Otomatik Asansör Kapısı Montajında Kullanılan Halat Gerilim Ölçer Tasarım Metodolojisi

By Anup Balharpure | Süspansiyon Araçları ve Malzemeleri | Ocak 1, 2021

Okuma süresi 18 dakika

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 05
Şekil 4: Yük hücresi kalibrasyon kurulumu
AI'ya Genel Bakış

Asansör otomatik kapı sistemlerinde halat gerilimini ölçmek için düşük maliyetli, açık kaynaklı bir halat gerilim ölçer sunulmaktadır. Bu cihaz, özel bir mekanik yapıda bulunan LFT-25 gerinim ölçerli yük hücresi, HX711 sinyal düzenleyici, Arduino Uno işlemci ve Nextion dokunmatik ekran içeren klipsli bir sensör ünitesi kullanmaktadır. Kalibrasyon prosedürleri, bağlantı kelepçesinden kaynaklanan zayıflamayı hesaba katmakta ve ADC sayımlarını Newton'a eşleştirmektedir. Gerilim ayar somunu pozisyonları boyunca bir kapı operatörü düzeneği üzerinde yapılan testler, doğrusallık, yüksek tekrarlanabilirlik ve gerilim değişikliklerine orantılı yanıt göstermiştir. Tasarım taşınabilir, ekonomik ve fabrika veya saha içi halat gerilimi ölçümü ve bakımı için uygundur.

Kolay kullanımlı cihaz hızlı bir şekilde üretime geçebilir.

Anup Balharpure ve Rohit Nehe tarafından

Asansör-Yürüyen Merdiven-Sempozyumu

Bu makale ilk olarak XNUMX. Asansör ve Yürüyen Merdiven Teknolojileri Sempozyumunda paylaşılmıştır. (liftsymposium.org)

Anahtar Kelimeler: halat gerginliği, yük hücresi, otomatik asansör kapısı, otomatik kapı operatörü

Bu çalışmada, asansör kapısı tertibatlarının halat gerginliğini ölçmek için özel olarak tasarlanmış bir halat gerilim ölçerin düşük maliyetli bir açık kaynaklı tasarımı yer almaktadır. Kullanımı kolay, ekonomik ve kullanışlı bu tür bir ünite halat gerginliğini ölçmek için kapı operatörü üretim tesislerinde ve kurulum yerlerinde kullanılabilir.

Halat gerilim ölçer, bir sensör ünitesi ile sinyal iyileştirme devresi, sayısallaştırma devresi, mikro denetleyici ve etkileşimli ekran ile donatılmış gömülü bir sistemden oluşur. Sensör ünitesi, özel tasarlanmış bir mekanik yapı üzerine yük hücresi monte edilecek şekilde tasarlanmıştır. Sensör ünitesi, bir el vidası kullanılarak bir halata tutturulabilir. Halat gerginliği ölçülürken halat üzerine tutturulan sensör ünitesi yük hücresine uygulanan yük ile orantılı analog çıkış sinyali verir. Yük hücresinin analog çıkış sinyali, sinyal iyileştirme ve sayısallaştırma devresi aracılığıyla mikro denetleyiciye beslenirken buna karşılık gelen yük değeri, istenen yük birimlerine göre bir ekranda görüntülenir. Halat gerilim ölçerin çalışıp çalışmadığını görmek için bir otomatik kapı operatörü düzeneği üzerinde testler yapıldı. Halat gerilim ölçer bu testte gerilimde herhangi bir değişiklik olduğunda buna orantılı bir tepki ile sonuçlarda yüksek tekrar oranı gösterdi. Halat gerilim ölçer sinyalini halat gerginliğine karşı Newton (N) biriminde kalibre etmek için kalibrasyon testleri yapıldı.

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 01
Şekil 1-A: Kabin kapısı operatörü montajı

Bu belgede anlatılan çalışma, asansör otomatik kapı tertibatlarının halat gerginliğini ölçmek için kullanılan halat gerilim ölçerlerin geliştirilmesine ilişkin literatürdeki boşluğu doldurmaya çalışmaktadır. Anlatılan tasarım ve prosedür fabrikada veya yerinde kullanım için portatif ve düşük maliyetli bir halat gerilim ölçer aracı geliştirmek üzere asansör üretim ve hizmet şirketleri tarafından kullanılabilir.

Giriş

Asansör otomatik kapı tertibatı, asansörün önemli komponentlerinden biridir. Tipik bir asansör otomatik kapı mekanizması, bir kabin kapısı tertibatından ile bir kat kapısı tertibatından oluşur. Asansör kapısı mekanizmasında, kabin kapısı tertibatı aktif tahrikli bir komponent, kat kapısı tertibatı ise pasif tahrikli bir komponenttir, yani kabin kapıları tahrik ve motor gücüyle çalışırken kat kapıları mekanik bir bağlantı vasıtasıyla kabin kapısının hareketiyle çalışır. Bu mekanik bağlantı, kabin kapısı tertibatına monte edilen (bkz. Resim XNUMX-A) bağlama kızağı olarak da bilinen dikey bir kanattan (veya kapı tipine bağlı olarak bir çift kanat) ile kat kapısı kilidine monte edilmiş bir çift makaradan oluşur. Kapının açılıp kapanması sırasında kanatların kat kapısı kilit makaralarına geçmesiyle kabin ve kat kapıları eşzamanlı olarak hareket eder.

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 02
Şekil 1-B: Kapı askı tertibatı

Resim XNUMX-B’de, kabin ve kat kapılarını birbirine kilitlemek için kullanılan kilitleme mekanizması hariç kapı operatörü tertibatının yandan görünümü yer almaktadır. Kapı operatörü mekanizmasında genelde kapı askıları, kapı panelleri, kasnaklar, halat, askı rayı, eşik oluğu ve kapı cıvataları bulunur. Yatay sürgülü kapıların her bir paneli, Resim XNUMX-B’de gösterildiği gibi, taşıyıcı da denen askılara asılır ve üstte bir askı rayı ile altta bir eşik oluğu ile yönlendirilir. Kapının çalışması (açılıp kapanması) sırasında, ortadan açılan kapıların panelleri zıt yönde hareket eder (diğer kapı ve halat sistemi türleri ile ilgili detaylara referans kaynağından ulaşılabilir). Kapı panelleri arasındaki bağlantı iki kasnaktan oluşan basit bir halat sistemi ile sağlanır. Halatın istenen gerilimde olması ile kapı panellerinin düzgün hareket etmesi sağlanabilir. Zamanla, normal kullanım sırasında aşınma ve yıpranma nedeniyle halat gerginliğinin yeniden ayarlanması gerekir. Kapı paneli kaynaklı problemlerden kaynaklanan arızaları azaltmak için komponentlerin periyodik bakımları ile asansör kapı mekanizmasının halat gerilim ayarının yapılması önemlidir.

Piyasada çeşitli analog ve dijital halat gerilim ölçer türleri mevcut olup bu ölçüm araçları asansör kapı operatörü halatları için özel olarak tasarlanmamıştır. Şantiyedeki veya üretim tesisindeki birçok mühendis halat gerginliğini ayarlamak için halat gerginliğini elle/hissederek tespit eder. Halat gerginliğini hissederek (halatı elle itip çekerek) tespit etmek öğrenilen bir beceriden çok bir sanattır ve halat gerginliği kişiden kişiye değişeceğinden doğru bir yöntem değildir. Bu konuyu ele almak üzere bu çalışmada asansör otomatik kapı tertibatlarının halat gerginliğini ölçmek için özel olarak tasarlanmış bir halat gerilim ölçerin düşük maliyetli açık kaynaklı tasarımı gösterilmektedir.

Bu amaçla, işlem ünitesi olarak düşük maliyetli açık kaynaklı Arduino Uno panosu, sinyal iyileştirme ünitesi olarak HX711 modülü ve bir Nextion 4.3 inç ekran gibi hazır komponentler ile mekanik bir yapı ve yük hücresinden oluşan özel bir sensör ünitesi kullanılmaktadır. Halat gerilim ölçer kalibrasyonu ve kapı operatörü mekanizmasının halat gerginliğinin nasıl ölçüleceği hakkında daha fazla ayrıntı sonraki bölümlerde yer almaktadır.

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 03
Resim 2: Halat gerilim ölçer şeması

Halat Gerilim Ölçer Tasarımı ve Deney Düzeneği

Bu yazıda anlatılan halat gerilim ölçer şantiyede ve kapı operatörü üretim sürecinde kullanılabilecek taşınabilir ve kullanımı kolay bir araç şeklinde tasarlanmıştır. Bu bölümde halat gerilim ölçer tasarımı, yük hücresi kalibrasyon düzeneği, sensör ünitesi kalibrasyonu ve otomatik asansör kapısı operatörü test düzeneği ele alınmaktadır.  

Halat gerilim ölçer tasarımı ve çalışma prensibi

Resim 2’de bu yazıda anlatılan halat gerilim ölçerin şeması yer almaktadır. Bir sensör ünitesi, sinyal iyileştirme ve sayısallaştırma ünitesi, işlem ünitesi ve bir dokunmatik ekrandan oluşur.

Sensor unit

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 04
Resim 3: Halatlı özelleştirilmiş sensör ünitesi

Sensör ünitesi, mekanik yapı düzeneği içine yerleştirilen LFT-XNUMX Minyatür Sıkıştırma ve Gerilim sağlayan XNUMX-kg’lık bir yük hücresinden oluşur. Bu özelleştirilmiş sensör ünitesi, gerinim ölçer teknolojisine sahip köprü tipi sensörler kullanır.

Sensör ünitesi özel bir mekanik yapı içerisine yük hücresi yerleştirilecek şekilde tasarlanmıştır. Bu mekanik yapının asıl amacı yük hücresi için bir mahfaza temin etmek ve halattan yük hücresine olan gerilimi dönüştürmektir. Mekanik yapı iki adet teker, bir U yarıklı blok, bir V- tutucu, bir bağlantı kelepçesi, bir stoper ve bir adet elle döndürülen vidadan oluşur. Resim 3’te bu yazıda bahsedilen halat gerilim ölçerin CAD görüntüsü yer almaktadır. Resim 3’teki birinci ve ikinci teker halatın sensör ünitesi içinde doğru konumlandırılmasını sağlayan kılavuz tekeri görevini görür. U yarıklı blok ise çapraz kenetleme elemanı olarak çalışır. U yarıklı blok bir el vidası kullanılarak U yarıklı bloğun hareketi stoper tarafından durdurulana kadar halatı sıkıştırabilecek şekilde hareket ettirilebilir. U yarıklı blok, stoper ve el vidasından oluşan alt birim, halat geriliminin yük hücresine aktarılmasını sağlayan bağlantı kelepçesi üzerine monte edilir.

Sensör ünitesi çalışması yani mekanik yapı tertibatının çalışması ve halat gerilimini ölçmek için yük hücresi çalışmasına yönelik prosedür şu şekildedir:

  1. Halatı ve sensör ünitesini, halat birinci ve ikinci tekerin oluğuna gelecek şekilde ayarlayın.  
  2. Halat sensör ünitesine yerleştirildikten sonra, U yarıklı kelepçenin hareketi stoper tarafından durdurulana kadar U yarıklı kelepçe elle sıkılan vidayla halatı sıkılaştırır.
  3. Halatın U yarıklı kelepçeyle sıkılaştırılmasıyla halat gerilimi bir bağlantı kelepçesi vasıtasıyla yük hücresine aktarılır.
  4. Yük hücresine halat gerilimi oranında aktarılan nihai analog çıktı voltajı çıktı verisinin istenen formatta sağlanıp işlenmesi için elektronik devrelere beslenir.  

Sinyal İyileştirme Ünitesi

Halat gerilim ölçerin sinyal iyileştirme ünitesi olarak HXXNUMX amplifikatör ve XNUMX-bit analogdan sayısala çevirme (ADC) modülü kullanılır. Bir köprü sensör ile doğrudan arayüz oluşturmak üzere tartı ve endüstriyel kontrol uygulamaları için özel olarak tasarlanmış Avia Semiconductor’ın patentli teknolojisine dayanır. Dahili düşük gürültülü programlanabilir kazanç amplifikatörü (PGA) ve A kanalı için XNUMX ve XNUMX seçilebilir kazanç ve B kanalı için XNUMX sabit kazanç ile A ve B olmak üzere iki kanalı vardır. Düşük maliyetli olup serbest pazarda kolaylıkla bulunur. Bu modül, iki kablolu seri iletişim ile seri formatta çıktı sağlar.

İşlem Ünitesi

Arduino Uno, açık kaynaklı ve kolay erişilebilir bir geliştirme panosudur. Demo çalışmasında işlem ünitesi olarak kullanılmaktadır. Panoyla ilgili daha fazla bilgi için referans kaynağına bakabilirsiniz.

Dokunmatik ekran

Bu yazıda anlatılan halat gerilim ölçer için insan-makine etkileşimli arayüz olarak Nextion marka, NXXNUMXKXNUMX_XNUMXR model, XNUMX inç rezistif dokunmatik ekran kullanılmaktadır. NXXNUMXKXNUMX_XNUMXR ekranın kullanımı çok kolay olup piyasada bulunabilir ve halat gerilim ölçerin işlem ünitesi ile seri olarak bağlanır. İşlem ünitesi tarafından işlenen çıktı verileri, Nextion marka XNUMX-inç ekranın ‘in özel yapım GUI’sinde görüntülenir.

Yük hücresi kalibrasyon düzeneği

Resim 4’te yük hücresinin özelliklerini çalışmada kullanılan yük hücresi kalibrasyon düzeneği gösterilmektedir. Düzenek, yük hücresi yapının üst elemanlarından birine sabitlenecek şekilde yapılan, tesviye vidalı dört ayaklı bir alüminyum ekstrüzyon yapısından oluşur. Yük hücresi birden fazla kalibre edilmiş ağırlığı taşıyacak şekilde bir tutucu ile sabitlenmiştir.

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 05
Şekil 4: Yük hücresi kalibrasyon kurulumu

Yük hücresinin bilinen çeşitli ağırlıklara göre tepkisini kalibre etmek için kalibrasyon deneyleri yapılır. Kalibrasyon deneyleri için kullanılan ölü ağırlıklar F1 hassasiyet sınıfındadır ve akredite laboratuvar olan Hindistan Ulusal Akreditasyon Kurulu Test ve Kalibrasyon Laboratuvarları’nda (NABL) kalibre edilmiştir. Kalibrasyon deneylerinde, HX5 modülünden yük hücresine ~711-V kadar bir tahrik uygulanır. Yük hücresini kalibre etmek için yük hücresi tutucusu bilinen bir ağırlıkla sabitlenir ve buna karşılık gelen yanıt analog çıkış voltajı cinsinden olacak şekilde işlem ünitesi tarafından ölçülerek işlenir. Kalibrasyon deneyi yük hücresi tepkisinin çeşitli ağırlıklar için ölçüldüğü ve yük hücresi çıktısının (analog voltaj sinyali) N veya kgf olmak üzere istenen birimde bir başvuru çizelgesi oluşturacak şekilde gerçekleştirilir. Yük hücresi kalibrasyon deneylerinin sonuçlarından bu yazının sonlarında bahsedilecektir.

Sensör ünitesi kalibrasyon düzeneği

Daha önce de belirtildiği gibi, sensör ünitesi mekanik bir düzeneğe monte edilen bir yük hücresinden oluşur. Sensör ünitesinin yapımı, yük hücresinin yükleme kuvvetini azaltan bir ara eleman kullanılmaksızın doğrudan ağırlıkla yüklenmesi şeklinde değil, gerilimin veya ölçülecek yükün bir bağlantı kelepçesi aracılığıyla yük hücresine aktarılacağı şekilde tasarlanmıştır. Sensör ünitesi ile analog çıktı verilerini istenen birimde (N veya kgf) ağırlığa göre kalibre etmek için Resim 5’te yer alan düzenek kullanılarak sensör ünitesi kalibrasyon deneyleri yapılır.

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 06
Resim 5: Sensör ünitesi kalibrasyon düzeneği

Sensör ünitesi kalibrasyon düzeneği alüminyum ekstrüzyon elemanlarından yapılan dört ayaklı bir montaj masası, bir ucunda halat kılavuz makaralı bir halat tutma standı, ölü ağırlıkları, halatı ve kalibre edilmiş ölü ağırlıkları asmak için bir ağırlık tutucusundan oluşur. Kalibrasyon düzeneğinde kullanılan halat asansör otomatik kapı operatörü düzeneklerinde kullanılan halatın aynısıdır (halat malzemesi: SS tel halat; malzeme sınıfı: SS304; 3mm; imalat: 7 damarlı clossley kalıbı; minimum frenleme kuvveti: 1570 (N/mm2)). Kalibrasyon setlerinde kullanılan ölü ağırlıklar da önceki bölümde kullanılan ölü ağırlıkların aynısıdır.

Sensör ünitesini kalibrasyon düzeneğinde kalibre etmek için, Resim 5’te görüldüğü gibi halatı tutan standın bir ucuna halat, diğer ucuna da ağırlık tutucu sabitlenir. Sensör ünitesi daha önce anlatıldığı gibi elle sıkılan bir vida kullanılarak halata tutturulur. Ağırlık tutucuya çeşitli kalibre edilmiş ölü ağırlıklar eklenerek halat gerilimi değiştirilir. Elde edilen ham ADC sayısı Arduino kartı kullanılarak PC’ye gönderilir.

Otomatik asansör kapısı operatörü test düzeneği

Resim 6’da halat gerilim ölçerin (sensör ünitesi ve elektronik devre) çalışışını göstermek için bu yazıda anlatılan deney düzeneğinde kullanılan belirli bir tür asansör otomatik kapı operatörü mekanizması yer almaktadır. Bu mekanizma kapı askı panelleri, halatlar, kasnaklar ve kapı panel askılarının hareket edeceği raylardan oluşur. Halat gerilimini ayarlamak için bir halat gerilim ayarlama somunu bulunur. Bu somunu saat yönünde veya saat yönünün tersinde çevirerek halat gerilimi arttırılabilir veya azaltılabilir.

Daha önce de belirtildiği gibi, halat gerilim ölçer çeşitli somun konumları, yani kapı operatörü mekanizmasının çeşitli halat gerilim ayarlarına göre kalibre edilir. Bu deney farklı halat gerilim somunu pozisyonlarına göre halat gerilim ölçer analog çıktı verilerine dair bir başvuru çizelgesi elde edilmesini sağlar. Resim 4 ve 5’te yer alan deney düzeneklerinden elde edilen veri setleri kullanılarak, halat gerilim ölçer farklı halat gerilim somunu ayarlarına göre istenen birimde (N veya kgf) kalibre edilir.

(Not: Resim 6’da otomatik asansör kapısı operatörü tertibatı yer almaktadır. Kolaylık olması açısından tertibatın motor, kemer ve kavrama kızağı gibi bazı parçaları gösterilmemektedir.)

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 07
Resim 6: Halat üzerine tutturulan halat gerilim ölçer ünitesi ile asansör otomatik kapı operatörü test aygıtının CAD tasarımı

Sonuçlar

Bu bölümde, asansör otomatik kapı test aygıtındaki yük hücresi kalibrasyon düzeneği, sensör ünitesi kalibrasyon düzeneği ve halat gerilim ölçer testlerinin sonuçları ele alınmaktadır.

Yük hücresi kalibrasyon sonuçları

Yük hücresi kalibrasyon deneyleri daha önce bahsedilen düzenek kullanılarak yapılmış olup sonuçları Resim 7’de yer almaktadır. Yük hücresini kalibre etmek için, kalibre edilmiş ~9.81 N’luk ağırlıklar kademeli olarak eklenir ve buna karşılık gelen ADC sayısı türünden sonuçlar kaydedilir. 50 N ila 180 N aralığındaki ağırlıklara göre elde edilen sonuçlar kaydedilir. İstatistiksel olarak ortalama verilere ulaşmak için, Resim 7’de gösterilen her bir veri göstergesi, 50 veri noktasından oluşan örnekleme penceresi üzerinden verilerin ortalaması alınarak hesaplanır.

Resim XNUMX’de, x-ekseni ağırlıkları (N), y-ekseni ise ADC sayıları yer almaktadır. Burada iki veri kümesi görülmektedir: bunlardan biri siyah renkle gösterilen ve yapılan deney sonucunda kaydedilen yük hücresi çıktı ADC sayısı, diğeri ise üreticiye ait veri sayfasından elde edilen ve kırmızı renkle gösterilen yük hücresi çıktı verileridir. Bu deney yük hücresinin veri sayfasında belirtildiği şekilde doğrusallığını doğrulamak için yapılır. Resim XNUMX’deki grafikte görüldüğü üzere, deney sonuçları üretici tarafından temin edilen veri seti ile karşılaştırıldığında beklenen doğrusal davranış görülmüş, en yüksek sapma %XNUMX oranında gerçekleşmiştir.

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 08
Resim 7: Yük hücresi kalibrasyon sonuçları (Ağırlıklar’a (N) karşı ADC sayıları)

Sensor ünitesi kalibrasyon sonuçları

Resim 8’de sensör ünitesinin deneysel sonucunda elde edilen kalibrasyon verileri yer almaktadır. Sensör ünitesinde kullanılan yük hücresi halat gerilimi ile doğrudan yüklenmez, bunun yerine bir bağlantı kelepçesi yardımıyla yüklenir. Sensör ünitesi tasarımı (mekanik yapı ve bağlantı kelepçesi) azaltılmış halat gerilimini yük hücresine aktaracak şekildedir. Sensör ünitesi açısından, yük hücresi üzerindeki mekanik yapının neden olduğu azaltılmış yükleme etkisini hesaba katmak için yük hücresi yeniden kalibre edilmelidir.

Resim 8’de x ekseni halat gerilimini (N) y ekseni ise çıktı ADC sayısını göstermektedir. İstatistiksel olarak ortalama veri elde etmek için, Resim 8’de yer alan her bir veri göstergesi, verilerin ortalaması 50 veri göstergesinden oluşan örnekleme penceresi üzerinden alınarak hesaplanır. Grafikte 120 N ila 320 N aralığında kalibre edilmiş ağırlıklara karşılık gelen ADC sayıları kırmızı dairelerle gösterilmektedir.

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 09
Resim 8: Sensör ünitesi kalibrasyon sonuçları (Halat gerilimine (N) karşı ADC sayısı)

Resim 8’deki veriler, Resim 7’deki lineer tepki eğilimine benzer şekilde sensör ünitesinin doğrusal tepkisini göstermektedir. Ancak, azaltma etkisi nedeniyle beklendiği gibi, aynı yüke karşılık gelen çıplak yük hücresi tepkisine (bkz. Resim 7) kıyasla sensör ünitesinin tepkisi daha düşük değerdedir. Örneğin, yük hücresine doğrudan 150N yüklendiğinde çıktı ~13 x 105 (1321328) ADC sayısı şeklinde gerçekleşir.

Halat gerilim ölçerin kullanımı

Halat gerilim ölçerin (sensör ünitesi ve elektrik devresi) nasıl çalıştığını göstermek ve değerlendirmek için bir asansör otomatik kapı operatörü düzeneği üzerinde testler yapılmıştır. Daha önce de litrildiği gibi, otomatik kapı operatörü düzeneğin alt birimlerinden biri kapı panellerini çalıştıran bir askı sisteminden (askı ve kasnak sistemi) oluşur. Deneyler sırasında, gerilim somununu çeşitli konumlara getirerek askı sisteminin halat gerilimi değiştirilmiştir. Gerilim ayar somununun konumu, halat tutma kelepçesi ile somunun kendisi arasındaki mesafedir. Halat gerilimini değiştirmek için halat gerilim ayar somunu elle döndürülür ve halat tutma kelepçesine olan mesafesi verniye skalası kullanılarak ölçülür.

Resim 9’da bu bölümde anlatılan deneylerin sonuçları yer almaktadır. Resim 9’da, halat gerilim ölçer çıktısı ADC sayısı bazında y ekseninde, gerilim ayar somunu konumu ise x ekseninde yer almaktadır. Halat ayar somunu konumunun 39 mm ila 36.5 mm aralığında değiştirildiği ve ilgili halat gerilim ölçer tepkisinin ölçüldüğü deney Test 1 olarak tanımlanmıştır. Sonuçların tekrarlanabilirliğini ölçmek için bu deneyler beş kez yapılmış ve elde edilen veri kümeleri TEST 1’den TEST 5’e kadar olacak şekilde isimlendirilmiştir. (Resim 9).

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 10
Resim 9: Halat gerilim ölçerin çalışmasını göstermek için somun konumları (mm) ve ADC sayısına dair grafik

Resim 9’da bu bölümde anlatılan deneylerin sonuçları yer almaktadır. Resim 1’da, halat gerilim ölçer çıktısı ADC sayısı bazında y ekseninde, gerilim ayar somunu konumu ise x ekseninde yer almaktadır. Halat ayar somunu konumunun 5 mm ila 39 mm aralığında değiştirildiği ve ilgili halat gerilim ölçer tepkisinin ölçüldüğü deney Test 36.5 olarak tanımlanmıştır. Sonuçların tekrarlanabilirliğini ölçmek için bu deneyler beş kez yapılmış ve elde edilen veri kümeleri TEST XNUMX’den TEST XNUMX’e kadar olacak şekilde isimlendirilmiştir. (Resim XNUMX).

Resim 9’da ayrıca somun konumu 39 mm’den 36.5 mm’ye değiştirildiğinde ADC sayılarının arttığı da görülmektedir. Halat gerilimi ayar somunu kullanarak halatı sıkılaştırdığımızda halat gerilim ölçer daha yüksek gerilim değeri vermektedir. Bu da bu yazıda anlatılan halat gerilim ölçerin doğru çalıştığını göstermektedir.

Resim 9’da halat gerilim ölçer çıktısı ADC sayısı biriminde gösterilmektedir. Halat gerilim ölçer çıktısını ADC sayısı biriminden Newton’a (N) çevirmek için Resim 8’de yer alan kalibrasyon verileri kullanılır (doğrusal denklem). Somun konumuna göre halat gerilim ölçer çıktısının Newton (N) biriminde elde edilen veriler Resim 10’da yer almaktadır. Bu da bu yazıda bahsedilen halat gerilim ölçerin temel çalışma ve veri azaltma prosedürünü göstermektedir.

Asansör Otomatik Kapı Montajında ​​Kullanılan Halat Gerginlik Ölçer Tasarım Metodolojisi - 11

Sonuç

Bu yazıda bir halat gerilim ölçer tasarım metodolojisi ele alınmıştır. Söz konusu halat gerilim ölçer asansör otomatik kapı mekanizmalarında kullanılan halatlar için özel olarak tasarlanmıştır. Halat gerilim ölçer ünitesi tasarımında kullanılan yük hücresi gerinim ölçer teknolojisine dayanmaktadır. Yük hücresi ve sensör ünitesini kalibre etmek için kalibrasyon deneyleri yapılmıştır. Kalibrasyon deneylerinin sonucu halat gerilim ölçerde kullanılan yük hücresinin doğrusal ve tekrarlanabilir tepkisini sergilemiştir. Halat gerilim ölçerin çalışmasını göstermek için bir asansör otomatik kapı mekanizması düzeneği üzerinde deneyler yapılmıştır. Bu deneylerin sonuçları, bir kapı mekanizması askı sisteminin halat gerilimini kontrol etmek için halat gerilim ölçerin tekrarlanabilir ve kolay kullanımlı olduğunu göstermiş ve onaylamıştır. Kapı operatörü askı sisteminin farklı pozisyonlarında tekrarlanabilir sonuçlar elde edilecek şekilde verilerin doğru bir biçimde ölçüldüğü de gösterilmiştir.

Teşekkür

Bu çalışmaya verdikleri destekten ötürü Samadhan Kadam’a (uygulama mühendisi, Creestaa Elevator (Hindistan) Pvt. Ltd.), Baba Patil’e (araştırma ve geliştirme mühendisi, Creestaa Elevator (Hindistan) Pvt. Ltd) ve Pratik Patil’e (tasarım mühendisi, Rewale Engineering Pvt. Ltd.) teşekkürlerimizi sunarız.


Referanslar

[1] L. Janovsky, “Asansör Mekanik Tasarımı (Üçüncü Baskı).” Elevator World, Inc., ABD (1999)

[2] Michael A., V. Dohre ve T. Cecere, “Kapı Operatörleri.” Eğitim Odaklı, ELEVATOR WORLD (2003)

[3] LFT-25-50 kg yük hücresi ayrıntıları, en.ligentcn.com/a/chanpinzhanshi/zuqiuqicai/48.html (7 Haziran 2020'ye erişildi)

[4] HX711 modülü veri sayfası, cdn.sparkfun.com/assets/b/f/5/a/e/hx711F_EN.pdf (07 Haziran 2020'de erişildi)

[5] Arduino Uno detayları, Store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3 (07 Haziran 2020'de erişildi)

[6] Nextion, model-NX4827K043_011R ayrıntılarını yapar, nextion.tech/datasheets/nx4827k043/ (07 Haziran 2020'de erişildi)

[7] C. Slattery ve M. Nie, “Yüksek Performanslı, Düşük Maliyetli Tartım Terazileri için Referans Tasarım.” Analog Diyalog, Cilt. 39, No. 12, 1-6 (2005).

Rohit Nehe Creestaa Elevators (Hindistan) Pvt'de elektrik ve elektronik bölümünün başkanıdır. Ltd. 2008 yılında New York Syracuse Üniversitesi'nden mekanik ve uzay mühendisliği alanında yüksek lisans derecesini aldı. Doktora derecesini 2013 yılında Michigan Eyalet Üniversitesi, East Lansing, Michigan'dan makine mühendisliği alanında aldı. Disiplinler arası mühendislik alanlarını içeren teşhis araçlarının geliştirilmesinde güçlü bir araştırma ve akademik geçmişe sahiptir. Creestaa Elevators'daki mevcut faaliyeti, dikey ulaşım sistemlerinde araştırma ve ürün geliştirmeyi içermektedir.

Paylar