حبل أسلاك الفولاذ

أفكار حول معيار ASME A17.6 لأنظمة تعليق المصعد ومتطلبات A17.1 / B44 المقابلة

بواسطة لويس بيالي ومايلز بي لامب ومارتن راينر

تم استخدام حبل الأسلاك الفولاذية (SWR) لسنوات عديدة كعنصر رئيسي في صناعة المصاعد. في الواقع ، تم تطبيق SWR لتعليق المصاعد ، وكذلك في أنظمة التعويض وكجزء مهم من أنظمة ضبط السرعة. ظهرت مجموعة واسعة من SWRs ، والعديد من التكوينات المختلفة قيد الاستخدام. تتضمن بعض الأنواع الأكثر شيوعًا من SWRs العادية اليسرى واليمنى وإنشاء لانج بلاست ، باستخدام ترتيبات مسبقة التشكيل وغير مسبقة التشكيل. يمكن إنشاء SWR من العديد من الأنواع المختلفة من مواد الأسلاك ، بدءًا من الحديد إلى الفولاذ عالي الشد ، بما في ذلك الاختلافات ذات الخصائص المقاومة للتآكل. من الشائع استخدام إنشاءات حبلا مثل Warrington و Seale و Filler ، كما أن المواد الأساسية المختلفة مثل الألياف الطبيعية والاصطناعية ، وكذلك حبل الأسلاك المستقلة ، واضحة أيضًا. تم نشر SWRs ذات الأبعاد الإمبراطورية الاسمية ، بالإضافة إلى الأصناف المترية ، أيضًا في أمريكا الشمالية وأجزاء أخرى من العالم.

حوالي عام 2000 ، تم الاعتراف بأنه على الرغم من استخدام SWRs لسنوات عديدة ، كان هناك القليل نسبيًا من الخصوصية في كود ASME A17.1 / CSA B44 المتعلق بنماذج SWR. علاوة على ذلك ، بدأت تظهر تقنيات جديدة لوسائل التعليق ، مثل حبال ألياف الأراميد (AFRs) وأعضاء التعليق غير الدائري المطلي بالفولاذ المرنة ، والتي يشار إليها عادةً باسم "أحزمة الصلب المطلية" (CSBs). أصبح من الواضح أن المعيار الذي يمكن استخدامه لضمان التطبيق الآمن لهذه التقنيات سيكون مفيدًا. ودعماً لذلك ، شرعت لجنة معايير A17 في وضع معيار شامل يهدف إلى تغطية وسائل التعليق الرئيسية في الاستخدام الحالي وتوفير إدراج التقنيات الجديدة. تضمن معيار A17.6 الذي ظهر نتيجة لهذا الجهد متطلبات القوة والمواد ، بالإضافة إلى معايير التطبيق والاختبار والتفتيش والاستبدال وتحديد وطلب SWRs و AFRs و CSBs.

تم أيضًا تطوير تغييرات رمز A17.1 / B44 المقابلة لاستيعاب معيار وسائل التعليق A17.6. تم تطوير معايير اختبار وفحص واستبدال شاملة لجميع وسائل التعليق. تم أيضًا تطوير متطلبات وسائل التعويض وحبال الحاكم ، مما أدى إلى توفير مجموعة متطورة من الأحكام لصناعة المصاعد.

تطوير المعيار

عند تطوير المعيار ، تمت دراسة SWRs في الاستخدام الحالي في أمريكا الشمالية وأجزاء أخرى من العالم بإسهاب. تم الاعتماد على قاعدة المعرفة للمستخدمين ذوي الخبرة الطويلة ، وتم طلب المشورة من المجلس الفني Wire Rope (مجموعة تتألف من خبراء من مصنعي الحبال السلكية) في مناسبات عديدة. كما تم السماح بقاعدة خبرة المستخدمين في أوروبا وأماكن أخرى باستخدام SWRs للمحافظ مقاس 6 مم لسنوات عديدة في وضع مقترحات بشأن A17.6.

عند تطوير متطلبات AFRs و CSBs ، وكذلك SWRs ذات القطر الصغير (4-8 مم) ، تمت دراسة نتائج الاختبارات الشاملة ، وتم تقييم أداء وموثوقية ومتانة هذه العناصر. تم إجراء زيارات للمختبرات الرئيسية ومرافق الاختبار والمصانع التي دعمت تطوير واختبار وإنتاج AFRs و CSBs أيضًا في إعداد معيار A17.6. مرت مسودة المعيار وتغييرات رمز A17.1 / B44 المقابلة لعملية الموافقة الصارمة المطلوبة من قبل الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) والمعهد الوطني الأمريكي للمعايير ، بما في ذلك عملية المراجعة العامة. في النهاية ، تم نشر A17.6-2010 ومتطلبات A17.1 / B44 المقابلة.

حوالي عام 2000 ، تم الاعتراف بأنه على الرغم من استخدام SWRs لسنوات عديدة ، كان هناك القليل نسبيًا من الخصوصية في كود ASME A17.1 / CSA B44 المتعلق بنماذج SWR.

م 17.6 الجزء 1: مصدات الكربون التي تقطعت بها السبل

يغطي هذا الجزء من المعيار SWRs من 4 إلى 38 ملم للتعليق والتعويض. يصف التكوينات الأساسية مسبقة التشكيل وغير مسبقة التشكيل والألياف والصلب والعديد من الإنشاءات والمواد المختلفة. كما يتم توفير معايير الفحص والاستبدال التفصيلية. يغطي هذا الجزء أيضًا تصميمات حبال ستة وثمانية وتسعة حبال. كما تم تناول أحجام SWR ≥ 6 مم للحبال الضابطة. يتم توثيق معايير ASME و ASTM الدولية والمنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) ذات الصلة بنظم SWR ومكوناتها. يتم تحديد العناصر الأساسية لنظام SWR النموذجي وتوضيحها في الشكل 1.

يتم تفصيل المعلومات الأساسية المتعلقة بوظيفة وموضع الأسلاك ، بما في ذلك طبقات الأسلاك وإنهاء وجودة طلاء الأسلاك. يتم تحديد "مستوى" السلك أو "درجات" مقاومة الشد للأسلاك في مختلف درجات SWR.

يصف المعيار بناء الخيوط كما هو موضح في الأشكال 2-5. قد تكون هذه "دائرية" أو "دائرية مضغوطة" وذات "طول خصلة خصلة" واتجاه وضع مختلف. يتكون البناء المتوازي من طبقتين على الأقل من الأسلاك ، موضوعة في نفس الاتجاه ، مع جميع طبقات الأسلاك ذات أطوال متساوية. يتم ترتيب أسلاك الطبقات المتراكبة بالتوازي مع بعضها البعض للتلامس الخطي بين الأسلاك. أكثر التركيبات شيوعًا للخيوط هي Seale و Warrington و Filler.

يصف الجزء الأول من المعيار أيضًا المواد الأساسية الأكثر شيوعًا لاستخدام SWR. هذه هي نوى من الألياف الطبيعية مثل القنب أو السيزال ، ولباب حبل سلكي مستقل ولب بوليمر صلب (الشكل 1).

يصف الجزء 1 من الوثيقة A17.6 بناء وخصائص موارد المياه العذبة بالتفصيل. أنواع SWR شائعة الاستخدام هي أحادية ومتعددة الطبقات مع خيوط "دائرية" و "دائرية مضغوطة" (الشكل 7). يستلزم تصنيف SWR وصفًا لعدد ونوع الخيوط وعدد الأسلاك لكل خيط ، بالإضافة إلى بناء الخيوط والمواد الأساسية. تم تلخيص الحد الأدنى من قوى الكسر لمختلف درجات الحبل الإمبراطوري مثل الحديد والجر والقوة العالية الإضافية ، بالإضافة إلى درجات الحبل المتري المقابلة ، في الملحق الإلزامي الأول. يمكن التعرف بسهولة على SWRs العادية ، لأن محاذاة الأسلاك في الخيوط محورية ، في حين أن محاذاة الأسلاك في Lang lay تكون عرضية (الشكل 8). عادةً ما تُظهر SWRs العادية تمددًا أقل من SWRs Lang lay ، بينما يسهل Lang lay خصائص الجر الأعلى.

يوفر الجزء 1 من A17.6 أيضًا معلومات عن خصائص وخصائص الأبعاد والتفاوتات في SWRs. يتم أيضًا توفير اختبار SWRs والامتثال لمتطلبات الكود ، بالإضافة إلى معلومات الطلب والتعبئة وتحديد الهوية. تمت معالجة معايير الاستبدال من حيث فواصل أسلاك التاج والوادي ، وتقليل القطر ودليل الشد.

م ١٧-٦ الجزء الثاني: حبال ألياف الأراميد

يغطي هذا الجزء من المعيار المتطلبات العامة لـ AFRs لأغراض التعليق والتعويض. يتم تحديد ASTM و ASME و ISO ذات الصلة والمعايير الأخرى المتعلقة بالمواد وطرق الاختبار. يتم تعريف ووصف مواد الألياف وخصائصها وعناصر حمل الأحمال ومواد غطاء الحبل والخصائص الميكانيكية. تم تحديد قوة شد الألياف ومتطلبات استطالة النسبة المئوية. الكثير من المصطلحات متطابقة مع تلك المطبقة على SWRs. يتم أيضًا تناول الأحجام والهندسة والتفاوتات في الأبعاد.

يتم تضمين AFRs للمقاطع العرضية الدائرية وغير الدائرية. تم تحديد منهجية للاختبار ووسائل ضمان الامتثال ، بما في ذلك عمليات مراقبة الجودة المطلوبة. يتم توفير معايير الاستبدال المفصلة والحد من العمر من حيث يجب أن تكون قادرة على الفحص البصري أو الميكانيكي أو الإلكتروني.

يجب أن تكون بدائل AFRs مماثلة للأعضاء الأصليين. يجب استبدال المجموعة الكاملة لأعضاء التعليق في حالة تلف أحد الأعضاء أو عدم صلاحيته للاستخدام. يتطلب تلف غطاء AFR الذي يؤدي إلى تآكل أو تلف عناصر حمل الحمولة استبدال مجموعة الأعضاء بأكملها. يلزم الاستبدال إذا تم الوصول إلى الحد الأقصى لعمر الإرهاق أو حد التآكل الداخلي الكاشطة لأي عضو. إذا تم تخفيض القوة المتبقية لأي عضو إلى 60٪ من القوة الأصلية المطلوبة للرمز ، فيجب استبدال جميع الأعضاء.

م 17.6-3 الجزء XNUMX: أعضاء تعليق فولاذي مرن غير دائري

يغطي هذا الجزء من المعيار المتطلبات العامة لأجهزة CSB لأغراض التعليق والتعويض. يتم تحديد ASTM و ASME و ISO والمعايير الأخرى المتعلقة بالمواد وطرق الاختبار. الكثير من المصطلحات متطابقة مع تلك المطبقة على SWRs. تكون عناصر حمل الأحمال على شكل أسلاك فولاذية ، كل منها يتكون من خيوط فولاذية موضوعة حلزونيًا حول حبلا فولاذي مركزي. يتم ترتيب الحبال بالتوازي ويتم تشكيلها داخل طلاء مطاطي. يحافظ الطلاء على الحبال في مواضعها ويوفر قوة جر. تنتقل قوة الجر إلى الحبال. يتم أيضًا تناول الأحجام والهندسة والتفاوتات في الأبعاد. يتم تعريف ووصف مواد الحبل وخصائصه ومواد الطلاء المرنة والخواص الميكانيكية. تم تحديد بناء الأسلاك والحبال والسلك والمواد والخصائص الميكانيكية. كما تم تحديد منهجية الاختبار ووسائل ضمان الامتثال ، بما في ذلك عمليات مراقبة الجودة المطلوبة. 

يتم توفير معايير الاستبدال المفصلة والحد الأقصى للحياة في الجزء 3 من المعيار. يجب أن تكون البدائل مماثلة للأعضاء الأصليين ، ويجب استبدال المجموعات الكاملة. يلزم الاستبدال في حالة حدوث كسر في CSB واحد أو في حالة تلف الطلاء الذي يعرض أي حبلا من أي سلك للتآكل أو التلف ، أو حدوث أي اختراق لعنصر حمل الحمولة. يلزم أيضًا استبدال المجموعة بأكملها إذا تم الوصول إلى حد عمر الكلال أو حد التآكل الداخلي.

إذا تم تقليل القوة المتبقية لأي عضو إلى 60٪ من قوة الكسر المقدرة المطلوبة ، فيجب استبدال جميع الأعضاء.

متطلبات رمز A17.1 / B44 المطابقة

تمت الإشارة إلى A17.6 في A17.1 / B44. تم تطوير المتطلبات المحددة المتعلقة بوسائل التعليق في A17.1 / B44 لتسهيل التطبيق الآمن لأنظمة التعليق والتعويض والمحكم.

تعتمد عوامل الأمان (FOSes) في SWRs و AFRs و CSBs بشكل عام على سرعة عضو التعليق. تتمتع AFRs و CSBs بمتطلبات قوة متبقية إضافية بنسبة 60 ٪ من قوة الانهيار المقدرة كحد أدنى. بالنسبة إلى SWRs للمحافظ ذات 6 <D <9.5 ملم ، تكون FOS هي 8 ، بينما بالنسبة إلى SWRs ذات القطر D 9.5 ملم ، تكون FOS هي 5. وتجدر الإشارة إلى أن SWRs ذات القطر الأصغر تتطلب FOS أعلى.

تتطلب جميع مصاعد الجر وسائل الكشف عن فقدان الجر ، والتي تكتشف الحركة النسبية بين وسائل التعليق وحزم القيادة. في حالة فقدان قوة الجر ، يتم فصل الطاقة عن محرك وفرامل آلة القيادة. إعادة الضبط اليدوي مطلوبة باستخدام مفتاح المجموعة 1. الوسائل مطلوبة ليتم اختبارها وفقًا لإجراءات محددة موصوفة في الكود ، ويجب تضمين معايير الصيانة لوسائل فقدان الجر في برنامج التحكم في الصيانة (MCP).

مطلوب شكلين من الاختبارات الهندسية لـ AFRs و CSBs و SWRs ذات القطر الصغير (4-8 مم). الاختبار الأول للعضو الذي ينزلق بسرعة الفحص على الحزم مع شد يتوافق مع السعة القصوى. يجتاز العضو هذا الاختبار إذا استمر لمدة 4 دقائق. تحت هذا الشرط.

يتطلب الاختبار الهندسي الثاني ثلاثة اختبارات متتالية (في نفس الجزء من العضو تقريبًا) في ظل ظروف التوقف الطارئ عند السرعة المقدرة مع التوتر المقابل للسعة القصوى. يمر العضو إذا لم يتعرض لأضرار قد تتطلب الاستبدال.

بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب المصاعد المجهزة بـ AFRs و CSBs و SWRs ذات القطر الصغير (4-8 مم) وسائل للكشف عن عضو التعليق المكسور الذي سيوقف المصعد بمعدل متحكم به في الهبوط التالي الذي تم تسجيل الطلب عليه وعدم إعادة التشغيل حتى إعادة التعيين يدويًا. تتطلب المصاعد المجهزة بـ SWRs في نطاق 8-9.5 مم أيضًا وسائل الكشف عن عضو التعليق المكسور ما لم يكن لديها FOS لا يقل عن 12. مطلوب أيضًا أن يكون للمصاعد المجهزة بـ AFRs و CSBs وسيلة الكشف عن القوة المتبقية التي ستعمل قبل أن يتم تقليل قوة أي عضو معلق إلى 60٪ من قوة الكسر المقدرة ، وإيقاف المصعد عند الهبوط التالي المتاح وعدم إعادة التشغيل يدويًا حتى إعادة الضبط. يلزم اختبار كل من وسائل التعليق المكسور والقوة المتبقية وفقًا لإجراءات محددة موصوفة في الكود ، ويجب تضمين معايير الصيانة لهذه الوسائل في MCP.

ملاحظات ختامية

يمثل معيار A17.6 ومتطلبات كود A17.1 / B44 المقابلة أحدث ما توصلت إليه متطلبات وسائل تعليق المصعد المطبقة في أجزاء كثيرة من العالم. عندما يتم إنشاء التقنيات الجديدة ، ستتم إضافتها إلى معيار A17.6 ، وسيتم النظر في المتطلبات المقابلة لإدراجها في A17.1 / B44.