حساب كفاءة العمود في المصاعد

تحديد ما يؤدي إلى فقدان الطاقة.

بقلم علي رزماور والأمير بهرام دراعي

أحد أكثر الأجزاء صعوبة في حساب القدرة المطلوبة لمصعد الجر هو تحديد كفاءة عمود المصعد أو مقدار الطاقة المفقودة في حركة السيارة. هذه المشكلة أكثر وضوحًا في نسبة تعليق المصعد 2: 1 نظرًا للعدد الأكبر من البكرات ، لذلك قد يضلل مصنعو المصاعد لاختيار قوة المحرك الصحيحة. أيضًا ، تتطلب معظم حسابات كفاءة عمود المصعد اختبارات تجريبية وحسابات معقدة.

من أجل كفاءة عمود المصعد ، عادة ما تكون القيم التي تقدمها الشركات المصنعة للمحركات الرائدة بين 60٪ و 86٪ ؛ يعتمد التحديد الدقيق لهذا الرقم كليًا على نوع المصعد وترتيب الأجزاء داخل البئر. هذا يعني أن بعض المشاريع قد تحتاج إلى اعتبار قوة المحرك 60٪ أكثر من القدرة المحسوبة العادية. في هذه المقالة ، وهي تفاصيل المقال الرئيسي لشركة محركات مشهورة فيما يتعلق بالتقدير التجريبي لمقدار كفاءة عمود المصعد ، نوضح العوامل الفعالة وحسابات كفاءة عمود المصعد في ظروف التركيب المختلفة.

في بداية المناقشة ، يتم تقديم صيغة حساب القوة المطلوبة للمحرك:

احسب قوة المحرك المطلوبة:

 الكفاءة الكلية للنظام (بما في ذلك خسائر علبة التروس وخسائر عمود المصعد):

ᶯ = ᶯ_A * ج_ANL

هذه الكفاءة تشمل ᶯA الخسائر في علبة التروس (في المحرك بدون تروس تكون 1) و ᶯANL كفاءة بئر المصعد. ᶯA الكفاءة ، وهي كفاءة علبة التروس (في محركات علبة التروس) مستخرجة من جدول المواصفات الفنية لصندوق التروس ، وكفاءة عمود المصعد هي متغير يعتمد كليًا على الترتيب داخل عمود المصعد ؛ الصيغة التالية هي:

ᶯRF هي كفاءة البكرات المثبتة في البئر ؛ الكفاءة ᶯRL من البكرات المتحركة المثبتة على المقصورة وثقل الموازنة ؛ ᶯF هي كفاءة قضبان التوجيه للكابينة وثقل الموازنة ؛ s هو وزن الحبل ، و Q هو الحمل الاسمي للمصعد. أيضا،  هي النسبة المئوية المتوازنة (عادة 0.5) ، وهي كالتالي:

• ملاحظة 1: تؤثر النسبة (وزن الكابينة) / (الحمولة المقدرة) على كفاءة عمود المصعد. من خلال زيادة هذه النسبة (وزن الكابينة إلى الحمولة المقدرة) ، تنخفض كفاءة عمود المصعد (تزداد خسائر النظام). لذلك ، في القسم ب ، قيمة أقل ᶯF هو للمقصورة الثقيلة ، وقيمة أعلى ᶯF  هو للمقصورة الخفيفة. 

• ملاحظة 2: النسبة (وزن الحبل) / (الحمولة المقدرة) ، التي نعتبرها 0.05 في الحسابات التالية ، توضح أن هذه النسبة تختلف اختلافًا كبيرًا عن 0.05. تم تقديم معامل في القسم د للنظر في هذا التغيير.

أ: كفاءة البكرات المتحركة والثابتة ᶯRL و ᶯRF:

تعتمد كمية الفاقد في البكرات على نوع المحامل المستخدمة وطريقة تركيب البكرة. وتُؤخذ البكرات الثابتة (المثبتة في البئر أو غرفة الآلات) والبكرات المتحركة (المثبتة على الكابينة والثقل الموازن) في الاعتبار من قِبل ᶯRL و ᶯRF، على التوالى. من الواضح أن الخسائر في البكرات الثابتة أكثر من البكرات المتحركة. أيضًا ، الخسائر في البكرات ذات المحامل الدوارة أقل.

ب: كفاءة قضبان التوجيه:

إن الخسائر الناتجة عن أحذية التوجيه وبكرة الكابينة وثقل الموازنة لها تأثير كبير على الكفاءة الكلية. تعتمد هذه المعلمة على عدة عوامل ، منها:

• وزن السيارة
• نوع التعليق
• نوع الأحذية والمواد
• كيف يتم توزيع الحمولة في المقصورة
• دقة التجميع والتركيب والتشحيم لقضبان التوجيه

في المصاعد ذات التعليق غير المتماثل للكابلات غير الرأسية والتوزيع غير المتوازن للحمل ، تكون القوى المؤثرة على قضبان التوجيه عالية ، وهي قوية جدًا ᶯF التأثير (خاصة إطارات السيارات من النوع L) ، ولكن هنا (نظرًا لتعقيد الحسابات) من الأفضل عدم مراعاة تأثير هذه القوى وعدم مراعاة الخسائر الإضافية. يمكن أن يعتمد معامل الاحتكاك للأحذية على نوع الحذاء والقضبان ، والمادة ونوع التشحيم.

تعتمد القيمة المعطاة من خلال الحسابات والاختبارات التجريبية التالية على التشغيل العادي للنظام وتوزيع الحمولة العادية في المقصورة (وليس إطار السيارة من النوع L) ، والدقة الجيدة للتركيب على قضبان التوجيه. كما قلنا من قبل ، ترتبط الكفاءة المنخفضة بالمقصورة الأثقل ، وترتبط الكفاءة الأعلى بالمقصورة الأخف وزناً:

(للأحذية المنزلقة)
ᶯF = 0.9… 0.95 
(للأحذية الدوارة)
ᶯF = 0.93… 0.98

كقاعدة عامة ، يمكن اعتبار متوسط ​​البيانات التجريبية:

(للأحذية المنزلقة)
ᶯF = 0.93
(للأحذية الدوارة)
ᶯF= 0.95 ᶯ

تجدر الإشارة إلى أنه في إطارات السيارات من النوع L ، نظرًا لارتفاع الاحتكاك بالسكك الحديدية (خسائر عالية) ، يكون هذا المعامل أقل بكثير ، وهو أمر فعال للغاية في اختيار قوة المحرك ، لذلك في هذه المصاعد ، يجب أن تكون قوة المحركات أكبر من المصاعد ذات التعليق الروتيني.

بناءً على البيانات المذكورة أعلاه ، يمكن الحصول على الطاقة الدقيقة (المفقودة) المطلوبة من قبل النظام بدقة للمعدات المثبتة. ومع ذلك ، فإن هذه المعاملات تختلف بالنسبة للمصاعد عالية السرعة والمباني الشاهقة.

ج: جدول متوسط ​​كفاءة عمود المصعد:

بالنسبة لعملية المصعد العادية ، ليس من الضروري حساب أي من المواقف ، لذلك يوجد أدناه متوسط ​​قيمة كفاءة البئر للمصاعد التقليدية المحسوبة بواسطة الصيغة 1:

د: معامل الكفاءة للحالات الخاصة:

يمكن زيادة أو تقليل متوسط ​​قيمة الآبار الواردة في الجدول 2 ، اعتمادًا على نوع الأجزاء والمعدات الإضافية. وتجدر الإشارة إلى أن المعلومات الواردة في الجدول 2 تستند إلى قيم النظام 0.5 = في المائة متوازن =  و 0.05 = (وزن الحبل) / (الحمل المقنن). يمكن استخدام المعاملات التالية لقيم مختلفة: 

وبالتالي:

خاتمة

استنادًا إلى أهمية الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة في محركات المصعد ، تشير هذه المقالة إلى أن إحدى المعلمات التي تؤثر على قوة المحرك تضع كفاءة العمود قيد التحقيق.

تشمل المعلمات التي تؤثر على كفاءة العمود احتكاك القضبان والأحذية (على جانبي الكابينة وثقل الموازنة) ونوع وعدد البكرات وترتيبها. أيضًا ، تعتبر المعلمات ، مثل وزن المقصورة إلى الحمولة المقدرة ووزن الحبل إلى الحمولة المقدرة ، فعالة ، والتي يتم عرضها بالتفصيل في هذه المقالة.

اقرأ أيضا: المصاعد بدون حبال: كم عدد الأعمدة والسيارات اللازمة؟