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. 

نیروهای وارده و تاثیر آنها بر فلکه کششی و هرزگرد - آسانبر کٌرد صنعت

نیروهای وارده و تاثیر آنها بر فلکه کششی و هرزگرد : 

نیروهایی از طریق هر یک سیم بکسل ها به دو سمت فلکه کششی و فلکه های هرزگرد وارد می شوند که عکس العمل این نیروها در محور فلکه ها ایجاد میگردد. مقدار عکس العمل این نیروها متانسب با انحراف جهت سیم بکسل ها است که در اثر جابجایی فلکه های هرزگرد و فلکه کششی و موقعیت انها با یکدیگر تغییر میکنند. در نتیجه مقدار فشار وارده بر سطح شیار فلکه و محور آنها نیز اثر میگذارد. 

نیروهای وارده توسط سیم بکسل ها در نقاطی که روی سطح فلکه های کششی در دو طرف از آن جدا می شوند با T1 , T2 نشان داده میشوند اختمالاف این دو نیرو در واقع به دلیل مقاومت سطح (اصطکاک) سیم بکسلها با شیار است. مقدار نیروهای سیم بکسل در محلی که از روی سطح فلکه هرزگرد در دو طرف آن جدا شده و آن را ترک می کنند، درحالت استاتیکی مساوی در نظر گرفته میشوند. 

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. 

شیار U شکل فلکه کششی : 

توزیع فشار در شطح شیار گرد (نیروی عکس العمل توسط شیار فلکه کششی) به صورت یکنواخت می باشد. مقدار فشار در شروع تماس سیم بکسل ها با شطح شیار صفر بوده و در پایین ترین نقطه شیار به حداکثر می رسد. فشار به صورت یکنواخت توزیع شده و سایش در جهت شعاعی در طول قوس تماس به طور یکسان اتفاق می افتد. 

با توجه به سطح زیاد تماس مقدار فشار کمتری وارد میسود و در نتیجه سیم بکسل از عمر بیشتری برخوردار میگردد. امروزه عموما این نوع شیار در فلکه های کششی موتورهای محرکه آسانسورهای پر سرعا بکار گرفته میشود.  نسبت قطر فلکه به قطر سیم بکسل ها حداقل 40 به 1 می باشند، بنابراین میتوان حداقل قطر فلکه کششی را تا این حد در نظر گرفت . 

با توجه به مقدار حداکثر فشار که در یک نقطه اعمال میشود، وقتی سایس در این نوع شیارها اتفاق می افتد سیم بکسل بیشتر در شیار فرو می رود و به دلیل توزیع یکنواخت فشار، تغییر مکان در تمام نقاط محیطی یکسان است. تغییر مکان سیم بکسل در شیار باعث تغییر زاویه γ شده که با تغییر مشخصات زاویه شیار به تدریج باعث سرخوردگی سیم بکسل ها خواهد شد. 

این زاویه حدودا بین 30 تا 45 درجه متناسب با آسانسور از سوی سازندگان انتخاب میگردد. در آسانوسرهای پر سرعت با توجه به کارگیری شیارهای U شکل در فلکه های کششی و در نتیجه کاهش مقدار نیروی کششی کافی سیم بکسل در پیچش ابتدایی به دور فلکه ، برای افزایش مقدار نیروی کششی در سیم بکسل در آنها از پیچش مضاعف مورد استفاده قرار میگیرد. 

در پیچش دوتایی سیم بکسل مقدار زاویه α مجموع دو زاویه α1 و α2 ( به ترتیب در پیچش های ابتدایی و ثانویه ) خواهد بود.

شیار V شکل فلکه کششی آسانسور

الف ) شیار V شکل : 

این شیار نیروی کششی مناسبی را فراهم می کند و سیم بکسل ها به خوبی در داخل شیار می نشیند. به دلیل سطح تماس کم سیم بکسل ها با سطح شیار فشار زیادی که از طرف شیار به سیم بکسل وارد میشود، ضمن افزایش نیروی کشش در سیم بکسل باعث سرخوردگی سیم بکسل و در نتیجه کاهش عمر آن میگردد. 

شیار فوق باعث پهن شدن سیم های خارجی و لهیدگی هسته ی سیم بکسل می گردد و همچنین به دلیل یرخورد زیاد رشته ها با یکدیگر در این نوع شیارها در محل برخوردها خوردگی پدید می آید. 

به مرور با ایجاد خوردگی در سطح شیار این پدیده باعث تغییر شکل شیار و زوایای آن شده و به دنبال آن باعث تغییر کشش در آن میشود. 

سایش شیارها به مرور باعث میشود که سطح شیار V شکل به صورت نشیمن دایره ای با زاویه ی تماس (γ) تبدیل شود و در نتیجه با افزایش سطح تماس، ضریب اصطکاک ظاهری و مقدار فشار (فشار مخصوص) کاهش یابد و در نتیجه سیم بکسل در داخل شیار سر بخورد. 

جهت جلوگیری از از سر خوردن سیم بکسل گاورنر روی سطح شیار فلکه گاورنر به هنگام فعال شدن ، شیار فلکه های گاورنرهای پر سرعت از این نوع انتخاب میگردند.  زاویه γ در این شیارها نیز بین 30 تا 45 درجه است. در زاویه 30 درجه مقدار عمر سیم بکسل به 90 درصد و در زاویه 45 درجه عمر مفید خود کاهش می یابد. 

شکل شیارهای فلکه ی کششی و انواع آن

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

ایجاد نیروی کششی مورد نیاز در سیم بکسل های آسانسور کششی بدون اینکه اثر مخربی به سیم بکسل ها و سطح شیار فلکه های کششی به جا بگذارد از اهمیت به سزایی برخوردار است. 

در آسانسورهای کششی بر حسب نیاز از انواع سیم بکسلها و فلکه کششی به کار گرفته میشوند که میتوان به موارد زیر اشاره کرد  : 

- سیم بکسل فولادی و فلکه چدنی 

- سیم بکسل فولادی با فلکه چدنی که سطح شیار آنها توسط مواد پلاستیکی  ( پلی امید) روکش شده اند و سیم بکسل ها با روکش پلاستیکی (پلی اورتان) 

- سیم بکسل پلاستیکی با فلکه کششی از جنس آلومینیومی و یا مواد پلاستیکی  ( پلی آمید) 

انواع شیارهای مناسب در فلکه کششی آسانسورها که بستگی به سرعت و ظرفیت آنها استفاده می شود، به شکل زیر است : 

الف) شیار U شکل 

ب) شیار V شکل 

ج) شیار V شکل زیر برش خورده

د) شیار U شکل زیر برش خورده