تصميم وتطوير المصاعد MRL

By هونغ ليانغ ليانغ | الهندسة | أغسطس 1 ، 2020

دقيقة واحدة للقراءة

تصميم وتطوير المصاعد MRL
الشكل 1: منظر علوي لرافعة نموذجية وزنها 630 كجم، بنسبة 1:1
نظرة عامة على الذكاء الاصطناعي

تعتمد مصاعد MRL الحديثة على محركات مغناطيسية دائمة قرصية مثبتة مباشرة في العمود، حيث يتم تحديد عزم الدوران بناءً على قطر المحرك وطوله، لذا يُفضل استخدام الدوارات المسطحة ذات القطر الكبير على المحركات ذات الشكل الأسطواني. وتُعد نسبة ربط الحبال 2:1 أفضل من 1:1 من حيث عزم الدوران وعدد الحبال وحجمها وتكلفتها، كما يتطلب عمر الحبل نسبة قطر إلى قطر لا تقل عن 45. تحتاج المحركات المغناطيسية الدائمة إلى تهوية جيدة لأن كفاءتها تنخفض عند السرعات المنخفضة، وقد يؤدي ارتفاع درجة حرارتها إلى إزالة مغناطيسية المغناطيس. وبدون علب تروس، يجب تقليل التسارع وكتلة الكابينة إلى الحد الأدنى. وقد أدى استخدام نظام الدفع العلوي، والمحولات السفلية المدمجة، وتقليل ارتفاع السقف ومساحة الحفرة، ونمذجة التصميم ثلاثي الأبعاد إلى تحسينات في السلامة، وتقليل عدد الحبال، وخفض التكلفة. تُناسب مصاعد MRL المباني الخفيفة إلى متوسطة الارتفاع؛ ويُنصح بتجنب السرعات العالية والمسافات الطويلة.

وصف مباشر لأصول MRL الحديثة

تم الإعلان عن اختراق تقني في عام 1996: طريقة لتحديد موقع محرك مغناطيسي دائم بدون تروس مباشرة في العمود للتخلص من غرفة الماكينة. على الرغم من أن محرك PM كان صغيرًا ، إلا أنه سينتج عزمًا عاليًا لقيادة السيارة مباشرة وثقل موازن في نطاق RPM من واحد إلى 1,000 (مقابل RPMs للمحرك الاستقرائي التقليدي من واحد إلى 100). للحصول على أكبر قوة دافعة (عزم مقسوم على نصف القطر) قدر الإمكان ، سيكون نصف قطر بكرة القيادة أصغر ما يمكن ، وستكون نسبة الشد أكبر قدر ممكن ، مثل 2: 1 أو 4: 1.

نبذة عامة

درس مؤلفك تقنية الرفع بدون غرفة ماكينات (MRL) منذ انضمامه إلى Quality Lift Products Ltd. (QLP) كمهندس تطوير منتج في عام 2003. وقد قامت الشركة بتوريد مصاعد MRL إلى سوق المملكة المتحدة منذ عام 2002. مع 1: 1 شد ناتئ ، كان التصميم باهظ الثمن وسوء الهندسة ؛ كما أنها لم تكن جيدة لسعة تزيد عن 1000 كجم ، حيث تم أخذ جميع الأحمال بواسطة جدار واحد على جانب واحد من العمود. أثناء تطوير المنتجات المستقبلية لـ QLP ، حاولت جاهدًا تغيير الشد إلى 2: 1.

في عام 2004 ، أتيحت لي الفرصة للقيام بتصميم مفاهيمي لمصعد MRL لمشروع مترو أنفاق لندن (LU) الذي سيطلق عليه هذا المقال "الشركة أ" ، والتي ستقوم بتركيب ما يقرب من 120 مصعدًا لدورة الألعاب الأولمبية لعام 2012. قدمت نموذجين مفاهيمي ثلاثي الأبعاد إلى الشركة A و LU ، وتم قبول أحدهما. سيتم استدعاء المنافس في المشروع
"الشركة ب." كانت هذه الشركة بالفعل هي المورد لجميع المعدات الكهربائية لهذا المشروع. ساعد تصميمي في النهاية QLP على أن تكون المورد ، حيث توفر جميع المعدات الميكانيكية. 

الأسباب التي جعلت LU تريد مصاعد MRL المصممة خصيصًا هي:

  • يجب أن تمر مصاعد MRL هذه من خلال مداخل ، بينما كانت معظم الأعمدة الموجودة في محطات LU واسعة ولكنها ضحلة (في العمق). لم يكن من الممكن تركيب المصعد النموذجي MRL مع المداخل في الأعمدة ، حيث يتم تثبيت الماكينة على أحد قضبان توجيه السيارة ، ويتم وضع ثقل الموازنة على جانب العمود ويعوض سكة توجيه السيارة ، الأمر الذي يتطلب أكبر عمق رمح.
  • تستخدم مصاعد MRL من بعض الشركات المصنعة أحزمة لقيادة عربة الرفع ، والتي لم تكن حلاً جيدًا لمحطات Tube. نظرًا لأن الأحزمة كانت منتجات جديدة في ذلك الوقت ، لم يتم اختبار موثوقيتها من قبل السوق (الشكل 2).
  • في ذلك الوقت ، كان لدى أحد المصنّعين مصاعد MRL مع وضع المحرك مباشرة فوق سقف السيارة ، الأمر الذي يتطلب مزيدًا من الإرتفاع (الشكل 3). (كان المصعد العالمي الحالي لشركة MRL قيد الإنتاج منذ عام 2005 ، ولكن تم إطلاقه في سوق المملكة المتحدة في 2007-2008. كان التصميم مشابهًا لتصميمي ، والذي قمت به قبل عام واحد على الأقل ، وقدرة تصميمي هي أكبر من مصاعد الشركة ذات السعة القصوى 1000 كجم.)
  • كانت مصاعد MRL القياسية من الموردين الأوروبيين الآخرين خفيفة الوزن وغير مناسبة للنقل العام.
  • أرادت LU أن تكون المصاعد قادرة على صيانتها من قبل أي شركة خدمات رفع بريطانية مستقلة ، لذلك فضلوا وجود مصنع مستقل. كان هذا صحيحًا بشكل خاص بالنسبة للمعدات الكهربائية.

استخدمت الشركة "أ" QLP لتصميم مصعد MRL بحيث لا تستخدم منتجات المنافسين ولا تتورط في قضايا براءات الاختراع. 

العناصر الحاسمة

المغناطيس النيوديميوم عبارة عن مادة بلورية نادرة مصنوعة من سبيكة من النيوديميوم والحديد والبورون لتشكيل بنية بلورية رباعية الأضلاع Nd2Fe14B. تتألف هذه المادة حاليًا من أقوى أنواع المواد البلورية (ELEVATOR WORLD، أبريل 2019).

المحرك الكهربائي المتزامن هو محرك تيار متردد يتميز بدوار يدور مع ملفات تمر بمغناطيس بنفس معدل التيار المتردد (AC) والمجال المغناطيسي الناتج الذي يحركه. هناك طريقة أخرى لقول ذلك وهي أنه لا يوجد أي انزلاق في ظل ظروف التشغيل المعتادة. (قارن هذا بمحرك تحريضي ، والذي يجب أن ينزلق لإنتاج عزم الدوران.) تعمل بشكل متزامن مع تردد الخط. كما هو الحال مع المحركات الحثية على شكل قفص السنجاب ، يتم تحديد السرعة بعدد أزواج الأقطاب وتردد الخط. تتوفر المحركات المتزامنة من الأحجام شبه الجزئية ذات الإثارة الذاتية إلى الأحجام الصناعية ذات القدرة الحصانية العالية والتيار المباشر. في نطاق القدرة الحصانية الكسرية ، يتم استخدام معظم المحركات المتزامنة حيث تتطلب سرعة ثابتة دقيقة. في الأحجام الصناعية ذات القدرة الحصانية العالية ، يوفر المحرك المتزامن وظيفتين مهمتين. أولاً ، إنها وسيلة عالية الكفاءة لتحويل طاقة التيار المتردد إلى عمل. ثانيًا ، يمكن أن تعمل عند عامل قوة قيادي أو وحدة وبالتالي توفير تصحيح عامل القدرة.

خصائص محرك PM

T = BLR2πRA = 2BA (πR²L) = 2BAV (1) حيث T = عزم الدوران (الإجمالي) ، B = شدة المجال المغناطيسي ، L = طول الموصل في المجال المغناطيسي ، R = نصف القطر المكافئ للمحرك ، و V = حجم المحرك ( قسم المكافئ الحركي بطول X).

بسبب التشبع المغناطيسي ، لا يمكن زيادة شدة المجال المغناطيسي بشكل لا نهائي. لزيادة عزم الدوران ، تتوفر طريقتان فقط: زيادة قطر المحرك و / أو زيادة طول المحرك. هذا هو السبب في أن محركات PM عادة ما تكون مسطحة (نحيفة ولكن بقطر كبير) للحصول على أعلى عزم دوران ممكن. الغرض الآخر من الآلة الدوارة ذات القطر الكبير هو الحصول على نسبة أكبر بين الدوار وحزم القيادة. يوضح الشكل 4 مفهومًا مشابهًا لزيادة عزم الدوران دون استخدام علبة تروس. نظرًا لأن عزم الدوران يتناسب مع مربع نصف القطر ، فمن الضروري البدء بمحرك PM (مسطح) عند تصميم مصاعد MRL.

العلاقة بين د / د وحبل الحياة

F = T / R حيث F = القوة الدافعة ، T = عزم الدوران ، و R = نصف القطر. تتمثل إحدى طرق الحصول على مقدار كافٍ من F تحت سرعة دوران ثابتة للمحرك في جعل نصف قطر بكرة القيادة أصغر ما يمكن. ومع ذلك ، يجب أن يكون قطر الحزم أكبر من 40 ضعف قطر الحبل. عادة ، في تصميم رفع MRL ، يكون قطر الحبل (د) المحدد 8 مم (بشكل أكثر تحديدًا ، 7.92 مم). قطر الحزم (D) هو 40 X د = 320 مم. إذا كان قطر الحبل صغيرًا جدًا ، فسيحتاج إلى الكثير من الحبال عند التحميل. مع محرك PM على شكل قلم رصاص ، يجب أن يكون D صغيرًا قدر الإمكان ، ولهذا السبب يتعين على بعض مصنعي MRL استخدام الأحزمة ، بدلاً من الحبال ، لقيادة عربة الرفع وثقل الموازنة. من المهم ملاحظة أن D / d يجب أن يكون 45 على الأقل ؛ خلاف ذلك ، فإن الحبال سوف تبلى بسرعة كبيرة - ربما تقل إلى أقل من عامين لمصعد مزدحم للغاية.

السرعة والفعالية المثالية

نظرًا لأن معظم محركات PM مصممة لشد 2: 1 ، افترض أن سرعة المصعد (V) هي 1 م / ث ، ود = 320 مم. بعد ذلك ، ستكون سرعة الدوران للشد 2: 1 240 دورة في الدقيقة. إذا كان الشد 1: 1 ، تكون السرعة نصف سرعة الشد 2: 1. محركات PM لها نطاقات سرعة واسعة ؛ قد تكون سرعة الدوران المثالية 400 دورة في الدقيقة (لسرعة 1.6 م / ث) أو أعلى.

لا يمكن أن تكون فعالية محرك PM عند السرعة المنخفضة عالية جدًا (يجب أن تكون أقل من 83٪). زعمت بعض إعلانات المنتجات أن فاعلية أكبر من 95٪ - أي بسرعة مثالية. على سبيل المثال ، عند 1.6 م / ث ، مع شد 2: 1 ، تكون السرعة المثالية المطلوبة 400 دورة في الدقيقة). عند السرعات المنخفضة ، مثل 1 م / ث ، سيتم تحويل الطاقة المفقودة إلى حرارة. نظرًا لأن المغناطيس الأرضي النادر حساس إلى حد ما للسخونة الزائدة ، يتم منع المحرك من العمل بشكل متكرر (على سبيل المثال ، كما هو الحال في ارتفاع عالٍ). في حالة ارتفاع درجة حرارة المحرك ، عندما تكون درجة الحرارة أكبر من 150 درجة مئوية ، فقد يفقد المغناطيسية مؤقتًا ؛ إذا ارتفعت درجة حرارتها بشكل خطير للغاية (على سبيل المثال ، عند درجة حرارة 370-400 درجة مئوية / دائرة قصيرة) ، فقد تفقد المغناطيسية بشكل دائم. هذا هو السبب في أن معظم تركيبات محركات PM يجب أن تشتمل على مراوح تهوية.

تسريع

بدون علبة تروس - وهو مضخم عزم الدوران ، بدلاً من مخفض السرعة - يكون عامل تسريع محرك PM أقل بكثير من عامل تسريع الآلة ، والذي يكون عادةً = 0.5 م / ث². عندما صمم مؤلفك مصاعد MRL ذات الطابقين لمشروع ما ، حدد العميل في البداية سرعة 1.6 م / ث. لقد أجريت عملية حسابية وأظهرت النتائج للعميل لإثبات أن 2.56 متر هو الحد الأدنى للمسافة للوصول إلى السرعة الكاملة (V = a XT ، T = V / a = 1.6 / 0.5 = 3.2 s ، H = 0.5 X a X T² = 2.56 م). إذا كان ارتفاع الأرضية أقصر من 5.12 م (2.56 م × 2) ، فلن تصل السيارة إلى السرعة الكاملة مطلقًا. يمكن أن توفر هذه السرعة الأعلى بضع ثوانٍ فقط على سرعة 1 م / ث ، ولكنها تتطلب تصميم النظام بأكمله ليناسب السرعة الأعلى. سيؤدي هذا إلى زيادة التكلفة الإجمالية بنسبة 40٪ على الأقل. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن محرك PM سيعمل في الغالب بسرعة أقل من 1.6 م / ث ، فإن فعالية الطاقة ستكون ضعيفة.

وزن السيارة

عندما يتم تطبيق عزم على جسم ، يتم إعطاء التسارع الزاوي () بواسطة = / I. لا يعتمد فقط على عزم الدوران () ، ولكن أيضًا على لحظة القصور الذاتي (I) للجسم حول المحور المحدد ، والذي يتم تحديده باستخدام المعادلة. عندما يتم إصلاحه ، للحصول على تسارع أكبر ، يجب أن تظل لحظة القصور الذاتي لمجموعة عجلات القيادة صغيرة قدر الإمكان. نتيجة لذلك ، يجب أن تكون عربة الرفع MRL خفيفة الوزن (على سبيل المثال ، بالنسبة لمصعد MRL النموذجي بسعة 1000 كجم ، يجب أن يكون وزن السيارة 790-1,150،XNUMX كجم). في بعض الأحيان ، حتى السيارات المصنوعة من الألمنيوم تستخدم لتقليل وزنها لتسريع معقول.

نسبة الشد

تستخدم معظم مصاعد MRL حبلًا بنسبة 2: 1. الفوائد هي:

  • لتقليل عدد الحبال بمقدار النصف
  • لزيادة عزم الدوران بسهولة مرتين عند البدء والسرعات المنخفضة
  • تخفيض في الحجم بنسبة 50٪ بنفس قدرة الرفع
  • محرك 1: 1 أغلى بنسبة 40٪ من محرك 2: 1.
  • الشد 1: 1 ليس اقتصاديًا للسعات التي تزيد عن 630 كجم.

سرعة

تتميز محركات PM بنطاق سرعة متغير عريض ، لذلك يجب أن تكون الطاقة المقدرة متغيرة أيضًا. سيكون من الجيد استخدام نفس النوع من محركات PM للمصاعد بسرعات مختلفة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام نفس محرك PM لتكوينات رفع MRL من 630 كجم عند 1 م / ث و 630 كجم عند 1.6 م / ث.

سيارة الرفع المتكاملة مع المحولات السفلية

تتضمن مفاهيم تصميم السيارة الجديدة لمصاعد MRL بناء حبال السيارة بألواح السيارة جنبًا إلى جنب مع المحولات السفلية للحصول على القليل على العربة. لاحظ أنه يلزم وجود درابزين كارتوب مقاس 700 مم عندما تكون الفجوة بين لوحة السيارة والجدار الجانبي أقل من 500 مم ؛ إذا كانت الفجوة أكبر من 500 مم ، فيجب أن يكون ارتفاع الدرابزين 1,100 مم.

مصاعد MRL عالية السرعة

مصاعد MRL غير مناسبة للمباني الشاهقة. أولاً ، نظرًا لأن نسبة الشد هي 2: 1 ، عندما تكون السرعة المقدرة أكبر من 3 م / ث ، ستكون سرعة الحبل أكبر من 6 م / ث ، وهي سرعة كبيرة جدًا بالنسبة للنظام بأكمله. ثانيًا ، نظرًا لطول الحبال وسلسلة / حبال التعويض ، فإن كتلة مجموعة أحزمة القيادة بأكملها أكبر بكثير من مصاعد MRL منخفضة السرعة. للحصول على تسارع مقبول ، يجب أن يكون محرك PM كبيرًا جدًا. نتيجة لذلك ، لن يكون عمود الرفع قادرًا على استيعاب الماكينة.

حماية MRL Lift UCM

يتم تثبيت PMs في دوارات محركات PM لتوفير مجال مغناطيسي دائم ، لذلك ليس من الضروري تحفيز دوار التيار العالي لتشغيل المحرك. في حالة توصيل أطراف التلامس الرئيسية عادةً بمجموعة من المقاومات ، إذا فشلت الفرامل عندما لا تكون السيارة والثقل الموازن متوازنين ، يصبح محرك PM مولد تيار متردد. في هذه الحالة ، يتم استنفاد التيارات الكهربائية بواسطة المقاومات. في حين أنهم لا يستطيعون إيقاف الحركة تمامًا ، إلا أنهم ينتجون عزم دوران مقاوم ضدها لإبطائها إلى حد كبير. يمكن اعتبار هذا التأثير بمثابة حماية لحركة السيارة غير المقصودة (UCM) عند تعطل الفرامل أو عند حدوث خطأ في التشغيل (على سبيل المثال ، حادث حقيقي قام فيه مهندس الخدمة بتحرير الفرامل عن بُعد ، مما أدى إلى اصطدام سيارة الرفع في حيز الرأس ، مما يؤدي إلى إلحاق أضرار جسيمة عربة الرفع ومخزن ثقل الموازنة).

محاكاة الصوم

معايير براءات الاختراع في المملكة المتحدة هي أنه يجب عدم الكشف عن الفكرة مسبقًا ، ويجب أن يكون لها خطوة إبداعية ويجب أن تكون تطبيقًا صناعيًا. هذه لها عمر 20 عامًا. نظرًا لأن القواعد يمكن أن تكون معقدة وتختلف من بلد إلى آخر ، فيجب على أولئك الذين يطلبونها الحصول على مشورة مهنية (على سبيل المثال ، وكيل براءات الاختراع). المفاهيم المجردة مثل ما يلي غير قابلة للحماية ببراءة اختراع في المملكة المتحدة:

  • النظريات العلمية
  • عروض المعلومات
  • برامج الحاسوب
  • طرق التشخيص

انضم مؤلفك إلى الشركة B في يونيو 2008. لقد طُلب مني إنتاج رسومات تصنيع لمصعد MRL بوزن 800 كجم ، والذي كان يعتمد على تصميم رفع MRL بوزن 630 كجم في 2D مع حبل 1: 1. انتهزت هذه الفرصة لتحويل رفع 630 كجم من الرسومات ثنائية الأبعاد إلى نموذج ثلاثي الأبعاد. تمكنت من القيام بذلك على مدار شهر واحد فقط ، حيث فهمت تمامًا مبدأ التصميم السابق. بالإضافة إلى ذلك ، وجدت أنه يمكن تحقيق الأهداف التالية:

  • تحسينات في السلامة
  • تقليل حيز الرأس بمقدار 700 ملم
  • تم تحميل عدد أقل من الحبال ونصف القوى على عجلات التروس / المحول
  • التخفيضات في المواد وتكاليف التصنيع

التحديات الرئيسية التي تواجهها

معظم مكونات الرفع مصنوعة من صفائح معدنية بحد أدنى من التفاوت ± 0.5 مم. نظرًا لتركيب المصعد في عمود مع تفاوت ± 25 مم ، فإن المكونات سهلة التصميم والتصنيع. فيما يتعلق بالمبدأ الهندسي ، اتبع مؤلفك بشكل أساسي قواعد السلامة EN 81-1 لإنشاء المصاعد وتركيبها. يجب أن يكون المصعد الجديد 2: 1 ، حيث تم تسجيل العديد من المخططات ذات الشد 2: 1 كبراءات اختراع في أوروبا. لذلك ، كان تجنب التعدي على براءات الاختراع التحدي الأكبر لمؤلفك.

العملية والتحقيق

أتاح النموذج ثلاثي الأبعاد لمؤلفك إمكانية العثور على جميع المشكلات في التصميم الحالي بسرعة كبيرة. لم يقتصر الأمر على وجود مشكلات تتعلق بالسلامة في التصميم ، بل تطلب أيضًا ارتفاعًا أكبر بمقدار 3 ملم مقارنةً بمعظم الطرازات الأخرى. تحتوي معظم أعمدة الرفع الحالية على مساحات رأسية محدودة (حوالي 700-2,800 مم) ، وهذا هو السبب في أن مصاعد MRL مطلوبة بشدة للاستبدال الكامل للمصاعد في المباني القائمة.

أعلى التخليص

بافتراض أن المسافة بين ثقل الموازنة والمخازن المؤقتة 200 مم ، والضغط 170 مم (كحد أدنى) ، يجب تلبية أربعة شروط عندما يرتكز ثقل الموازنة على مخازنه المضغوطة بالكامل:

  • يجب أن يكون السفر الموجه للسيارة ، الذي لا يزال ممكنًا في الاتجاه التصاعدي ، مساويًا أو أكبر من الحد الأدنى للسفر ، المعطى بالصيغة 0.1 + 0.035V² (م) ، حيث V هي السرعة المقدرة (م / ث).
    يجب أن يكون الارتفاع الحر فوق سقف صندوق السيارة على الأقل 1 + 0.035V² (م).
  • يجب أن تكون المسافة الحرة بين الجزء السفلي من سقف الرافعة وأعلى جزء من الأحذية التوجيهية لمرفقات الحبال وأي جزء من الباب المنزلق العمودي 0.1 + 0.035 فولت² (م) على الأقل. كما يجب أن تكون المسافة بين أدنى جزء من السقف وأعلى جزء من أي معدات أخرى مثبتة على سقف السيارة 0.3 + 0.035 فولت² (م) على الأقل.
  • يجب أن يكون هناك مساحة كافية فوق السيارة لاستيعاب كتلة منشور بأبعاد لا تقل عن 0.5 × 0.6 × 0.8 متر وتستريح على أحد وجوهها. مع المصاعد ذات الشد المباشر ، يمكن تضمين الحبال المعلقة وملحقاتها في هذه المساحة ، بشرط ألا تتجاوز المسافة بين خط الوسط للحبل والوجه الرأسي للكتلة 150 مم على الأقل.
  • وبالمثل ، عندما ترتكز السيارة على مصداتها المضغوطة الكاملة ، يجب أن يكون السفر الموجه للثقل الموازن ، والذي لا يزال ممكنًا في الاتجاه التصاعدي ، 0.1 + 0.035 فولت² (م) على الأقل.

عمق الحفرة

بافتراض أن المسافة بين السيارة والمخازن المؤقتة 50 مم ، والضغط 170 مم (كحد أدنى) ، يجب استيفاء الشروط التالية عندما تستقر السيارة على مخازنها المضغوطة بالكامل:

  • يجب أن يكون هناك مساحة كافية في الحفرة لاستيعاب كتلة المنشور ذات الأبعاد ذات الأبعاد الدنيا 0.5 × 0.6 × 0.8 متر وتستريح على أحد وجوهها.
  • يجب ألا تقل المسافة الواضحة بين قاع الحفرة و (أ) الجزء الأدنى من المداسات الإرشادية أو كتل معدات الأمان أو أدلة أصابع القدم أو أي جزء من الأبواب المنزلقة العمودية عن 0.1 متر. (ب) يجب ألا يقل الجزء السفلي من السيارة عن 0.5 متر باستثناء العناصر المفصلة في (أ).
  • يجب ألا تقل المسافة الرأسية الحرة بين أعلى المكونات المثبتة في الحفرة ، مثل جهاز الشد لحبال التعويض ، والجزء السفلي من السيارة ، باستثناء المكونات المفصلة في (أ) (نقطة واحدة أعلاه) عن 0.3 م.
التصميم الحالي (1: 1)تصميم جديد (2: 1)
الحد الأدنى من الإرتفاع4.36 م (كحد أدنى)3.69 م
الحد الأدنى من الحفرة1.557 م1.557 م
عدد الحبال8-104-5
حجم المحركA60٪ من أ
تكلفة المحركB60٪ من ب
القوى والأحمال على التروسC50٪ من ج

النتائج المتوقعة

نماذج أخرى

أنتج مؤلفك أيضًا نموذجين آخرين للشركة B ، كانا مشابهين للمصعد الذي صممته لمشروع LU في عام 2004. (رأيت أيضًا تصميمًا مشابهًا في سيدني ، أستراليا ، في يناير 2020). نظرًا لعدم اعتمادها ، يُسمح بنشرها كتمارين شخصية (الشكلان 16 و 17).

الدروس

تعلم مؤلفك العديد من الحلول لتصميم المصاعد MRL عند العمل في شركة متعددة الجنسيات. يمكن استقراء هذا التصميم بالطرق التالية:

  • يمكن تعليق عجلات المحول تحت العوارض الداعمة.
  • يمكن تقليل ارتفاع حبال السيارة بمقدار 200 مم ؛ يمكن تغيير الحد الأدنى للإرتفاع إلى 3,500 مم.
  • يمكن تقليل عمق الحفرة إلى 1.350 م.
  • يجب أن يكون D / d 45 على الأقل.

المساهمات في المشروع

قام مؤلفك بما يلي أثناء العمل في المشروع:

  • ألغى التصميم الحالي ، الذي كان به العديد من مشاكل السلامة المخفية
  • انخفاض التكاليف بشكل كبير وتعقيد التصنيع
  • قم بإعداد نظام تصميم قوي ثلاثي الأبعاد بمساعدة الكمبيوتر للشركة
  • قدرة تصميم محسّنة من مصاعد MRL المصممة حسب الطلب بسعة قصوى تبلغ 800 كجم إلى سلسلة كاملة من المصاعد بسعات قصوى أعلى جاهزة للتصنيع بالجملة.

استنتاجات

الاستنتاجات التالية يمكن استخلاصها:

  • يعتمد تصميم المصعد MRL على محرك PM ؛ لا بد من اختيار الحق. المحرك بمثابة الاعتبار الأول في التصميم.
  • يتم تحديد حجم محرك PM من خلال عزم الدوران المطبق ، بدلاً من القوة.
  • نسبة الشد 2: 1 أفضل دائمًا من 1: 1.
  • بالمقارنة مع محرك PM التقليدي على شكل قلم رصاص ، فإن محرك القرص / PM المسطح هو دائمًا الخيار الأول لتصميم رفع MRL.
  • دائمًا ما يكون محرك الأقراص العلوي أفضل من محرك الأقراص السفلي: يجب أن تكون الحبال الموجودة في نظام الدفع السفلي طويلة جدًا مع وجود عدد كبير جدًا من المحولات ، مما يؤدي إلى تقصير عمر الحبل بشكل كبير.
  • 3 م / ث يجب أن تكون السرعة القصوى للمصعد MRL ؛ خلاف ذلك ، تكون سرعة الحبل سريعة جدًا.
  • يجب أن يكون الحد الأقصى لارتفاع السفر لمصعد MRL أقل من 120 مترًا ؛ خلاف ذلك ، يمكن أن يسخن محرك PM بسهولة بسبب التوقف / التشغيل المتكرر. يجب عدم ملء طلبات المصاعد التي يجب أن تعمل لفترة طويلة بمصاعد MRL عندما يتجاوز إجمالي السفر 100 متر.
  • يعتبر مصعد MRL منتجًا للخدمة الخفيفة ولا ينبغي التوصية به للأغراض الشاقة ، مثل الإسكان العام أو مرائب وقوف السيارات متعددة الطوابق أو محطات السكك الحديدية. إذا كانت هناك حاجة خاصة ، فيجب استخدام وحدات MRL ذات التصنيف العالي للطاقة بحيث يمكن السماح بمزيد من وزن السيارة ، مما يجعل عربة الرفع أكثر قوة (على سبيل المثال ، رفع MRL القياسي بسعة 800 كجم تم تعديله على أنه 630 كجم- قدرة رفع MRL مع سيارة ثقيلة وقوية).
  • تم إطلاق المصعد MRL لأول مرة في عام 1996. وكان من المفترض أن تنتهي صلاحية براءات الاختراع هذه بحلول نهاية عام 2016 ، لذلك يمكن استخدام بعض أفكار تصميم المصاعد MRL في أي مشروع. في حالة ظهور أسئلة حول الاستخدام ، يوصى باستشارة وكيل براءات الاختراع للتأكيد.
  • في الوقت الحاضر ، تُستخدم محركات PM ، بدلاً من آلات AC أو آلات DC بدون تروس ، على نطاق واسع في المصاعد فوق غرفة الماكينة. نظرًا لأنني واجهت بعض عمليات تقديم العطاءات التي استخدمت حلول رفع MRL للمصاعد فوق غرفة الماكينة لتقليل التكلفة إلى الحد الأدنى ، يجب إيلاء اهتمام خاص لمصاعد "غرفة الماكينة الصغيرة" للمباني متوسطة الارتفاع. إن نقل آلة رفع MRL من العمود إلى غرفة الماكينة لبناء مصعد فوق غرفة الماكينة أمر غير مقبول ، خاصة لمباني المكاتب ، حيث يجب أن تكون نسبة شد المصاعد فوق غرفة الماكينة 1 : 1 ، بدلاً من 2: 1. هذا لأن آلة الرفع فوق غرفة الماكينة ستتمتع بقدرة تحمل أكبر وموثوقية أفضل وعمر أطول للحبل عند 1: 1 ، مقابل 2: 1.

الامتثال للمعايير

كان التخليص العلوي وعمق الحفرة في هذه المقالة متوافقين مع EN81-1: 1998 (كما تم التصميم في 2004-2009).

تصميم وتطوير المصاعد MRL
الشكل 1: عرض من الأعلى لمصعد MRL نموذجي بوزن 630 كجم، بنسبة 1:1
تصميم وتطوير مصاعد MRL - ​​الشكل 2
الشكل 2: براءة الاختراع (أحزمة)
تصميم وتطوير مصاعد MRL - ​​الشكل 3
الشكل 3: براءة الاختراع (آلة علوية)
تصميم وتطوير مصاعد MRL - ​​الشكل 4
الشكل 4: براءة الاختراع الألمانية DE0217287U1 ، تعرض مفهومًا لزيادة عزم الدوران دون استخدام علبة التروس
تصميم وتطوير مصاعد MRL - ​​الشكل 5
الشكل 5: محرك PM متزامن ومقارنة تيار المحرك الاستقرائي AC.
تصميم وتطوير مصاعد MRL - ​​الشكل 6
الشكل 6: ترتيب نموذجي من ستة حبال: الحمولة المقدرة = 1000 كجم ، السرعة = 1 م / ث ، وزن السيارة = 1150 كجم ، وقطر الحبل = 8 مم.
شكل 7
الشكل 7: حبال السيارة التقليدية
شكل 8
الشكل 8: سيارة متكاملة
شكل 9
الشكل 9: مخطط دائري جديد
شكل 10
الشكل 10: براءة الاختراع EP0680920: آلة في جدار العمود الخلفي
شكل 11
الشكل 11: براءة الاختراع EP0631967: آلة قرصية بين السيارة وجدار العمود
شكل 12
الشكل 12: براءة الاختراع EP0688735: آلة مُثبتة على سكة التوجيه
شكل 13
الشكل 13: براءة الاختراع EP068873: تصميم آلة القرص
شكل 14
الشكل 14: براءة الاختراع EP024105: 2: 1 شد في رفع MRL بنمط ناتئ
شكل 15
الشكل 15: براءة الاختراع EP024105 (مثل الشكل 14) ، عرض الخطة
شكل 16
الشكل 16: التمرين 1: مصعد MRL بسعة أكبر من أو تساوي 800 كجم
شكل 17
الشكل 17: التمرين 2: مصعد MRL بسعة أقل من 800 كجم

مراجع حسابات

[1] Peizhong Ma. "الحل الرئيسي لتصميم MRL" ، China Elevator ، 2002 ، 13 (5): ص. 7-10.
[2] لوبومير جانوفسكي. تصميم ميكانيكي للمصعد ، الإصدار الثالث.
[3] رفع براءات الاختراع الأوروبية MRL

مشاركة