ما هي المواد التي سيتم استخدامها في سلالم متحركة المستقبل؟

يستخدم الملايين من الناس السلالم المتحركة كل يوم. أتساءل كم منهم تساءل عن نوع المواد المستخدمة في تصنيع السلالم المتحركة ومكوناتها. بالنظر إلى السيارة من الخارج ، يمكن للمرء أن يرى الجسم مصنوعًا من المعدن (المعادن). الإطارات من المطاط والنوافذ من الزجاج وما إلى ذلك. أثناء ركوبها ، قد يلاحظ المرء أنها محاطة بمكونات وتجميعات فرعية مصنوعة من مواد خفيفة وثقيلة مثل الجلد والمطاط والبلاستيك.

إذا قام الناس بفحص قطار أو طائرة من الداخل والخارج ، فيمكنهم أن يستنتجوا أنها أيضًا مصنوعة من أنواع مختلفة من المواد ، مثل المعادن والمركبات والبلاستيك والمطاط والسيراميك. كنظام نقل ، يجب أن يكون للسلالم المتحركة نفس تنوع المواد المستخدمة في تصنيعها. بالنسبة لمتخصص السلالم المتحركة ، قد تكون الإجابة على مثل هذا التصميم سهلة ، ولكن بالنسبة للشخص العادي ، قد يكون من الصعب فهمها. ستحاول هذه المقالة تقديم فهم عام لما يجري داخل إحدى أهم وسائل النقل من منظور المواد.

هناك نوعان من السلالم المتحركة: خفيفة وثقيلة. تختلف مواصفات تصميمها بسبب ظروف التحميل والتشغيل. السلالم المتحركة للخدمة الشاقة أعلى في الارتفاع (أكثر من 10 أمتار) ، وتنقل عددًا أكبر من الركاب وتعمل لفترات طويلة كل يوم (أكثر من 20 ساعة). بغض النظر عن نوع السلم المتحرك ، تظل مبادئ التشغيل والميكانيكية كما هي: تشبه الدراجة التي تحتوي على أسنان مسننة متصلة بسلسلة. يتم تطبيق عزم الدوران على ضرس واحد ؛ تنقل السلسلة عزم الدوران إلى العجلة المسننة الثانية ليتم تحويلها إلى سرعة خطية.

يتكون السلم المتحرك من عمودين: عمود علوي وعمود وسيط. يحتوي كل عمود على اثنين من أسنان العجلة ، واحدة في كل نهاية / جانب من العمود. ترتبط العجلة المسننة بسلسلة من كل جانب. يحتوي العمود العلوي على ضرس آخر يأخذ عزم الدوران من سلسلة متصلة بمحرك. يحتوي العمود العلوي أيضًا على ضرس إضافي أصغر ، والذي يحرك نظام الدرابزين. يتم تثبيت الخطوات على سلاسل العمودين الرئيسيين (الأعمدة العلوية والبطارية) ، وتشكل العجلة المسننة الشريط التدريجي. شريط الخطوة عبارة عن حلقة مغلقة ، تدور حول العمودين ، وعلى طول المنحدرات والانحدار. تسير الدرجات على المسارات الموضوعة على طول المنحدرات والمنحدرة في الجانبين الرئيسي والعائد. تحتوي الدرجات والسلاسل على عجلات للمساعدة في تسهيل حركة الدرجات والسلاسل على المسارات. يستخدم نظام الدرابزين لدفع أحزمة الدرابزين إلى سرعة مساوية لسرعة شريط الخطوة. يستخدم الركاب حزام الدرابزين لدعم وزنهم و / أو زيادة ثباتهم عند الوقوف على شريط التدرج.

يسرد الجدول 1 الأجزاء المذكورة أعلاه والتجمعات الفرعية والمواد التي صنعت منها. تميل الأعمدة العلوية والعربة ، مع أسنانها المسننة ، إلى أن تكون مصنوعة من الحديد الزهر أو الكربون العادي أو المنغنيز أو الكروم الصلب. يمكن استخدام المعالجات الحرارية على مواد العجلة المسننة للحصول على خصائص ميكانيكية محددة.

الخطوات مصنوعة من الفولاذ الكربوني. بعض أجزاء الدرجات مصنوعة من الفولاذ المصبوب. صُنعت الدرجات أيضًا من الألومنيوم وغالبًا ما تستخدم في السلالم المتحركة الخفيفة. عجلات الدرجات والسلاسل مصنوعة من الفولاذ المصبوب أو الألومنيوم. تحتوي العجلات على إطارات مصنوعة من تركيبات مطاطية أو بلاستيكية. تخضع سلاسل النطاقات المتدرجة للتوتر بواسطة العربة ، والتي يتم تصنيعها بشكل أساسي من أجزاء مصنوعة من الفولاذ الكربوني العادي.

المصعد بالكامل مغلف ومدعوم بدعامات. الجزء العلوي من السلم المتحرك مغطى بدرابزين ، وسطح وحواف ، وكلها غالبًا ما تكون مصنوعة من الفولاذ الكربوني العادي ، والتي يمكن أن تكون مغطاة أو مجلفنة. المتحكم في السلم المتحرك به إلكترونيات مصنوعة من السيراميك مع دعامات مصنوعة من معادن أو بلاستيك.

من المثير للاهتمام اكتشاف أن مركبة النقل مثل السلم المتحرك لا تتمتع بنفس مستوى التنوع المادي الذي تتمتع به وسائل النقل الحديثة الأخرى. ما يصل إلى 95٪ من مكونات السلالم المتحركة شديدة التحمل مصنوعة من نوع من الفولاذ. قد تكون ظروف التشغيل القاسية هي السبب وراء استخدام العديد من الشركات المصنعة لهذه المواد المعمرة. ومع ذلك ، من منظور ميكانيكي أو خصائص ، يمكن أن تتطابق المعادن الأخرى أيضًا مع المتانة التي يوفرها الفولاذ. التكاليف وسهولة التوفر هي أسباب أخرى لاستخدام الفولاذ في كثير من الأحيان. بالإضافة إلى ذلك ، تفرض لوائح مكافحة الحرائق قيودًا قد تعيق قدرة المصممين والمصنعين على استكشاف مواد مثل البلاستيك. يمكن أن يحتوي السلم المتحرك للخدمة الشاقة على ما يصل إلى 50 مجموعة رئيسية (10,000 مكون) ، ولا يستخدم أي منها السيراميك أو البلاستيك كمواد شائعة.

يتمثل أحد الأساليب في تغيير مواد خطوات السلم المتحرك من الفولاذ إلى الألومنيوم. على الرغم من أن هذا التغيير قد تم إجراؤه في قطاع السلالم المتحركة الخفيفة ، إلا أن هناك حاجة إلى مزيد من الجهود لتغيير الثقافة في قطاع السلالم المتحركة للخدمة الشاقة. يجب تطبيق تغيير مماثل على التجميعات الفرعية الأخرى لتحويل التبعية من نوع مادة واحد إلى مجموعة متنوعة من أنواع المواد. يمكن أن يساهم ذلك في الحفاظ على المواد الخام من خلال خلق توازن بين التصميمات الجيدة للسلالم المتحركة والموارد المتاحة لتصنيعها. ومع ذلك ، ستحتاج الصناعة إلى التخطيط ووضع الإستراتيجيات لإشراك هذا التحول.