Sponsor
Sponsor
Asansörler için Yenilikçi Denge Katsayısı Test Sistemi
Sponsor
Yeni bir test yöntemi kullanılarak zaman, para ve insan gücünden tasarruf edilebilir.
Wang Weixiong, Liu Yingjie, Wu Xingjun, Wang Xinhua, Xie Chao, Song Yuechao ve Li Gang tarafından düzenlendi Peng Jie, EW Muhabiri
Asansörler, insanların günlük hayatını kolaylaştırmak için dikey ulaşımda önemli bir rol oynamaktadır. Asansörlerin sayısının artmasıyla birlikte, güvenlik konuları asansör endüstrisindeki araştırmacıların giderek daha fazla dikkatini çekiyor. Günümüzde hemen hemen her asansör, yönetmelik düzenlemelerinde belirtildiği üzere sertifikalı denetçiler tarafından muayeneye tabi tutulmaktadır. Muayene altındaki asansörün denge katsayısının test edilmesi, denetçiler için kilit bir görevdir ve genellikle makinenin çekiş kabiliyeti ile ilgilidir. Denge katsayısını test etmek için geleneksel yöntem, bir dizi ölçüm için araca farklı önceden ayarlanmış yük bloklarının yerleştirilmesini gerektiren akımı ölçmektir. Daha sonra kabin ilk yük seti ile çalıştırılır ve çalışma akımı kaydedilir. Bu daha sonra ikinci yük seti ile tekrarlanır ve bu böyle devam eder. Denge katsayısı, ölçüm kayıtlarına dayalı olarak eğriler ve çizgiler çizildikten sonra kullanıma sunulur.
Geleneksel yol, inovasyonumuzla karşılaştırıldığında çok daha fazla zaman, para ve insan gücüne mal olur. Bu boş kabin yük-denge katsayısı test sistemi, “denge katsayısı” tanımı vasıtasıyla önerilmiştir. Müfettiş, denge katsayısının hesaplanabileceği, sırasıyla boş arabanın ve karşı ağırlığın ağırlıklarını ölçmek için test sistemini kullanır. Önceden ayarlanmış yük blokları artık gerekli değildir. Sistem, fiili şantiyelerde asansörler ile test edilmiştir ve ölçüm doğruluğu geleneksel yöntemle aynı seviyededir. Yazarlarınız, sistemlerinin yakın gelecekte denge katsayısı test prosedürlerini iyileştireceğini umuyor.
Arka fon
Asansör güvenliği, sektördeki araştırmacıların giderek daha fazla ilgi odağı haline geliyor. Özel ekipman olarak asansör güvenlik ekipmanlarının her yıl kanun yönetmeliklerine göre muayene edilmesi gerekmektedir. Denge katsayısının ölçümü, yeni kurulan asansörlerde yapılması gereken önemli muayene görevlerinden biridir. Denge katsayısı, karşı ağırlık ile boş kabin arasındaki ağırlık farkının asansörün nominal kapasitesine oranı olarak tanımlanan makinenin çekiş kabiliyeti ile ilgilidir.
Kabin tarafındaki ek ağırlık, denge katsayısını değiştirebilir ve asansörün çekiş kapasitesini etkileyebilir (örneğin, kullanıcılar kabine süslemeler eklerse). Sonuç olarak, daha ağır olan kabin, asansörün tehlikeli koşullar altında çalışmasına izin verir. Geleneksel test prosedürünü kullanarak düzenli muayene uygulamasında (yıllık muayenede olduğu gibi) her asansör için bir denge katsayısı testi yapmak mümkün değildir. Bu zorluğun üstesinden gelmek için boş arabalarla test yöntemlerini denedik. Birinde, askı halatlarındaki gerilimin dolaylı bir ölçümü yapılır (Şekil 1a). Bununla boş kabinin ağırlığı ve karşı ağırlık hesaplanarak bulunabilir. Yöntem, nispeten kaba ölçüm doğruluğu ile denge katsayısı hesaplamalarına dayanır.[1]
Diğer bir yöntem, boş kabinin ağırlığının ve karşı ağırlığın bir yük sensörü aracılığıyla doğrudan ölçülmesini sağlar (Şekil 1b). Ancak yük sensörünü şantiyede sabitlemek zordur, bu nedenle pratik uygulaması sınırlıdır.[2 & 3]
TÜV SÜD tarafından bir yöntem daha önerilmiştir: Bir kıskaç askı halatlarına ve diğer kıskaç makine dairesine takılarak operatör asansörün denge katsayısını elde etmek için cer makinesinin frenini manuel olarak serbest bırakır. Bunu gerçekleştirmek daha kolaydır, ancak tutucuyu makine dairesine sabitlemek operatör için büyük bir zorluk oluşturabilir ve frenin manuel olarak bırakılması da operatörün karmaşık becerilere sahip olmasını gerektirir.[3] Yazarlarınızın önerdiği geliştirilmiş yöntem (Şekil 1d), kancalar arasındaki tel halatları gevşetmek için hidrolik bir kuvvet uygulayan, askı halatlarına sabitlenmiş iki kıskaç kullanır; daha sonra silindir ile üst tutucu arasına yerleştirilen yük sensörü kabinin ve/veya karşı ağırlığın ağırlığını ölçer.
Sistem Tasarımları
Tasarım Yapısı Karşılaştırmaları
Asansör denge katsayısını test etmek amacıyla önerilen üç tasarım yapısı vardır. Şekil 2a'da yapı, bir alt kavrayıcı, bir askı ipine sabitlenecek bir üst kavrayıcı, kabini veya karşı ağırlığı kaldırmak için bir silindir, ağırlığı ölçmek için bir sensör ve iletmek için bir kasnak ve bir tel halattan oluşmaktadır. kuvvet. Bu tasarım yapısının üretimi ve montajı kolaydır, ancak arabayı veya karşı ağırlığı kaldırırken yan yükler vardır. Şekil 2b'de hem alt hem de üst kavrayıcılar askı halatlarına sabitlenmiş, kabini kaldırmak için dört silindir ve ağırlığı ölçmek için iki sensör kullanılmaktadır. Dışarı itme silindiri, ekran okumasının boş kabinin veya karşı ağırlığın ağırlık değerini göstermesi için alt ve üst tutucu arasındaki askı halatları gevşeyene kadar alt tutucuyu yukarı iter. Bununla birlikte, dışarı itme silindiri, içeri çekme silindirine göre çok daha fazla yükseklik gerektirir. Şekil 2c'de, içeri çekme silindiri yükü kaldırarak cihazın çalışma yüksekliğinden tasarruf sağlar. Bu nedenle, bu tasarım yapılarının en pratik olanıdır.
Parametrelerin Belirlenmesi
Denge katsayısı test sistemi, Şekil 2c'de gösterilen yapı temel alınarak tasarlanmıştır. Maksimum nominal yük Wmax 3000 kg'a ayarlanmıştır, tüm ünite 30 kg ağırlığındadır, mevcut askı halatı çapları 8-16 mm aralığındadır ve iki ila beş ölçüm aralığı için askı tel halatlarının sayısı.
İç Naylon Pedler
Testte çelik kıskaçların tel halatlara zarar vermesini önlemek için, tel halatları korumak için çelik kıskaçlara bir iç naylon ped seti takılır. Gücü sonlu elemanlar yöntemi ile doğrulanmıştır. Nihai ped boyutları 100 X 18 X 50 mm'dir (Şekil 3). Tel halatlar, sürtünmeyi artırmak için oyulmuş çentikler içeren beş oluğa sığar.
Cıvata Parametreleri
Maksimum ağırlığı W kaldırmak içinmaksimum, sürtünme kuvveti Ff iç kıskaç yastıkları ve askı halatları arasında uygulanan kuvvet W'ye eşit veya daha büyük olmalıdırmaksimum; o zaman, Ff ile hesaplanır:
Ff = 4 X ƒ XFv = Wmaksimum (Denklem 1)
Denklem 1'de, ƒ sürtünme katsayısı ve Fv cıvatanın ön sıkma kuvvetidir. değeri değiştirdikten sonra ƒ 0.3 ve W değeri içinmaksimum 3000 kg için en az gerekli Fv 25 kN olarak bulunmuştur. Mekanik Tasarım El Kitabındaki “Cıvata Ön Sıkma Tablosu”na atıfta bulunarak, F için 8.8 sınıfı M14 cıvatası seçilmiştir.v = Ön sıkma torku 52 Nm olduğunda 135 kN.
Silindir Parametiters
Tasarım özelliklerine göre alt tutucuyu yukarı hareket ettirmek için iki silindir uygulanır. Maksimum W yükünü yükseltmek içinmaksimum (3000 kg), piston çapı d ve silindirin iç çapı D (her ikisi de milimetre olarak) belirlenmelidir. Anma basıncı p yaklaşık 5 MPa olan bir hafif silindir tipi seçilmiştir. Daha sonra her iki çap değeri Denklem 2 ile hesaplanabilir. 25 X 15 X 100 mm boyutlarında bir silindir tercih edilir.
π/4(D2 – d2) X p X 2 > Wmaksimum (Denklem 2)
Deneyler
ayarlama
Test sisteminde iki adet kuvvet sensörü kullanılmaktadır. Her ikisinin de çalışma doğruluğunu sağlamak için kalibre edilmesi gerekir. Kalibrasyon için sırasıyla 500 kg ve 1000 kg ağırlığında önceden ayarlanmış yük blokları kullanılır. Şekil 4, sensörün bir ucunun bir vinç kancasıyla, diğer ucunun ise önceden ayarlanmış bir yük bloğu ile bağlandığı kalibrasyon alanını göstermektedir. Kalibrasyondan sonra, sensörün ölçüm sapması tam ölçeğin +/-%0.1'i içinde değişir.
Ardından, tüm test sistemi, 500 kg'lık önceden ayarlanmış yük bloğu kullanılarak kalibre edilir (Şekil 5a). Silindirlerin, alt tutucunun, hortumun ve tel halatın ek ağırlığı nedeniyle, ekrandaki görüntü değeri, gösterildiği gibi önceden ayarlanmış 40 kg yük bloğundan 500 kg daha fazla okur (Şekil 5b). Test sistemine özgü ekstra ağırlığı telafi etmek için ayarlamalar yapıldı.
2:1 Halatlı Tipik Bir MRL Asansöründe Test Edin
Denge katsayısı ölçümü için yeni geliştirilen sistemin verimliliğini ve doğruluğunu test etmek için tipik bir makine dairesiz (MRL) asansör kullanıldı. Kabinin tepesinde gerçekleştirilen deney için 1000 kg nominal kapasiteli ve 1.75 m/sn nominal hıza sahip bir asansör seçilmiştir. İlk olarak, boş kabinin ağırlığı, askı halatlarının bir tarafına sabitlenmiş test cihazı ile ölçülür (Şekil 6a). Ardından, üst ve alt kıskaçlar arasındaki askı halatlarını gevşetmek için alt kıskacı yükseltmek için piston manuel olarak pompadan dışarı çekilir (Şekil 6b). Ekranda daha sonra boş arabanın ölçülen ağırlığını gösteren 1160 kg okuması gerekir.
İkinci adım, karşı ağırlığı kaldırmadan önce ve kaldırdıktan sonra (Şekil 6c-d), üst ve alt tutucular arasında gevşek tel halatlar ile karşı ağırlığın ağırlığını ölçmektir. Karşı ağırlığın ağırlığı 1,655 kg'dır. Bu asansörün denge katsayısı yukarıdaki ölçümlerden hesaplanabilir ve 0.49 değeri elde edilir. Geleneksel yöntemle 0.48'lik ölçüm değeriyle karşılaştırıldığında, iki test yönteminden elde edilen değerler birbiriyle oldukça uyumludur.
2:1 Halatlı Tipik Bir Asansörde Test Edin
Yeni geliştirilen sistemin verimliliğini ve doğruluğunu test etmek için makine daireli tipik bir asansör de (Şekil 7a) seçilmiştir. Asansörün nominal kapasitesi 1000 kg ve nominal hızı 1.75 m/s'dir. Karşı ağırlığın test edilmesi, ağırlığının 1,484 kg olduğunu ortaya koyuyor. Boş arabanın test edilmesi (Şekil 7b), ağırlığının 1,018 kg olduğunu ortaya koymaktadır. Dolayısıyla geleneksel yöntemle yapılan bir test sonucunda asansörün denge katsayısı 0.47'ye denk gelmektedir.
Ölçümleri Etkileyen Faktörler
Tutucuların Takılması
Askı halatlarının her iki tarafı, test cihazının kavrayıcılarını takmak için mevcuttur. Bununla birlikte, kasnak ve halatlar arasındaki statik sürtünmeden kaynaklanan etki nedeniyle, askı halatlarının hangi tarafına yapıştırılacağı konusunda bazı farklılıklar vardır. Ölçümler toplanır ve fark için tekrar tekrar karşılaştırılır (Şekil 8).
Tekrarlanan testler, tutucuları askı halatlarının herhangi birine veya diğer tarafına sabitleyerek ölçülen ağırlık değerleri arasındaki farkı yaklaşık 6 kg'dır. Testi daha doğru hale getirmek için, boş kabinin veya karşı ağırlığın ölçümleri için ikinci bir testte kavrayıcıları halatların diğer tarafına yerleştirerek, ardından kaydedilen ikisinin ortalamasını alarak testin iki kez yapılmasını öneriyoruz. nihai test sonucu için değerler.
Eğim açısı
Ölçümler, tutucu sabitlemesinin eğim açısına bağlı olarak değişir. Uygulamada şantiye testleri için hangi açının doğru tolerans aralığına uyduğunu bulmak için boş arabaların ağırlığını farklı açılarla ölçmeye çalıştık (Şekil 9). Kıskaç sabitlemesinin artan eğim açıları ile ölçümlerin artma eğiliminde olduğunu bulduk. Kıskaç sabitlemesi için doğru eğim açısı toleransı, denge katsayısı test cihazının tam ölçeğinin %3'lük maksimum sabitleme hatası oranı için 0.3º aralığında kalır.
Güvenilirlik
Yeni test sisteminin güvenilirliğini doğrulamak için farklı asansörlerde bir dizi deney yapıldı. Test sisteminin güvenilirliğinin değerlendirilmesi için seçilen asansörlerin her birinde aynı test altı kez tekrarlandı. Sonuçlarda (Şekil 10), asansör denge katsayısı test sisteminin tam ölçeğinde istenen bir sapma oranını (%0.04) bulmaktan memnun kaldık.
Sonuç
Yeni test sistemi şantiyelerde defalarca test edilmiştir. Deneysel sonuçlarımız, sistemin ağır, yedekli ve yoğun emek gerektiren önceden ayarlanmış yük bloklarını kullanmadan amaçlanan ölçüm görevlerini iyi bir şekilde yerine getirebileceğini göstermektedir. Yenilikçi sistem, değerli zaman ve para tasarrufu sağlarken geleneksel yöntemle aynı ölçüm doğruluğunu elde edebilir. Yeni sistem, tekrarlanan testlerle uygulamada güvenilirliğini kanıtlamıştır. Yakın gelecekte asansör sektöründe geniş bir uygulama bulacağına inanıyoruz.
Teşekkür
Bu çalışma, Çin Halk Cumhuriyeti Kalite Denetimi, Denetimi ve Karantina Genel İdaresi tarafından desteklenmektedir (2011kj 18, 2011QK321, 2012QK065 ve 2012104016-4).