز حماية حركة السيارة غير المقصود مؤقتًا.
2.26.8.1  لا يجوز تحرير فرامل آلة القيادة كهربائيًا حتى يتم تطبيق الطاقة على محرك آلة القيادة ، باستثناء ما هو مسموح به في 2.7.6.4.3.

الجدول 1: تفسير الكود

تعتمد معظم ترتيبات تحرير الفرامل اليدوية المستخدمة في صناعة المصاعد على تقنية ميكانيكية أو كهربائية. كلاهما له مزايا وتحديات. 

الوسائل الميكانيكية

يشتمل هذا النوع من الترتيبات اليدوية لتحرير الفرامل على رافعة محورية موضوعة في لوحة الفحص والاختبار ، متصلة بواسطة كابل تحرير الفرامل (كابل Bowden) بفرامل آلة القيادة ، الموجودة داخل الرافعة. يتكون كابل الإطلاق من حبل رفيع متعدد السلاسل من أسلاك الفولاذ يتم توجيهه عبر قناة مرنة مثل السكن ، والتي تشبه تلك الموجودة في الدراجة لتحرير الفرامل. يتكون الغلاف من بطانة / أنبوب داخلي لتقليل الاحتكاك ، وطبقة غير قابلة للضغط من سلك فولاذي ملفوف في هيكل حلزوني مثل الزنبرك وغطاء خارجي واقي كما هو موضح في الشكل 1. 

التحرير اليدوي للفرامل في MRLs وتحدياته
الشكل 1: هيكل كابل تحرير الفرامل

بصرف النظر عن ذلك ، ستكون هناك أجهزة عرض للإشارة إلى اتجاه حركة السيارة وسرعتها ووجود السيارة في منطقة فتح الباب. يجب أن تعمل أجهزة العرض هذه لمدة 4 ساعات على الأقل عند انقطاع التيار الكهربائي العادي. هذا ضروري لعمليات الإنقاذ أثناء انقطاع التيار الكهربائي. إذا تم استخدام البطاريات لهذا الغرض ، فيجب مراقبة طاقتها وعدم السماح للسيارة بإعادة التشغيل بعد التوقف العادي عند الهبوط إذا تبين أن طاقة البطارية غير كافية. 

أثناء عملية الإنقاذ ، عندما يتم تحريك الرافعة من خارج الرافعة ، ينزلق حبل السلك الداخلي للكابل فوق أنبوب القناة ويسحب محرر الفرامل الموجود في آلة الجر ، وبالتالي يفتح الفرامل. هذه هي الطريقة التي تنتقل بها الطاقة الميكانيكية من خلال المسار المرن. ومع ذلك ، فإن المرونة لا تخلو من الاحتكاك ، وهناك is الاحتكاك الذي يعتمد على كيفية وضع الكابل. يظهر في الشكل 2 ترتيب MRL مشابه بوسائل ميكانيكية لتحرير الفرامل. 

التحرير اليدوي للفرامل في MRLs وتحدياته - الشكل 2
الشكل 2: مصعد MRL نموذجي بوسائل إطلاق ميكانيكي

إذا تم وضع الكبل بالعديد من الانحناءات ، فإن كفاءته في نقل الطاقة تقل. تحكمها معادلة الكابستان: eμθ= النسبة بين قوى الشد على الكابل قبل وبعد الانحناء

حيث µ هي معامل الاحتكاك و هي الزاوية بالراديان التي يقابلها الانحناء. إذا كان هناك العديد من الانحناءات ، تتم إضافة زواياها. يوضح الشكل 3 والتحليل اللاحق كيفية اشتقاق هذه العلاقة. 

التحرير اليدوي للفرامل في MRLs وتحدياته - الشكل 3
الشكل 3: تحليل التوتر عند جزء الانحناء من كابل تحرير الفرامل

بالنظر إلى الموقف الذي يتم فيه فتح الفرامل يدويًا عن طريق تحريك الرافعة في لوحة الفحص والاختبار ، فإنها تخلق قوة سحب على الحبل داخل كابل تحرير الفرامل ، وهي على وشك التحرك نحو اليسار. يتم أخذ جزء الانحناء (القوس MN) من الكبل لتحليلنا لدراسته. يترك: 

  • T2 يكون التوتر في جانب الرافعة
  • T1 يكون التوتر في جانب الفرامل
  • θ هي الزاوية التي يقابلها القوس MN

الآن ضع في اعتبارك جزءًا صغيرًا PQ داخل القوس MN لجزء الانحناء ، والذي يقابل زاوية Δθ عند حالة التوازن ودع: 

  • T + T يكون التوتر على جانب الرافعة
  • تي يكون التوتر على جانب الفرامل
  • ΔN هي القوة الطبيعية المؤثرة على هذا الجزء الصغير
  • µΔN تكون قوة الاحتكاك و
  • نظرًا لأن المقطع PQ يقابل زاوية Δθ ، ويتم تقسيمه بالتساوي بين A و C: ∠A = ∠C = Δθ / 2
  • ضع في اعتبارك المثلثين OPB و OGA في الشكل 3 أ.
  • ∠G = 90 درجة   
  • ∠P = 90 ° حيث أن P عند نقطة التقاء مماس مع نصف قطر.
  • ∠O لها نفس القيمة في كلا المثلثين لأنها زاوية معاكسة.
  • زاويتان في كلا المثلثين لها نفس القيمة. ومن ثم ، فإن الزاوية الثالثة B = ∠A.  
  • بنفس الطريقة ∠C = ∠D.
  • وهكذا ∠A = ∠B = C = ∠D = Δθ / 2
التحرير اليدوي للفرامل في MRLs وتحدياته - الشكل 3 أ
الشكل 3 أ: دليل على ∠A = ∠B = ∠C = ∠D

الآن نحل القوة أفقيًا ونجمعها إلى الصفر لأن الحبل على وشك التحرك والنظام في حالة توازن.

[(T + المثلث T )cosfrac{المثلث θ}{2}-Tcosfrac{المثلث θ}{2}-المثلث N = 0 text{... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (1)}]

بالطريقة نفسها ، نحل القوى رأسياً ونجمعها إلى الصفر:

[المثلث N - Tsinfrac{المثلث θ}{2} - المثلث Tsinfrac{المثلث θ}{2} - Tsinfrac{المثلث θ}{2} = 0]
[المثلث N = 2T sin frac{المثلث θ}{2}+المثلث Tsin frac{المثلث θ}{2}]
[المثلث N = (2T + المثلث T) sinfrac{المثلث θ}{2}]

الآن استبدال قيمة ΔN ، التي وجدناها من المعادلة 2 في المعادلة 1: 

[(T + المثلث T) cosfrac{المثلث θ}{2}-T cosfrac{المثلث θ}{2}-mu(2T + المثلث T) sinfrac{المثلث θ}{2}=0]
[Tcosfrac{triangletheta}{2}+triangle Tcosfrac{triangletheta}{2}-Tcosfrac{triangletheta}{2}-mu(2T +triangle T)sinfrac{triangletheta}{2}=0]
[triangle Tcosfrac{triangletheta}{2}-mu(2T +triangle T)sinfrac{triangletheta}{2}=0 text{... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2)}]

قسمة كل الشروط على Δθ:

[frac{triangle T}{triangletheta}cosfrac{triangletheta}{2}-frac{mu(2T +triangle T)sinfrac{triangletheta}{2}}{triangletheta}=0]

قسمة بسط ومقام الحد الثاني على الرقم 2: 

[frac{triangle T}{triangletheta}cosfrac{triangletheta}{2}-frac{(frac{mu(2T + triangle T)sinfrac{triangletheta}{2}}{2})}{frac{triangletheta}{2}}=0]

إعادة ترتيب الفصل الثاني ، نحصل على: 

[frac{triangle T}{triangletheta}cosfrac{triangletheta}{2}-mu(T+frac{triangle T}{2})frac{sinfrac{triangletheta}{2}}{frac{triangletheta}{2}}=0]

إذا سمحنا الآن Δθ اقترب من الصفر ، ثم: 

[cosfrac{triangletheta}{2} text{يقترب من واحد لأن} cos 0=1,]
[frac{triangle T}{2} text{يقترب من الصفر لأن الشد سيكون هو نفسه، و}]
[frac{sinfrac{triangletheta}{2}}{frac{triangletheta}{2}} text{تقترب من الصفر لأن الشد سيكون هو نفسه، و} lim_{triangletheta rightarrow 0}frac{sintriangletheta}{triangletheta}=1]

سينتج عن ذلك المعادلة التفاضلية التالية:

[frac{dT}{dtheta}left(1right)-muleft(T + 0right)left(1right)=0]
[frac{dT}{dtheta}=mu Trightarrow frac{dT}{T}=mu dtheta]

لقد حصلنا على العلاقة كـ dT / T = µdθ للجزء الصغير المدروس PQ من الكبل. 

لتقييم جزء الانحناء الكامل MN ، ندمج الجانب الأيسر من المعادلة مع الشد من T1 إلى T2 والجانب الأيمن من الزاوية 0 إلى θ.  

[int_{T1}^{T2} frac{dT}{T}=int_{0}^{0} mu dtheta]

بعد الدمج نحصل على:

[lnfrac{T_{2}}{T_{1}}=mutheta]

من خلال أخذ الأسي على كلا الجانبين ، لدينا:

[frac{T_{2}}{T_{1}}=e^{mutheta} text{... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (3)}]

تزداد نسبة قوة الشد أضعافًا مضاعفة مع معامل الاحتكاك والزاوية التراكمية التي تقابلها الانحناءات في كابل تحرير الفرامل.

ملاحظة: المعادلة المشتقة هي معادلة أويلر-إيتلوين ، وهي ليست سوى معادلة الجر. في تطبيق الجر ، نعزز معامل الاحتكاك µ باستخدام ملف تعريف أخدود مختلف على محرك الأقراص وقوة الإمساك بزيادة زاوية الالتفاف θ. ومع ذلك ، في تطبيق تحرير الفرامل ، نحتاج إلى معامل احتكاك أقل وزاوية التفاف (زاوية يقابلها عدد من الدورات) ، وهو عكس ذلك في تطبيق الجر.

من المعادلة 3 ، نفهم أنه عندما يكون هناك انحناء في كابل تحرير الفرامل ، يتم تقليل قوة الإدخال المطبقة بواسطة العامل eμθ.

  • µ هو معامل الاحتكاك الذي يعتمد على المواد المستخدمة في تصنيع الكابل. 
  • θ هي الزاوية التراكمية بالراديان ، يقابلها المنعطفات. يجب التحكم في هذه الزاوية أثناء التثبيت في الميدان.

زاوية الانحناء التراكمي

معاملات الاحتكاك

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.5π

0.7304022

0.6242277

0.5334873

0.4559373

0.3896603

π - نصف دورة

0.5334873

0.3896603

0.2846087

0.2078788

0.1518351

1.5π

0.3896603

0.2432368

0.1518351

0.0947797

0.0591641

2π - دورة واحدة

0.2846087

0.1518351

0.0810021

0.0432136

0.0230539

2.5π

0.2078788

0.0947797

0.0432136

0.0197027

0.0089832

0.1518351

0.0591641

0.0230539

0.0089832

0.0035004

3.5π

0.1109007

0.0369319

0.012299

0.0040958

0.001364

4π - دوران

0.0810021

0.0230539

0.0065613

0.0018674

0.0005315

4.5π

0.0591641

0.0143909

0.0035004

0.0008514

0.0002071

0.0432136

0.0089832

0.0018674

0.0003882

8.07E-05

5.5π

0.0315633

0.0056076

0.0009962

0.000177

3.144E-05

6π - ثلاث دورات

0.0230539

0.0035004

0.0005315

8.07E-05

1.225E-05

 

تنخفض قيمة الكفاءة مع زيادة زاوية الانحناء التراكمي ومعامل الاحتكاك


الجدول 2: كفاءة كابل تحرير الفرامل لمختلف و

يتم رسم الكفاءة النظرية لكابل تحرير الفرامل لمختلف معامل الاحتكاك وزوايا الانحناء التراكمية في الرسم البياني الموضح في الشكل 4 وترد نقاط البيانات المقابلة في الجدول 2. يمكننا أن نرى من الرسم البياني أن كفاءة كابل الفرامل تقل مع زيادة معامل الاحتكاك وزوايا الانحناء التراكمية.  

التحرير اليدوي للفرامل في MRLs وتحدياته - الشكل 4
الشكل 4: كفاءة كابل تحرير الفرامل لمختلف و θ

أثناء التحرير اليدوي للفرامل ، يتم تطبيق القوة من قبل أفراد المصعد على جانب الرافعة. يؤدي هذا إلى تحريك حبل السلك الداخلي لكابل تحرير الفرامل باتجاه الرافعة ويفتح الفرامل. بمجرد سحب هذه القوة ، ستبدأ الفرامل في الإغلاق ، وأثناء الإغلاق ، ستسحب حبل السلك الداخلي باتجاه جانب المكابح. ينطبق تأثير الكابستان على كلتا الحالتين ، وبالتالي يمنع حركة حبل السلك الداخلي. المثال التالي يوضح ذلك بوضوح.

على سبيل المثال: بالنظر إلى الشكل 5 ، يكون كابل الفرامل المستخدم مع معامل الاحتكاك 0.2. قوة التحرير التي تتطلبها الفرامل هي 200 نيوتن. 

حالة 1

الزاوية التراكمية التي يقابلها كابل تحرير الفرامل الملحوظة من الشكل 5 تُحسب على أنها π / 2 + π / 2 + 2π = 3π.  

القوة التي يجب أن يستخدمها أفراد المصعد عند الرافعة الموجودة خارج المصعد لفتح الفرامل = 200 NX e0.2 × 3π = 1317،XNUMX ن. (ملاحظة: يمكن استخدام ذراع طويلة / قضيب تمديد لتقليل هذه القوة. ولا يتم اعتبار الميزة الميكانيكية لمثل هذه العناصر هنا.)  

حالة 2

الزاوية التراكمية التي يقابلها كابل تحرير الفرامل الملحوظة من الشكل 5 تُحسب على أنها π / 2 + π / 2 =. 

التحرير اليدوي للفرامل في MRLs وتحدياته - الشكل 5
الشكل 5: تأثير زاوية الانحناء في الكابل

القوة التي يجب أن يستخدمها أفراد المصعد عند ذراع تحرير الفرامل الموجود خارج المصعد = 200 NX e0.2 × π = 374،XNUMX ن.

يوضح المثال بوضوح أهمية التمديد المناسب لكابل تحرير الفرامل. يجب تقليل زاوية الانحناء التراكمي قدر الإمكان. مع إضافة دورة واحدة كاملة في الحالة 1 ، زادت القوة المطلوبة لفتح الفرامل بمقدار أربع مرات ، وهذا هو تأثير العامل eμθ.

فكر الآن في الموقف الذي يسحب فيه العاملون في المصعد جهودهم ، وتبدأ الفرامل في الانغلاق. تمارس الفرامل قوة سحب مقدارها 200 نيوتن على حبل السلك الداخلي ، ويبدأ الحبل السلكي الداخلي في التحرك نحو جانب المكابح. بافتراض أن ذراع تحرير الفرامل أو الإنهاء النهائي لحبل السلك الداخلي به بعض مشكلات الاحتكاك / التحميل ويمارس بعض قوة الإمساك المتبقية. دعونا نحسب مقدار القوة المتبقية الموجودة على جانب الرافعة التي قد تمنع الفرامل من الانغلاق وتؤثر على فعالية الفرامل. دع تلك القوة المتبقية تكون Fالمتبقي.

[text{الحالة 1 -----}F_{residual}=200Ndiv e^{0.2times3pi}= 30N]
[text{الحالة 2 -----}F_{residual}=200Ndiv e^{0.2timespi}= 107N]

بالنسبة للحالة 1 ، فإن قوة صغيرة مقدارها 30 نيوتن قادرة على منع حركة حبل السلك الداخلي ، وبالتالي منع الفرامل من الانغلاق تمامًا. إذا كانت القوة المتبقية الموجودة على جانب الرافعة 15 نيوتن ، فيمكن أن تعرض عملية الفرامل للخطر جزئيًا. بالنسبة للحالة 2 ، نظرًا لأنها ذات انحناءات أقل ، فإنها تتطلب 107 نيوتن لتعطيل تشغيل الفرامل تمامًا. تتمتع الحالة 2 بحصانة أعلى نظرًا لأن الكابل موضوع بانحناءات أقل. 

حركة حبل السلك الداخلي لكابل Bowden في كلا الاتجاهين مقيدة بتأثير الكابستان. لا يسمح الكود بهذا ، لأن الكود يشترط أن يتم إعادة تطبيق المكابح بسعتها المعدلة بالكامل في غياب الجهد المطبق يدويًا (A17.1 2016 - 2.24.8.4). ربما أضافت الشركة المصنعة نوابض إضافية لضمان التراجع المناسب للحبل السلكي الداخلي بعد عملية تحرير الفرامل. يجب أن يفهم مقاولو المصب أهمية هذه الينابيع حتى لا يكون هناك أي إهمال أثناء التركيب والصيانة. 

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن ينص إجراء التثبيت الخاص بالشركة المصنعة بوضوح على أقصى زاوية الانحناء التراكمي المسموح بها والحد الأدنى لنصف قطر الانحناء المطلوب الحفاظ عليه. على الرغم من أن نصف قطر انحناء الكبل ليس جزءًا من المعادلة 3 ، فإن نصف قطر الانحناء الصغير يزيد من تآكل الكابل ، مما يؤثر سلبًا على معامل الاحتكاك بمرور الوقت. نصف قطر الانحناء الذي أوصت به الشركة المصنعة أكبر 20 مرة على الأقل من أو يساوي قطر حبل السلك الداخلي. بعد التثبيت ، مع الاحتياطات اللازمة ، يختبر المختبر الميداني ويضمن أن استخدام جهاز التحرير اليدوي خالٍ من أي مقاومة ولا يضر بتشغيل الفرامل. 

حتى الآن ، قمنا بدراستنا على مكابح واحدة تم فتحها بواسطة رافعة واحدة. إذا كانت هناك وحدتا فرامل على الماكينة ، فسيتم عرض أمثلة لترتيبات فتح الفرامل بشكل فردي في الشكل 6. ومع ذلك ، ينطبق نوع مماثل من تحليل القوة وتأثير الكابستان على مثل هذه الترتيبات.

التحرير اليدوي للفرامل في MRLs وتحدياته - الشكل 6
الشكل 6: ترتيبات الفتح للآلة ذات وحدتي فرامل

الوسائل الكهربائية 

في نظام الإنقاذ هذا ، تُستخدم الطاقة الكهربائية لتحرير الفرامل. يتم الحصول على الطاقة الكهربائية من بطارية. يتم شحن هذه البطارية من الطاقة العادية من خلال دائرة الشحن. يجب مراقبة شحن البطارية ، وإذا كان الشحن أقل من الحد الأدنى ، فلا يُسمح للسيارة بإعادة التشغيل بعد التوقف العادي عند الهبوط. يتم التحكم في الطاقة الكهربائية للمكابح عن طريق أجهزة تشغيل بالضغط المستمر ، والتي يتم تشغيلها بواسطة أفراد المصعد لتحريك السيارة. يجب ألا يسمح فشل جهاز تشغيل بضغط ثابت واحد للمصعد بالتحرك أو الاستمرار في الحركة. 

معظم أنظمة الإنقاذ الكهربائية لها وظائف أكثر من مجرد فتح المكابح. لديهم ميزة مراقبة ومراقبة السرعة التي ستقطع قوة المكابح عندما تتجاوز سرعة المصعد حدودًا محددة مسبقًا وتعيد ضبطها بعد فترة زمنية محددة مسبقًا. هذا مشابه لأفراد المصعد الذين يتحكمون في حركة السيارة عن طريق فتح وإغلاق الفرامل بشكل متكرر في نظام الإنقاذ الميكانيكي. ومع ذلك ، يتم هنا بطريقة آلية. 

يُعدّ تحديد حدّ للسرعة أقل من سرعة عملية الفحص ممارسةً آمنةً في هذا القطاع، لأنّ الراكب المحاصر سيشعر بالتوقف المفاجئ عند إيقاف تشغيل المكابح. ينصّ البند 2.26.1.4.1 من معيار A17.1 لعام 2016 على أنّ حدّ سرعة الفحص أقل من 0.75 متر/ثانية. يمكن استخدام نقاط تلامس منظم السرعة الزائدة كمدخل لدائرة كشف السرعة الزائدة كطبقة أمان إضافية. إضافةً إلى ذلك، توجد مؤشرات توضح ما إذا كانت كابينة المصعد قد وصلت إلى منطقة الباب، واتجاه حركة الكابينة، وسرعتها التقريبية. 

الشكل 7: وسائل الإنقاذ - الكهربائية
الشكل 7: وسائل الإنقاذ - الكهربائية

يظهر الترتيب النموذجي لهذه الأنظمة في الشكل 7. أثناء عملية الإنقاذ ، يتعين على أفراد المصعد تغيير مفتاح التمكين إلى وضع الإنقاذ. سيؤدي ذلك إلى تمكين محول DC-DC ، الذي يحول جهد البطارية إلى الجهد المطلوب بواسطة ملف الفرامل. نظرًا لأن المصعد لا يزال ثابتًا ، فإن دائرة مراقبة السرعة ستسمح لهذا الجهد بالوصول إلى أزرار تحرير الفرامل. قد يكون هناك زرين تحرير إذا كان هناك ملفان للفرامل. يجب الضغط على كلاهما بشكل مستمر حتى يصل التيار إلى كلا الملفين وتنشيطه لفتح الفرامل. بسبب عدم التوازن في الحمولة بين السيارة وثقل الموازنة ، سوف تتسارع السيارة إما لأعلى أو لأسفل. عندما تصل السرعة إلى الحد المحدد ، تقطع دائرة مراقبة السرعة الإمداد بملف الفرامل ويتوقف المصعد. في حالة استمرار الضغط على الأزرار بعد توقف السيارة ، ستسمح دائرة مراقبة السرعة للإمداد بالوصول إلى ملف الفرامل بعد وقت محدد مسبقًا ، وهو ما يمكن رؤيته من الرسم البياني في الشكل 8. يتم تنشيط الفرامل لتفتح الآن تبدأ السيارة في التسارع وتتكرر هذه الدورة عدة مرات حتى تصل السيارة إلى منطقة الباب. 

الشكل 8: استجابة السرعة لوحدة التحكم ON-OFF
الشكل 8: استجابة السرعة لوحدة التحكم ON-OFF

يظهر في الشكل 8. استجابة وحدة التحكم ON-OFF للتحكم في سرعة السيارة. قد لا تكون الزيادة في السرعة بعد فتح الفرامل خطية كما هو موضح في الرسم البياني ، ولن تصبح صفرية فور تعطيل الفرامل. تنشيط. الرسم البياني عبارة عن عرض مفاهيمي مبسط للغاية لوحدة التحكم ON-OFF. 

خاتمة

يعتبر الوقت والأمان من العوامل المهمة أثناء إجراء عمليات الإنقاذ. تعتبر موثوقية الأنظمة المستخدمة في التحرير اليدوي للفرامل أمرًا بالغ الأهمية. لا يتم استخدام أنظمة التحرير اليدوية في التشغيل اليومي العادي للمصعد ، ولن يتم ملاحظة فشلها بسهولة. فحص واختبار هذه العناصر مهم جدا. لقد لخصت الاختلافات الرئيسية والمتطلبات المشتركة بين نظام التحرير اليدوي الميكانيكي والكهربائي في الجدول 3. 

 الوسائل الميكانيكيةالوسائل الكهربائية
1يتم تحرير الفرامل يدويًا عن طريق الطاقة الميكانيكية المنقولة من ذراع تحرير الفرامل الموجود خارج الرافعة عبر كابل Bowden إلى أداة تحرير الفرامل لآلة الجر داخل الرافعة.يتم تحرير الفرامل يدويًا عن طريق الطاقة الكهربائية المنقولة عن طريق الأسلاك الكهربائية من بطارية قابلة للشحن إلى ملف الفرامل داخل الرافعة. يجب مراقبة البطاريات أثناء التشغيل العادي للمصعد ، وإذا كانت الشحنة غير كافية ، فلا يُسمح للسيارة بإعادة التشغيل بعد التوقف العادي عند الهبوط. 
2يعتمد التحكم في سرعة المصعد أثناء عملية الإنقاذ على مهارة طاقم المصعد. فإذا لم يكن الطاقم ماهراً بما يكفي، وظلّ يضغط على الفرامل باستمرار لفترة طويلة، فقد يتسارع المصعد إلى سرعة عالية، وقد يؤدي توقفه بعد ذلك إلى إصابة الراكب المحاصر. إلا أن هذا يُتجنب عند استخدام محرك متزامن مغناطيسي دائم مزود بخاصية الكبح الديناميكي.يمكن دمج نظام منع السرعة الزائدة التلقائي في النظام ، وبالتالي منع إمكانية وصول السيارة إلى سرعة عالية والتوقف المفاجئ. يمكن استخدام ملامسات السرعة الزائدة لمحافظ السرعة كمدخل لاكتشاف السرعة الزائدة كطبقة أمان إضافية. وبالتالي ، يمكن تجنب السرعة الزائدة للسيارة بسبب خطأ بشري.  
3يلعب احتكاك كابل تحرير الفرامل دورًا مهمًا. يجب وضع الكبل بهذه الطريقة لتقليل الزاوية التي يقابلها. يجب تجنب الانحناءات الحادة. يجب أن توفر أدلة التثبيت الخاصة بالشركة المصنعة هذه التفاصيل ويجب على المتخصصين الميدانيين الالتزام بها.تلعب موثوقية لوحات الدوائر المطبوعة والمكونات الإلكترونية المستخدمة دورًا مهمًا. نظرًا لأن هذه المكونات تتحكم في فتح الفرامل بشكل مباشر ، يجب دراسة أوضاع فشلها والعناية بها.
4يجب تصميم كلتا الوسيلتين ليتم تطبيقهما يدويًا فقط بجهد متواصل. يتم وضع أحكام لمنع التشغيل غير المقصود لهذه الأجهزة. يجب إعادة استخدام المكابح بسعة مضبوطة بالكامل في حالة عدم بذل الجهد المبذول يدويًا.
5كلتا الوسيلتين يجب أن يتم تزويدهما بأجهزة عرض أو ما يعادلها لنقل معلومات مثل اتجاه حركة سيارة المصعد وسرعتها ووصول سيارة المصعد إلى منطقة فتح القفل. يجب أن تعمل أجهزة العرض هذه لمدة 4 ساعات على الأقل عند انقطاع التيار الكهربائي العادي. إذا تم استخدام البطاريات لهذا الغرض ، فيجب مراقبة قوتها. لا يُسمح للسيارة بإعادة التشغيل بعد التوقف العادي عند الهبوط إذا كانت طاقة البطارية غير كافية.

الجدول 3: مقارنة بين وسائل الإنقاذ الميكانيكية والكهربائية

لمزيد من المعلومات ، يُنصح القراء بالرجوع إلى الكود المعني والكتيب وأدلة الشركة المصنعة للتثبيت والصيانة.

"حالة انعدام الطاقة" 

مقدم من ديف سمارتي وراي داونز

يتعامل مصدر الطاقة الميكانيكية مع الأجزاء المتحركة لأي آلة أو نظام ، ويركز مصدر الطاقة الكهربائية على تصميم واختبار النظام للتغلب على أي تحديات في التشغيل الآمن للمنتج. عند التعامل مع مصادر الطاقة الميكانيكية أو الكهربائية ، يجب على فني المصعد التأكد من قيامهم بإنشاء "حالة طاقة صفرية" ميكانيكيًا وكهربائيًا. يمكن القيام بذلك عن طريق اتباع سياسة السلامة الخاصة بشركتك ، وكخيار ثانٍ ، قم بمراجعة 2020 دليل سلامة العاملين في مجال صناعة المصاعد. راجع القسم رقم 3 - 3.1 الملابس المناسبة ؛ 3.2 حماية العين والوجه ؛ و 3.7 حماية اليد ، أيضًا ، راجع القسم 7.1 Lockout and Tagout (السلامة المطلقة رقم 4) والقسم 7.1 الطاقة الميكانيكية المخزنة (السلامة المطلقة رقم 5) للحصول على مساعدة إضافية.

ديف سمارتي هو مسؤول التعليم العالمي والسلامة في الرابطة الوطنية لمقاولي المصاعد. راي داونز هو نائب الرئيس الأول ، مجموعة TEI للصحة والسلامة البيئية. 


مراجع حسابات 

[1] شييل ، أندريه ، بيير ليتيير ، ريتشارد فان دير ليندي ، وفرانس فان دير هيلم. "مشغل كابل بودين للهياكل الخارجية ذات رد الفعل القوي." في عام 2006 المؤتمر الدولي IEEE / RSJ حول الروبوتات والأنظمة الذكية ، ص 3599-3604. IEEE ، 2006.

[2] جونز ، ج ، جيه بورديس ، وجي إن فوسيت. ميكانيكا أساسية مع تطبيقات هندسية. روتليدج ، 2012.

[3] بير ، فرديناند ب ، إ. جونستون جونيور ، مازورك راسل ، ف. ديفيد وإليوت آر أيزنبرغ. "ميكانيكا المتجهات للمهندسين: الإحصائيات (وحدات SI)." الطبعة السابعة ، ماكجرو هيل للتعليم العالي.

[4] ASME A17.1-2016 ، كود السلامة للمصاعد والسلالم المتحركة ، الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. 

[5] ASME A17.1S-2005 ، ملحق ASME A17.1 - 2004 ، كود السلامة للمصاعد والسلالم المتحركة ، الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين.

[6] شركة أوتيس للمصاعد "نظام إنقاذ المصعد" براءة اختراع أمريكية رقم 6,196,355،6،2001. XNUMX مارس XNUMX.

[7] Kone Oy "ترتيب تحرير مكابح ماكينة المصعد" براءة الاختراع الأمريكية رقم 5,971,109،26،1999. XNUMX أكتوبر XNUMX.

[8] تعليمات التركيب والتشغيل لمكابح مصعد Mayr - ROBA mayr.com/produkte/einbau-und-betriebsanleitungen/b.8012.en.pdf

أسئلة تعزيز التعلم

استخدم أسئلة تعزيز التعلم أدناه للدراسة لامتحان تقييم التعليم المستمر المتاح عبر الإنترنت على كتب المصاعد أو على p. 141 من هذا العدد.

  • ما هي التحديات في تحرير الفرامل يدويًا لإجراء عملية إنقاذ في MRL؟
  • ما هي متطلبات الكود المتعلقة بالتحرير اليدوي للفرامل لإجراء عملية إنقاذ في MRL؟
  • كيف يعمل الإنقاذ الميكانيكي في فتح الفرامل من خارج المصعد باستخدام كابل تحرير الفرامل ، وما هي التحديات التي ينطوي عليها ذلك؟
  • كيف تعمل وسائل الإنقاذ الكهربائي مع نظام الكشف التلقائي عن السرعة الزائدة ، وما هي التحديات التي ينطوي عليها الأمر؟
  • كيف يتم التعامل مع تحديات كل من وسيلتي الإنقاذ؟
مشاركة