Asansör Modernizasyonu: Kayıp Mühendislik Sanatı

Eskiyen asansör ekipmanının sınırlamaları ve tasarım özellikleri ile nasıl başa çıkılır?

Roger Howkins ve Kate Hibner tarafından

Bu makale ilk olarak Asansör ve Yürüyen Merdiven Teknolojileri Dördüncü Sempozyumunda sunulmuştur. www.liftsymposium.org.

Bu makale, asansör modernizasyon mühendisinin kullanabileceği teknikleri ve araçları araştırmakta ve adli asansör mühendisliği vaka incelemelerini, ithal asansörler için kullanılan kodları, kapı sistemlerinin güvenilirlik etki testlerini ve sürüş kalitesini kullanmaktadır. Deneyimli asansör modernizasyon mühendisinin, dikkate alınan eskiyen asansör ekipmanının sınırlamalarını ve tasarım özelliklerini ve bunun yeni mühendislik bileşenleri ve sistemleri ile nasıl harmanlanabileceğini ve orijinal ve güncel kod gerekliliklerini anlaması gerekir. Ayrıca, asansör ekipmanının kaldırılması, yollar (muhtemelen döşeme plakaları boyunca) ve asansör kuyu duvarlarının yeni sabitleme araçları için uygunluğu için binanın yapısal sınırlamaları dikkate alınmalıdır.

Asansör Modernizasyonu Tasarım Kılavuzunda Roger E. Howkins şunları açıklıyor:

“Asansör modernizasyon tasarımcısı, 'Asansör sistemi ne zaman eskir?' 'Ne zaman nakil, beyin ameliyatı veya yüz germe gerektirir?' başka bir deyişle, 'bir modernleşme'. Asansör şirketleri, mimarlar ve danışmanlar asansör modernizasyonunu tanımlamak için çeşitli terimler kullanırlar, yani dönüşüm, güçlendirme, yenileme, değiştirme veya yükseltme.”[1]

Durum

Son zamanlardaki asansör konferansları ve sempozyumlarında, yüksek oranda bildiri ve poster oturumları (yaklaşık %30), asansör trafik analizi araştırmasında tanımlanan asansör performansına yönelik sistem yaklaşımına ayrılmıştır. Bir sonraki en yüksek sayıda makale, trafik kontrolü ve yeşil konulara yönelik bir önyargı ile mekanik ve elektrik tasarımına ayrıldı. Endişe verici bir şekilde, tüm bu makaleler genellikle mevcut asansör stokundan ziyade “yeni inşa” sistemlerine odaklanmaktadır.

Mart 2010 itibariyle yayınlanan verilere göre, yaklaşık 4.5'i Birleşik Krallık'ta olmak üzere, Avrupa'da yaklaşık 207,000 milyon ünite kurulu olduğu tahmin edilmektedir[2] Birleşik Krallık'ta, 114,000'dan önce kurulmuş olduğu tahmin edilen 1986 asansör ünitesi bulunmaktadır. [3] Orijinal ekipmanın tasarımına ve bakımının nasıl yapıldığına bağlı olarak, bu üniteler faydalı teorik tasarım ömürlerinin sonuna geliyor olabilir. Bu mevcut birimlerin çoğu, asansör modernizasyonunun kısıtlamalarının mevcut asansör kuyusu, makine dairelerinin boyutu ve yeniden kullanılabilecek, yenilenebilecek veya modernize edilebilecek herhangi bir ekipman olduğu küçük binalarda bulunmaktadır.

Avrupa'da, şu anda bakımı yapılmakta olan asansörlerin tahmini %64'ü konut binalarına ve sadece %14'ü ofislere kurulmuştur. Bu nedenle, Avrupa asansör stokunun küçük bir kısmı üzerinde asansör sistemi analizi yapmak için önemli miktarda çaba ve zaman harcandığı görülmektedir.                                              

Mevcut bir asansörle karşı karşıya kaldıklarında, asansör üreticilerinin çoğu modernizasyonu bir iyileştirme seçeneği olarak görmez. Eski ekipmanı koruma ve orijinal tasarım standardına geri getirme zorluğunu üstlenmek yerine, bir katalogdan “standart” üniteler kurmayı tercih ederler.

Polonya'da mevcut asansör stoğunun 81,683 adet olduğu kabul edilmektedir ve orada en az 25,000 yaşında olan 60'den fazla ünite olduğu tahmin edilmektedir.[4] Bu üniteler hiçbir modernizasyona sahip değildir ve bugün elde edilmesi zor olan özgün tasarım ve işçilik düzeyine sahiptir. Polonya, bu tarihi asansörleri yeni EN 81 asansörleriyle değiştirmeye karar verirse, haklı olarak tarihi bir vandalizm eylemi olarak kabul edilir.

Bu, yeni asansör kurulumlarında uzmanlaşan tasarım mühendisleri ve saha teknisyenlerinin beceri ve uzmanlıklarını mutlaka yansıtmaz, ancak asansör modernizasyonuna ilişkin beceri ve uzmanlığın, asansörde istihdam edilen daha genç mühendislere ve teknisyenlere aktarılmadığı endişesi devam etmektedir. şirketler - danışmanlar, mekanik ve teknik satış mühendisleri.

Sınırlamalar

Asansör modernizasyonu, bir sanatçının inceliğine sahip bir mühendisin becerilerini gerektirir. Tüm bileşenlerin bulunabileceği bir “teknik yemek kitabı” olarak da tanımlanabilir, ancak bunlar doğru oranlarda doğru şekilde harmanlanmadıkça, tamamlanmış asansör modernizasyonunun sonuçları sistemin önceki durumundan daha kötü olabilir. çalışmalar yapıldı.

Günümüzde “yeni asansör montajı” satış işlemi, üretim ve tip test prosedürlerinin kurulma ve gerçekleştirilme şekli nedeniyle değişime veya uzlaşmaya yer vermeyen standart şirket ürün yelpazesi şeklinde dikte edilmektedir.

Nitelikli asansör modernizasyon mühendisleri, yeni bir asansör kurulumunun getirdiği sınırlamalarla sınırlı değildir. Bir tasarımda kullanılabilecek ve harmanlanabilecek bileşenlere veya malzemelere yönelik çok daha fazla “boş tuval” yaklaşımına sahipler. İyi bir modernizasyon projesinin önemli bir avantajı vardır: asansör, karakterini kaybetmez, ancak ilk kurulduğu andan itibaren önemli teknik ve güvenlik yönlerini korur veya geliştirir.

Bilgili bir modernizasyon mühendisi, bir asansörü orijinal özelliklerine geri döndürebilir ve yine de standart bir genel ürün yelpazesinden modern bir asansör ürününden daha uzun süre dayanabilecek güvenli ve güvenilir bir kurulum sağlayabilir. Eski asansör ekipmanı, kanıtlanmış bir tasarım ve üretim sürecine, son derece güvenilir ve sağlam bileşenlere ve yüksek bir hayatta kalma olasılığına sahiptir. Yeni asansör kurulumları çok daha karmaşık olma eğilimindedir ve uzun ömür yerine rekabet edebilirliği sağlamak için tasarlanmış karmaşık bileşenler ve alt sistemlerden oluşur.

Kritik görev

Bir asansörün “eski” olması, güvensiz veya güvenilmez olması gerektiği anlamına gelmez. Bunun yerine dikkate alınması gereken, bu asansörün yolcu ve eşya taşıma işlevini güvenli ve güvenilir bir şekilde yerine getirip getiremeyeceğidir. Bu nedenle, modernizasyon gerektirebilecek kritik öneme sahip sistemleri dikkate almalıyız. Bu sistemler, asansör motor odası ve asansör kuyusundaki bileşenleri ve alt sistemleri, bilgi sistemlerini ve ayrıca birincil güvenlik sistemlerini içerir. Görev açısından kritik bileşenler arasında dişlisiz makineler, sonsuz dişli tahrikler, kontrolörler, seçiciler, kasnaklar, kapı tahrikleri, aşırı hız regülatörleri ve güvenlik dişlileri bulunur ancak bunlarla sınırlı değildir.

Tek bir kaldırma alt sisteminin veya bileşeninin eskimesi, tüm montajın değiştirilmesi gerektiği anlamına gelmez. Eski asansörler için orijinal bileşenlerle aynı tasarım ve güvenlik özelliklerine sahip bileşenleri tedarik eden uzmanlaşmış imalat şirketleri bulunmaktadır.

Adli Mühendislik

Modernizasyon mühendisi, enerji tüketimini azaltmak için kuralların veya standart önerilerin farkında olmalı, ancak modern teknoloji, trafik yönetimi veya estetik ile kısıtlanmamalıdır. Ferforje mahfazalı ve vitray süslemeli ahşap asansör kabinleri ve orijinal makine ve mekanik ekipmana sahip asansörlerin, hassas bir modernizasyon ve restorasyon süreci gerçekleştiriliyorsa kritik bir görev olması gerekmez. Standart bir modern asansör tipik olarak tarihi bir çevreye hassas bir şekilde karıştırılamayacağından, bir modernizasyon mühendisi adli mühendislik aracını kullanmalıdır.

Adli mühendislik, "personel yaralanma veya hasara neden olan, başarısız olan veya çalışmayan veya amaçlandığı gibi çalışmayan malzemelerin, ürünlerin, yapıların veya bileşenlerin araştırılması" olarak kabul edilir.^[8] Sonuç olarak, adli soruşturma, performansı artırmak veya bir bileşenin ömrünü uzatmak amacıyla arıza nedenlerini bulmayı amaçlar.

Asansör motor odasında kritik görev olarak kabul edilen bileşenler motor ve dişli kutusu grubu ve kontrolördür. Ayrıca “eski” olabilecek ve mevcut kod gereksinimlerine uymayan bir aşırı hız regülatörü de olabilir. Ancak, kurulum sırasında geçerli olan koda uygun çalıştığı sürece, takılan güvenlik tertibatı ile uyumlu olmalıdır.

Bazıları 50 yıldan daha eski olan dişli veya dişlisiz makineler göz önüne alındığında, basit seçenek, ilgili sorunlarla birlikte bunları kaldırmak ve yeni ekipmanı mevcut yapısal çelik taban plakasıyla harmanlamak olacaktır. Yeni ekipman yük yolları mevcut yapıdan önemli ölçüde farklılık gösterebileceğinden, bu, orijinal taban plakası tasarımının yapısal bir analizini gerektirecektir. Bununla birlikte, yeni düzenleme, büyük olasılıkla sapacak ve yeni ekipmanın erken arızalanmasına neden olacaktır. Öte yandan, modernizasyon düşünülürse, ekipman yükleme yolları aynı kalacak ve daha az tasarım geliştirme ve daha düşük sermaye maliyetleri gerektirecektir. Bu çok daha uygun maliyetli bir çözüm olacaktır.

Sonsuz dişli bir cer makinesinin iç bileşenlerini görsel olarak incelemek ve ünite için beklenen kalan ömür beklentisi hakkında bir değerlendirme yapmak çok zor veya neredeyse imkansızdır.[5] Böyle bir durumda, birim(ler) üzerinde bir adli mühendislik araştırmasının yapılması tavsiye edilir.

Şanzıman haznesinden ve yatak yataklarından alınan yağ ve gres analizinden önemli miktarda bilgi elde edilebilir. Ayrıca, rulmanlar üzerinde termal görüntüleme gibi tahribatsız muayene teknikleri gerçekleştirilebilir. Bu tür bilgileri çıkarmanın alternatif yolları, tahribatlı test yapılmasını veya ünitenin hala çalışır durumda olduğu varsayılarak orijinal üreticiye geri gönderilmesini gerektirir.[5]

Böyle bir analizin bir örneği (Tablo 1), numune alınan yağın ya bir noktada değiştirildiğini ya da uygun olmayan bir kalite ile kirlendiğini ya da yağlayıcının zamanla bozulduğunu gösterir. Adli soruşturma, oldukça önemli seviyelerde demirli enkaz bulunduğunu gösterdi. Daha fazla araştırma, “A” rulmanının arızalı olduğunu gösterdi (Şekil 1). Bu tür ayrıntılı bilgiler, gözle veya makine sökülmeden elde edilemezdi.

Adli analiz ayrıca her iki numunede de yüksek seviyelerde aşınma metali elementleri (bakır [Cu] ve kalay [Sn]) gösterdi. Bu metaller, fosfor bronz sonsuz dişli çark ile sonsuz mil arasındaki kayma sürtünmesinden ve ayrıca düz kovanlı yataklardaki mil dönüşünden kaynaklanmıştır. Bu özellikler, geleneksel sonsuz ve tekerlek çekişli kaldırma sarım üniteleri için tipiktir.

Asansör titreşim analizörü, bir bileşenin durumunu belirlemek için kullanılabilen, adli yardım olarak da sınıflandırılabilen bir araçtır. Asansör gürültüsü ve titreşim analizörlerinin, hareket halindeki bir asansör kabinindeki gürültü ve titreşim sınırlarını belirlemek için kullanıldığı iyi bilinmektedir, ancak bunlar aynı zamanda gürültü ve titreşimin nereden kaynaklandığını belirlemek için de kullanılabilir. The source makineler, halatlar, makaralar, kılavuz raylar ve hatta kılavuz pabuçlar olabilir. Yanal sarsıntı, örneğin, kabinin yatay olarak sallanmasıdır ve kılavuz raylardaki bükülmelerden ve/veya silindirin veya kayar kılavuz pabuçların yetersiz çalışmasından kaynaklanabilir. Dikey titreşimler esas olarak kaldırma makinesinden veya kasnaklardan kaynaklanır. Halatlar aracılığıyla iletilir ve tahrik motorunun dinamik balansı nedeniyle oluşabilir. Hızlanma, yavaşlama ve sarsıntı sırasıyla yolculara ağırlıklarının arttığı veya azaldığı hissi verir ve asansörün yüksek basınç ve/veya yüksek sürtünme nedeniyle kılavuz raylara yapışmasının bir sonucu olabilir.

Bakım

Asansör kumandalarında elektroniklerin ilk gerçekten modern kullanımı 1970'lerde gerçekleşti. Bu tarihten önce kontrolör “röle mantığı” olarak adlandırılıyordu ve hem genel olarak basit hem de güvenilirdi. Ancak ofis binaları için bu tip kontrolör, yeni ofis binalarında meydana gelen trafik düzenleri için asansör sistem mühendisleri tarafından talep edilen hızlı tepki süresine sahip değildi. Ayrıca, bu kontrol sistemi, asansör bakım şirketleri tarafından daha da kötüleştirilen "tozlu" bir ortama kurulduğunda, rutin bakım yapmak ve röleleri ayarlamak için harcanan süreyi azaltarak zarar gördü (ve hala zarar ediyor).

Bu röle mantık anahtarları hala çok yaygındır ve bakımı ve onarımı kolaydır. Ayrıca, hızlı elektronik yanıt süreleri gerekli değilse, yeni bir mikroişlemci tabanlı asansör kontrolöründen önce tarihi bir asansör modernizasyonuna dahil edilmemeleri için gerçek bir neden yoktur. Ne yazık ki, daha az deneyimli bir asansör modernizasyon mühendisi muhtemelen “kolay değiştirme” seçeneğini tercih edecektir.

Bakım şirketinin rutin bakım için zaman ve kaynak ayırma yaklaşımı, son zamanlarda tipik olarak yeni, karmaşık asansör teknolojisine odaklanmıştır. Sonuç olarak, her bir bakım ziyareti için izin verilen süre minimuma indirildi ve artık uygun asansör bakımı için yetersiz kalıyor, bu da muhtemelen müşterileri mevcut asansör güvenilirliği sorunları nedeniyle yeni asansör satışlarına hazırlıyor.

Farklı bir yaklaşım

Polonya'daki 25,000 tarihi asansörün devam eden bakımı ve bakımı, bileşenlerin orijinal tasarım ve spesifikasyonlarına uyması için yeniden üretilmesini teşvik eden daha yüksek bir beceri tabanını korumanın mümkün olduğunu göstermektedir. Bu aynı zamanda mühendislerin ve mimarların modernleşme için toplumsal ihtiyacı anladığını da gösteriyor.

Polonya'nın birçok eski ve tarihi asansörünün modernizasyonunu aktif olarak takip eden geniş beceri tabanı, genç asansör mühendisinin becerisine bir yansıma değil, hem restorasyon mühendisleri hem de standart yeni kurulum asansör mühendisleri için bir yer olduğunun canlı kanıtıdır. sanayi.

Kodlar, Standartlar ve İyi Uygulamalar

Asansörler için kodlar ve iyi uygulama kılavuzları ancak nispeten yakın zamanlarda yayınlanmıştır. Birleşik Krallık'ta, BS 2655: Bölüm 3 (1971)[6] (1989'da yerini almıştır ve yerini EN 81-3:2000+A1 2008[7] almıştır), metrik birimlerde standart elektrikli asansörler için önerilen düzenlemeleri ortaya koymaktadır. Bu tarihten önce, imalat, kurulum ve bina birimleri, imparatorluk ayak ve inç ölçülerindeydi. Bu tarih, Birleşik Krallık'ta kurulan asansörlerin tasarım sınırlamalarının orijinal anlayışı için önemlidir. Asansörler bir İngiliz üreticiden gelmiş olabilir; bir Avrupa tedarikçisi; veya o zamanki prestijli, nispeten yüksek binalarda olduğu gibi, (İmparatorluk ölçü birimlerini kullanmasına rağmen) İngiliz Standardı vida dişleri veya anahtarları ile uyumlu olmayacak olan Amerikan Ulusal Standart vida dişlerini kullanacak olan ABD.

Avrupa Asansör Direktifi uygulanmadan önce, Japonya gibi diğer ülkelerden tamamen ithal edilen asansör tesisatları vardı. Bu örneklerde, üretim ve bileşen tasarımı kuralları, Japon Endüstriyel Standartlarını (JIS) izlemiştir. Bu asansörler yakın gelecekte modernizasyon gerektirecektir. Sonuç olarak, bu kurulumların bileşenlerinin modern bileşenlerinkinden farklı tasarım özelliklerine sahip olacağı varsayılmalıdır, bu nedenle ayrıntılı bir saha incelemesi ve tüm bileşenlerin aşınma, hasar ve doğru kurulum için incelenmesi gerekir.

Çakışan kodlara başka bir örnek, bir asansör kılavuz rayının muhtemelen kurulumdan beri orada olan ve değiştirilmesi gereken bir büküme sahip olduğu bir durumdur. Modernizasyon mühendisi, hasarlı rayı söküp çıkarmama ve kama yuvalarının (aynı tasarım özelliklerine sahip oldukları için) yerine oturması için bölümleri hasarlı bölümün üzerine indirme kararı ile karşı karşıyadır. Yeni ray hangi spesifikasyona atfedilmelidir? ISO 7465:2007'ye uygun mu olmalı? İmparatorluk ölçülerine sahip bir İngiliz kılavuz rayı, A17.1'e göre yapılmış bir Amerikan rayı mı yoksa JIS standardına göre yapılmış bir Japon rayı mıydı?

Modern koda uygun olmasa da, uyumlu bir güvenlik tertibatı ile doğru şekilde eşleştirildiğinde muhtemelen 60 yıldan fazla güvenilir hizmet vermiş olan ahşap veya yuvarlak kabinli veya karşı ağırlıklı kılavuz raylı asansörler bulmak hala mümkündür. Bu tip kılavuz rayların sökülmesi ve modern T-kesitli kılavuz raylarla değiştirilmesi, şaft duvarlarının tam bir yapısal değerlendirmesinin yanı sıra muhtemelen yeni bir araba askısı ve araba gerektirecektir.

Çoğu durumda, eski bir asansör kuyusunda esas olarak duvardan inşa edilmiş olan asansör kılavuz raylarının yeniden sabitlenmesi veya yeniden konumlandırılması, yalnızca kılavuz braketler için değil, aynı zamanda mevcut olduğu gibi kapı çerçeveleri için de gerçek bir tasarım zorluğu olabilir. inşaat her zaman düzgün bir şekilde tanımlanamaz ve değerlendirilemez.

Asansör modernizasyon mühendisi, yapısı bilinmeyen kuyu duvarlarıyla karşılaştığında, düşünülen sabitlemelere bağlı olarak çeşitli tasarım seçeneklerine sahiptir. Her durumda, duvarın bağdan ayrılıp ayrılmadığını görmek için bir yük uygulama cihazının kullanıldığı yerde yükleme testleri yapılmalıdır.

Son Düşüncelerimiz

Bir asansörün modernize edilmesi, evrensel erişimin gerekliliklerini karşılayamayacağı anlamına gelmez. Asansörün fiziksel boyutunun tam asansör uyumluluğu üzerinde bir etkisi olabilmesine ve kabin işletim istasyonlarının yeniden konumlandırılması ahşap dekoratif asansör kabinlerinin mimari özelliklerini bozabilmesine rağmen, modern LCD göstergelerinin tanıtılması, asansörle tamamen karakter dışı olacaktır. eski asansör. Bu nedenle, asansör modernizasyon mühendisi, yalnızca asansörün modernize edilmesinin sınırlarını anlayan yetenekli bir mühendis değil, aynı zamanda mevcut seçeneklerin farkında olan ve hangi bileşenlerin elden geçirilebileceğini veya yeniden yapılabileceğini anlayan bir mühendis olmalıdır. Muhtemelen sahip olması gereken en önemli erdem, belirtilen modernizasyon çalışmalarının tarihsel vandalizmden başka bir şey olmaması için sempatik bir korumacı olmaktır.

Teşekkür

Yazarlar, Arup'taki tüm meslektaşlarına tüm tavsiyeleri, yardımları ve daha da önemlisi asansörlerin modernizasyonunu teşvik etme hevesleri için teşekkür etmek isterler.

Referanslar
[1] Roger E. Howkins. Asansör Modernizasyonu Tasarım Rehberi, Elevator World, Inc., 1998.
[2] İngiliz Standardı 5655-11, 2005.
[3] E4 — Enerji Verimli Asansörler ve Yürüyen Merdivenler. “Akıllı Enerji — Avrupa,” Mart 2010.
[4] John Gale. “EURO-LIFT 2012, Kielce, Polonya,” ELEVATOR WORLD, Şubat 2013.
[5] “Hizmet İçi Asansörlerin Tamamlayıcı Testlerine İlişkin Kılavuz İlkeler,” SAfed LGI — Güvenlik Değerlendirme Federasyonu, Şubat 2006.
[6] İngiliz Standardı 2655, Bölüm3: 1971.
[7] Avrupa Normu 81-3:2000+A1 2008.
[8] Vikipedi. “Adli Mühendislik” (en.wikipedia.org/wiki/Forensic_engineering).