自动扶梯和自动人行道的替代测试

自 17.1 年以来，ASME A44/CSA B2000 标准中出现了对自动扶梯和自动人行道速度的要求（要求 6.1.4.1 和 6.2.4.1）。 17.1 年统一之前的 A2000 规范包含自 1921 年以来对自动扶梯速度的要求（规则 610a）。 在 A125/B100 协调规范的 2000 版中，自动扶梯的最大允许速度从 17.1 fpm 降低到 44 fpm。 自动人行步道的速度取决于人行道的倾斜角度和宽度。 （见 A17.1/B44 表 6.2.3.7。）

自动扶梯的减速要求在 1983 年版 A1981 代码（规则 17.1a）的 804.3 年补充 B 中作为制动要求引入。 在 1988 年版 A1987（规则 17.1）的 904.3 年增补 A 中引入了对自动人行道的类似要求。

A17.1/B44 第 8 部分第 8.10.4.1 节 (8.10.4.1.1(c)(1) 要求测试自动扶梯或自动人行道的速度。建议的测试方法在 ASME A17.2 第 7.14 和 9.14 项中提供分别用于自动扶梯和自动人行道。

自动扶梯或自动人行道的减速是制动扭矩的函数。 A17.1/B44 第 8 部分第 8.10.4.1 节 (8.10.4.1.1(s)(1) 要求测试自动扶梯或自动人行道上的制动扭矩。要求 8.10.4.1.2 (8.10.4.1.2(d) ) 内部检查和测试还要求验证自动扶梯和自动人行道的制动扭矩。对于带有可变扭矩制动器的自动扶梯和自动人行道，测量最小空载停止距离。附加信息在 A17.2 中提供8.4 项和 10.4 项分别用于自动扶梯和自动人行道。

本文将解释停止距离与自动扶梯或自动人行道在任何确定速度下的减速之间的关系。

通常没有用于测量各种参数和特性的精密设备，检查员、调查员或其他人员必须求助于替代测试来确定这些参数。 我们使用术语“确定”，因为直接测量参数可能是不可能的，但直接测量构成参数的一个或多个因素很容易实现。

速度

速度或速度由距离 s 在一段时间 t 内的测量值确定。 物体的平均速度或速度与其位置的变化成正比，与物体行进的时间变化成间接成正比。 工程师和技校学生将这种物理关系表示为：                                                                                               

这在数学上写为：

其中 v 是物体的平均速度或速度，以每单位时间的长度单位表示； Δs 是物体移动的距离或其位置变化，以长度单位表示； Δt 为穿越距离所需的时间，以时间单位表示。

有了这些基本信息，就可以通过测量自动扶梯或自动人行道上的物体在一段时间内行进的距离来确定自动扶梯或自动人行道的速度或速度。 在传统的、符合规范的自动扶梯上，台阶的标称踏板深度（前后尺寸）为 16 英寸（406.4 毫米）。 十个台阶将延伸 160 英寸（4,064 毫米）。 如果我们测量通过自动扶梯上一个固定点所需的 10 步时间并将该时间除以 160 英寸，我们将确定自动扶梯的速度。 我们传统上测量的时间是以秒为单位的，使用各种秒表、时钟、智能手机或其他设备来测量时间。 如果测量该时间，例如 9 秒，则测量的速度将是：      

由于自动扶梯速度的传统和常规测量以英尺/分钟表示，我们应该将上面给出的速度从英寸/秒转换为英尺/分钟。 （12 英寸 = 1 英尺，60 秒 = 1 分钟）

我们可以将上面确定的速度乘以上面表达的任何或所有值，仍然得到相同的速度值，但用不同的术语表示。 使用此等式转换单位：

从中：

重写表达式并代入数值：

该值将四舍五入为 90 fpm。

意识到 160 英寸由 10 个台阶组成（选择为常数），并且台阶横穿 160 英寸的时间随自动扶梯的速度而变化，这就是我们要确定的值。 因此，为了确定自动扶梯的速度，我们测量通过自动扶梯上给定点所需的 10 步时间，并将该时间（以秒为单位）除以 800 以得出速度（以英尺/分钟为单位）。 在上面的表达式中，9 秒。 是变量，因此我们可以提供一个公式来确定以英尺/分钟为单位的自动扶梯速度为：

协调 t₁₀ 是 10 个步骤通过自动扶梯上一个固定点的时间（以秒为单位），和 v₁ 是每分钟步数的速度。

经验表明，用作参考的一个很好的固定点是梳段线。 时间应该从一个台阶进入梳齿线（梳齿形成的线， t₀) 并在第 11 步进入梳线时停止， t₁₀. 可以使用相同的方法来确定步骤从梳段退出的速度，但进入梳段似乎更方便。

下图显示了 10 个水平步骤。 事实上，只有少数进入梳子是水平的，其余的都在较低的曲线和倾斜上。 然而，台阶的线速度沿行进方向是一致的。

协调 v 是以每分钟英尺为单位的步速，和 t 是 10 个步骤在梳子段下通过的时间（以秒为单位）。

减速

A17.1/B44 包含对因安全装置启动而停止的自动扶梯的最大平均减速或减速率的要求。 具体而言，要求 6.1.5.3.1(c) 规定：

“6.1.5.3.1 自动扶梯行车制动器 (c) 驱动机制动器应以不大于 0.91 m/s 的平均速度停止向下运行的自动扶梯梯级² （3英尺/秒²) 在总延迟时间内测量。 没有超过 0.91 m/s 的峰值水平延迟值² （3英尺/秒²) 的持续时间应大于 0.125 秒（参见非强制性附录 I，图 I-11）。”

请注意参考 A17.1-2013/B44-13 非强制性附录 I，图 I-11。 虽然不完全准确，但该图给出了与给定自动扶梯步进速度相关的停止距离的粗略近似值，停止率为 3 fps². 这大约是 ag 的 1/10，其中 1 g 是重力加速度 (32.2 fps²).

虽然制动铭牌提供了实现规范要求的减速所需的扭矩，但通常需要或方便地获得自动扶梯实际减速的更好近似值。

确定停车率或减速度的一种方法是测量停车距离，并根据自动扶梯的速度和停车距离计算停车率。

从下层平台，当自动扶梯向下运行时，当梯级的前缘接近并与梳状段的前缘形成的线相交时，启动紧急停止按钮。 该步骤将超出梳齿段并停止。

测量剩余暴露的台阶踏板的长度，并从 16 英寸中减去台阶踏板的深度，以确定停止距离，我们将称之为 s，以英寸表示。 见下图。

当自动扶梯停止时，台阶的 10 英寸仍然存在。 6 英寸的台阶已移动到梳齿段的点下方。 停车距离， s，那么，是 6 英寸。

自动扶梯的平均延迟可以根据已知的自动扶梯步进速度来确定， v₁，和步停止距离， s.

运动物体的速度（速度）与其在施加恒定减速下的停止距离之间的基本关系由标准运动方程给出：          

将等式 1 中用于我们的自动扶梯示例的变量替换为：

要求解此自动扶梯延迟方程，尺寸单位必须一致，因此方程 2 变为：          

这个方程简化为：

其中一_平均 是自动扶梯梯级在其行进方向上的平均停止延迟，以英尺/秒平方为单位表示， s 是以英寸表示的步的停止距离，和 v₁ 是根据上一节“速度”确定的自动扶梯步进速度，以英尺/分钟表示。 该方法的使用示例如下。

对于以 100 fpm 运行的自动扶梯，实现 3 fps 减速的最小停止距离² 是：

同样，对于以 90 fpm 运行的自动扶梯，实现 3 fps 减速的最小停止距离² 是：

结语

自动扶梯或自动人行道的速度由公式 G 确定。 自动扶梯的延迟（减速度）由公式 4 确定。            

这篇文章之前曾在 NAESA International 的 进步， 十月2016。