معیار انتخاب سیم بکسل آسانسور

معیار انتخاب سیم بکسل چیست؟ 

اطلاعات اولیه برای محاسبه قطر و تعداد سیم بکسل های مورد نیاز به شرح زیر می باشد : 

1. داشتن جدول یا کاتالوگ سازنده سیم بکسل که با توجه به نوع سیم بکسل برای به دست آوردن وزن هر نتر سیم بکسل و همچنین حداقل نیروی گسیختگی آن الزامیست. 

2. ظرفیت کابین (Q بر حسب کیلوگرم) 

3. وزن کابین با نتعلقات نتصل به آن (P بر حسب کیلوگرم) 

4. ضریب سیم بکسل بندی (نسبت تبدیل) i

5. حداقل ضریب ایمنی f سیم بکسل که مطابق با استاندارد EN81 یرای 2 عدد سیم بکسل رقم 16 و برای 3 عدد و بیشتر رقم 12 می باشد. 

___________________________________________________________________________________________________

به دست آوردن تعداد و قطر سیم بکسل مورد نظر با استفاده از رابطه زیر امکان پذیر است : 

 n *N = f * Tmax 
 ( Tmax = P + 1/25 Q + Si + Mtrc/2 / i + S )

n : تعداد سیم بکسل های معلق 

N : حداقل بار مورد نیر نیاز جهت پاره شدن یک سیم بکسل بر حسب نیوتون 

f : ضریب ایمنی سیم بکسل ها که حداقل باید  12 عدد باشد 

i : ضریب سیم بکسل بندی 

Τmax : حداکثر نیروی استاتیک اعمال شده یر سیم بکسل های آسانسور بر حسب نیتون 

Q : ظرفیت کابین ( وزن استاندارد هر نفر مطابق EN81 یرابر با 75 کیلوگرم  می باشد)

P : جرم کابین همراه درب اتماتیک و متعلقات آن بر حسب کیلوگرم 

Hr : ارتفاع یا طول سیم بکسل بر حسب متر 

mr : جرم یک متر از سیم بکسل بر حسب کیلوگرم 

S : جرم سیم بکسل تعلیق بر حسب کیلوگرم 

Si : جرم سیم بکسل جبران بر حسب کیلوگرم 

Mtrc : جرم تراول کابل یر حسب کیلوگرم 

g : شتاب ثقل بر حسب متر بر مجذور ثانیه (9/81) 

همانگونه که اشاره شد در انتخاب سیم بکسل محاسبه و تعیین ضریب ایمنی سیم بکسل ها از اهمیت زیادی برخوردار است و از نسبت بین حداقل بار شکست سیم بکسل ها به حداکثر نیروی استاتیکی وارد بر آن حاصل می شود. 

به هنگامی که آسانسور در حال فعالیت و کار است نیروهای دینامیکی (شوک) به سیم بسل ها وارد می شوند که در نتیجه تاثیر آنها مقدار ضریب کشش قابل تحمل در سیم بکسل کاهش می یابد و نیروهای وارده بر سیم بکسل بکسل ها از حد مجاز خود افزایش می یابند. این امر باعث کاهش ضریب ایمنی و کاهش عمر سیم بکسل ها میگردد. 

اگر برای محاسبه بار استاتیکی تنها اثر جرم کابین و متعلقات آن و جرم سیم بکسل ها در نظر گرفته شوند و نیروهای اضافی از جمله تنش های خمشی به وجود آمده هنگامی که سیم بکسل از روی فلکه کششی و هرزگرد میگذرد و تاثیر نیروهایی که در حین شتاب گیری مثبت و منفی وارد می شوند، منظور نگردد در این صورت ضریب ایمنی باید آنقدر باشد که تنش های اضافی را نیز بپوشاند. 

 

بررسی سٌرخوردگی سیم بکسل ها در آسانسورهای کششی و تاثیر آن در شیارها :

اختلاف حرکت سیم بکسل ها با سطح شیار فلکه کششی و نیز با یکدیگر به هنگام شروع به حرکت کابین یا توقف آن در طبقات باعث سرخوردگی سیم بکسل ها و در نتیجه باعث خوردگی سطح شیار شده و در نهایت موجب از کنترل خارج شدن آسانسور خواهد شد. هنگامی که در یک آسانسور کششی سیم بکسل در داخل شیار فلکه کششی سر خواهد خورد که نیروی اصطکاک از حد بحرانی خود بگذرد و مقدار نیروی کشش سیم بکسل از حالت عادی خود تجاور میکند. این نسبت مهم است و دارای یک مقدار بحرانی است که عملا در یک آسانسور از این مقدار نباید تجاوز شود زیرا در غیر این صورت سیم بکسل ها روی فلکه کششی سر خواهد خورد و کابین آسانسور از کنترل خارج خواهد شد. 

فلکه کششی در پایین و کنار چاه : 

همانگونه که در شکل نشان می دهد، سیم بکسل های سمت وزنه تعادل T2 از فلکه هرزگرد C عبور کرده و پس از انحنا حدودا 90 درجه تغییر مسیر می دهند. 

 مقدار زاویه انحراف نیروها تابع موقعیت فلکه کششی A با فلکه هرزگردها است. فرض ناچیز بودن مقدار اصطکاک و افت نیرو در دوسمت فلکه هرزگرد C، مقدار نیرو T2 خواهد بود. مقدار عکس العمل نیروی افقی Hc و عمودی Vc وارده بر فلکه هرزگرد و در نتیجه مقدار نیروی عکس العمل Rc خواهد بود.

عکس العمل نیروی افقی Ha در فلکه کششی به مراتب بیش از عکس العمل Ra سعی بر کشیدن فلکه کششی در جهت افقی را دارد که باید در طراحی محور فلکه کششی و نیز محکم کردن نیروی محرکه در محل نصب و تقویت آن در این جهت اقدام لازم به عمل آید. 

نیروهای وارده بر محور فلکه هرزگرد B مشبیه با فلکه هرزگرد C است لذا با تجزیه و تحلیل عکس العمل های وارده بر محور فلکه هرزگرد C مشابه است. باید محور این فلکه ها در جهت مخالف برآیند نیروهای Rc , Rb تقویت شوند. 

فلکه کششی آسانسور در پایین چاه

فلکه کششی آسانسور در پایین چاه چگونه است؟

همانطوری که در شکل نشان می دهد، هنگامی که سیم بکسل از فلکه هرزگرد A عبور میکند و به سمت فلکه کششی ادامه مسیر می دهد، مسیر آن و جهت نیروی اصلی، T2، اندکی تغییر کرده و منحرف میشود. نیروی عکس العمل عمودی در محور فلکه هرزگرد نسبت به نیروی عکس العمل افقی وارده بر محور فلکه هرزگرد H (a) مقدار کمتری است. 

مقدار نیرو وارده بر فلکه هرزگرد و نیز نیروی وارده بر محور آن نتاثر از زاویه ایست که سیم بکسل از محور عمودی دارد و مقدار آن با تجزیه و تحلیل ساده نیروها از روابط مثلثاتی محاسبه میشود. 

نیروهای وارد از سوی سیم بکسل ها بر فلکه کششی ، سعی بر کشیدن آن به سمت بالا دارند. باید نیروی عمودی وارده بر محور فلکه کششی به گونه ای مهار شود که نیروی محرکه ی آسانسور در محل استقرار ثابت بماند. ذکر این نکته لازم است کلیه این روابط با تغییر موقعیت فلکه ها نسبت به یکدیگر و ایجاد فواصل بین سیم بکسل های سمت کابین و وزنه تعادل و انحراف زاویه  α و تغییر مقدار آن در حالات مختلف توسط معادلات ارائه شده قابل محاسبه است. 

بار وارده بر فلکه کششی (بدون به کاگیری فلکه هرزگرد) چگونه است؟

نمودار نیروهای وارده بر فلکه کششی آسانسور در شکل زیر نشان داده شده است. 

در این وضعیت به دلل موقعیت فلکه کششی در چاه آسانسور از فلکه هرزگرد استفاده نشده است در نتیجه همه نیروها بر محمور فلکه کششی وارد می شوند. این نیرو از طریق سیم بکسل های سمت کابین T1 و سیم بکسل های وزنه تعادل T2 ایجاد میگردند. 

در این حالت هیچ گونه عکس العمل افقی در محور فلکه کششی ایجاد نمیگردد، مقدار نیروی عکس العمل در محور فلکه کششی معادل نیروی عکس العمل عمودی است. 

شیار U شکل زیر برش خورده :

این شیارها با توجه به برش ایجاد شده در انتهای شیار سیم بکسل فشار بیشتری نسبت به شیارهای U شکل در نقطه تماس به سطح شیار وارد میکنند. 

شیار V شکل زیر برش خورده :

در فلکه کششی نیروی محرکه ی آسانسورها عموما از شیار V شکل زیر برش خورده به کار گرفته میشود. در شیار زیر برش خورده توزیع فشار از مقدار صفر در محل شروع تماس آغاز شده تا حداکثر آن در نقطه ای که تماس بین سیم بکسل و شیار قطع میشود ، گسترده شده است و با توجه به کوچکی سطح تماس مقدار فشار در مقایسه با شیارهای گرد بیشتر است. 

محور بردار حداکثر مقدار فشار سیم بکسل از محل پایان تماس سیم بکسل و شیار عبور می کند و در این حالت بیشترین فشار در لبه زیر برش اتفاق می افتد. 

زاویه زیر برش β غالبا بین 90 تا 105 درجه است. در صورتیکه زاویه بیش از 105 درجه باشد سطح تماس کوچکتر شده و باعث افزایش فشار میشود و احتمال خوردگی سیم بکسل ها بیشتر خواهد شد. از طرفی زاویه زیر برش کمتر از 90 درجه نیز باعث بزرگتر شدن سطح تماس و کاهش فشار سیم بکسل میگردد و احتمال سرخوردگی ببالا خواهد رفت. 

در ضمن مزیت دیگر شیار زیر برش این است که باعث میگردد جریان هوا در زیر سیم بکسل ایجاد شده و باعث خنک شدن آن گردد و همچنین به خاطر سطح تماس زیاد شیار با سیم بکسل در صورت وجود براده فلز  از طریق این کانال تخلیه شود. 

نیروی کششی ، شکل شیارهای فلکه ی کششی و تاثیر بر فشار مخصوص سیم بکسل ها 

حرکت کششی سیم بکسل ها در آسانسور کششی که کابین را در طول مسیر حرکت خود جابجا میکنند از اصل نیروی اصطکاک بین دو سطح در حال تماس کمک میگیرند. 

نیروی کششی آسانسور تابع دو عامل است : 

اولا اصطکاک بین تماس سیم بکسل ها بافلکه کششی که بستگی به نوع جنس آنها دارد و به ضریب اصطکاک استاتیکی معروف است. 

ثانیا تابع مقدار زاویه سطح تماس شیار فلکه کششی با سیم بکسل هاست . 

از طرفی اصطکاک بین فلکه کششی با سیم بکسل به غیر از جنس بستگی به نوع شیار آن (شکل مقطع) دارد مه اصطکاک ظاهری می نامند. عموما جنس فلکه کششی از نوع چدنی است و همچنین در مواردی از فلمه های آلومینیومی و لاستکی نیز استفاده می شود. 

در شکل فوق سطح تماس فلکه کششی با سیم بکسل ها که زاویه الفا a معروف است و نیز موقعیت فلکه هرزگرد نشان داده شده است. در صورتی که امکان تاب خوردن سیم بکسل به روی فلکه کششی بدون استفاده از فلکه هرزگرد وجود  اشته باشد زاویه کشش 180 درجه خواهد بود. البته همیشه امکان اجرای این وضعیت در آسانسورها نبوده و نیاز به نصب فلکه هرزگرد جهت انتقال و جابجایی نیرو به دلیل ابعاد و فواصل بین وزنه تعادل و کابین اجتناب ناپذیر است که در این حالت سطح تماس و زاویه کشش در روی فلکه کششی کاهش می یابد. 

از طرفی جهت جلوگیری از سر خوردن و نیز توقف دقیق کابین به هنگام همطراز شدن با سطح کف طبقه از شیارهای مناسب هر یک از انواع آنسانسور استفاده می شود. هنگامی که موتور الکتریکی به کار می افتد حرکت فلکه کششی آغاز میشود و سیم بکسل ها بدون اینکه روی سطوح شیار سر بخورند، به همراه فلکه کششی شروع به حرکت میکنند. پس از رسیدن کابین به مقصد نهایی، موتور متوقف و در نتیجه فلکه ی کششی نیز متوقف می شود که همزمان سیم بکسل ها به دلیل اصطکاک کافی با سطح شیار فلکه ی کششی متوقف می شوند.