الخطوة الذكية تقيس دقات قلب السلالم المتحركة

دراسة على الخطوة الذكية وهي جهاز لجمع البيانات للسلالم المتحركة

بواسطة الدكتور علي البدري

هذه المقالة عبارة عن دراسة توضح نوع وفئة البيانات التي حصلنا عليها في Tube Lines Specialist Services من اختراعنا "الخطوة الذكية". على الرغم من أنه تم شرحه في عام 2008 ، [1] لم يتم إصدار أي منشور آخر عليه. آثار البيانات من الخطوة منهجية ومتسقة وقابلة للتكرار وموثوق بها. يمكنهم دعم العديد من المجالات في صناعة السلالم المتحركة ، مثل التصميم والصيانة والتجديد وإدارة الأصول. نأمل أن تفتح هذه المقالة فصلاً جديدًا في دراسة سلوك ونمط تشغيل السلالم المتحركة وصيانتها.

لقد استخدمنا الخطوة الذكية كأداة حيوية وحاسمة في الصيانة. لقد استخدمناها أيضًا للتحقق والتحقق من جودة السلالم المتحركة المثبتة حديثًا. كما تم استخدام الخطوة الذكية كأداة كشف ، على سبيل المثال ، لتحديد تأثير الحركات الأرضية على السلامة الهيكلية للسلالم المتحركة أثناء الأعمال الأرضية (المدنية) الرئيسية بالقرب من السلالم المتحركة.

تقيس الخطوة الذكية وتراقب السلامة الميكانيكية والهيكلية للسلالم المتحركة. من الإنصاف القول أنه لا توجد أجهزة مماثلة ؛ لذلك ، هناك نقص حاد في المراجع الفنية المرتبطة. ومع ذلك ، ستعرض المقالة القادمة نوع وجودة الإشارات وآثار البيانات التي يمكن أن تستفيد منها صناعة السلالم المتحركة. ستوضح هذه المقالة بالتفصيل جودة المعلومات التي يمكن أن توفرها الخطوة الذكية للمصممين وشركات الصيانة.

ما هي الخطوة الذكية

الخطوة الذكية هي خطوة سلم متحرك تقليدية (الشكل 1) مزودة بمجموعة متنوعة من أنواع أجهزة الاستشعار وأجهزة الاتصال. يتم تثبيت مستشعرات مثل أجهزة قياس الضغط وأجهزة استشعار الاهتزاز ومستشعرات القرب وأجهزة استشعار الليزر وأجهزة استشعار الانحراف في جميع أنحاء الخطوة. ينقل نظام التخزين والاتصالات الذي يعمل بالبطارية البيانات لاسلكيًا إلى المنطقة المحيطة بالسلالم المتحركة. يبلغ نصف قطر هذه المنطقة 15 مترًا ويمكن الوصول إلى مواقع أخرى عبر الإنترنت.

في هذه الدراسة ، تم بناء خطوة ذكية لتشغيل سلم متحرك تم تجديده بالكامل. تم تركيب ثمانية مقاييس إجهاد طوال الخطوة (الشكل 1). تم وضع المقاييس في مواقع حرجة في الخطوة. تم تحديد هذه المواقع من خلال تحليل العناصر المحدودة باستخدام نموذج ثلاثي الأبعاد للخطوة. تم اختبار النموذج عن طريق إجراء اختبارات التفاضل المحوري والالتواء والسلسلة وفقًا للإعدادات المحددة في معيار BS EN 3. تتمثل فكرة هذه الدراسة في جمع ودراسة البيانات / الآثار الأساسية من الخطوة الذكية ، والتي يتم جمعها من تشغيل الخطوة في سلم متحرك غير محمل (بدون ركاب).

النتائج والمناقشة

يوضح الشكل 2 بيانات التتبع لتسعة مقاييس إجهاد ، والتي تم تنزيلها لاسلكيًا من الخطوة الذكية إلى جهاز كمبيوتر بعد تشغيل السلم المتحرك لأكثر من 15 دقيقة. طور مقياس الإجهاد 2 عطلًا ؛ لذلك ، تم تجاهل بياناته.

يمكن التعرف على السلوك المنهجي والمتسق والقابل للتكرار للآثار عند تنفيذ الخطوة على الجانب الرئيسي (جانب الراكب) وجانب العودة (جانب غير الراكب) من السلم المتحرك بسرعة من البيانات الواردة في الشكل 2. كل خطوة خطوة كاملة في السلم المتحرك واضح المعالم ومعترف به. على الرغم من أن الآثار تعتمد على المواقع المحددة للمقاييس المثبتة في الخطوة ، فإن البيانات / الآثار تعطي بصمات لطبيعة وجودة المسار الذي تمر به الخطوة في السلم المتحرك. تظهر الآثار بوضوح مناطق الضغوط العالية والمنخفضة التي تتعرض لها خطوة في شريط الخطوة أثناء الجري في السلم المتحرك. يمكن استنتاج أن البيانات من الخطوة الذكية تعكس بالفعل الأحداث داخل السلم المتحرك.

نظرة متعمقة في كل دورة فردية في الشكل 2 ، في كل أثر من كل مقياس سلالة ، وإعطاء معلومات رائعة حول طبيعة التفاعل بين الخطوة الذكية والعديد من مكونات السلالم المتحركة والتجمعات الفرعية الأخرى ، مثل المسارات ، والعودة "D" ، الأقواس والعربة. يوضح الشكل 2 أن كل أثر يتكون من مستويات إجهاد إيجابية وسلبية. يشير المستوى الإيجابي إلى أن الموقع في الخطوة يتعرض للتوتر ، بينما يشير المستوى السلبي إلى أن الموقع يتعرض للضغط. تعتمد القيم العالية أو المنخفضة لتلك الضغوط على جودة بناء السلم المتحرك ، مثل مدى محاذاة المسارات و "D" وتسويتها ، سواء كانت أي منها فضفاضة أو خارج المستوى في الأقواس التي تدعم المسارات وما إذا كان هناك الاتصال الجسدي بين شريط الخطوة والحواف الجانبية. يمكن رؤية هذا بسهولة في البيانات وجعله أكثر وضوحًا إذا تمت مقارنة الأحداث في الآثار مع صوت قادم من الجهاز أو بخدوش مرئية على الألواح الجانبية.

يمكن تتبع مواقع الأحداث والقياسات في الآثار بسهولة إلى مسار الخطوة في السلم المتحرك من خلال حسابات يدوية بسيطة - أي من خلال معرفة سرعة السلم المتحرك وارتفاعه. يمكن حساب طول السلم المتحرك من الارتفاع. بدلاً من ذلك ، يمكن تحديد مواقع هذه الأحداث من خلال تركيب علامة إلكترونية (مثل مستشعر القرب) في الخطوة لتحديد بداية ونهاية كل دورة.

استنتاجات

توضح هذه الدراسة المزايا التي يمكن أن يمنحها الاختراع مثل الخطوة الذكية لمصممي السلالم المتحركة والقائمين على صيانته. تظهر الآثار من الخطوة اتساق البيانات وموثوقيتها. تظهر ميزات مميزة لكل موقع في الخطوة أو في شريط الخطوة على جانب واحد وفي السلم المتحرك بأكمله على جانب آخر. التكرار المنتظم للدورات والتمييز الواضح في كل أثر عندما تكون الخطوة الذكية على جانب الراكب أو جانب العودة (غير الراكب) تعطي الكثير من المعلومات حول ما يجري داخل السلم المتحرك. هذه المعلومات تشمل:

• جودة ومحاذاة المسارات و "D"
• محاذاة وصلابة الأقواس التي تحمل المسارات و "D"
• وصلات فضفاضة
• جودة العربة وما إذا كانت تعمل بشكل صحيح
• محاذاة وجودة سلالم تخفيف التحميل
• جودة السلسلة وما إذا كان هناك فارق في السلسلة
• جودة ومحاذاة شريط الخطوة
• جودة وقوة تصميم الخطوة
• التأثيرات الميكانيكية الخارجية مع الأجزاء الأخرى من السلم المتحرك ، مثل الألواح / المقاطع أو الحواف.

يمكن التعامل مع الخطوة الذكية على أنها الصندوق الأسود للسلالم المتحركة. يسجل الأحداث الحالية والتاريخية ، مما يوفر فوائد لشركة إدارة الأصول ، خاصة أثناء التدخلات. يمكن استخدامه كأداة للأغراض التالية:

• التحقق من تصميم وقوة السلم المتحرك
• الحصول على بيانات حقيقية لتحديد أولويات جداول الصيانة
• التحقيق في الحوادث / الأحداث الخاصة
• مراقبة السلامة الهيكلية للسلالم المتحركة أثناء المشاريع المدنية التي قد تتسبب في تحركات أرضية بالقرب من السلم المتحرك.
• تحسين وتطوير العديد من مكونات السلالم المتحركة والتجمعات الفرعية
• توقع عمر التعب للمكونات الميكانيكية للسلالم المتحركة

مراجع حسابات
[1] د. علي البدري. "خطوط الأنابيب تصبح ذكية لمراقبة تآكل السلالم المتحركة ،"
الكمبيوتر الأسبوعي (7 يناير 2008).