نحوه انتخاب ماشین های کششی برای آسانسورهای باری در ساختمان های چند طبقه کارخانه

چکیده:به منظور صرفه جویی در زمین، ترویج عملیات صنعتی در ساختمان های بلند (که به عنوان "صنعتی بالا" نامیده می شود) یک جهت گیری سیاست ملی در سال های اخیر بوده است. بر اساس الزامات آسانسور (آسانسورهای باری) تحت ابتکار "صنعتی بالا" و روند توسعه آسانسورهای باری در سال های اخیر، این مقاله دیدگاه هایی را در مورد اینکه چگونه ماشین های کششی بهتر می توانند با توسعه آسانسورهای باری با تناژ بالا و سرعت بالا سازگار شوند، با هدف ارائه مراجع مرتبط و کمک به تولید کنندگان آسانسور ارائه می دهد.

کلمات کلیدی:طبقه بالا صنعتی; آسانسور باربری؛ بهره وری حمل و نقل؛ ظرفیت کشش؛ ظرفیت اضافه بار؛ ظرفیت ترمز؛ طرح الکترومغناطیسی؛ حفظ انرژی و حفاظت از محیط زیست

1. روند داخلی دگرگونی ساختمان کارخانه

در سال‌های اخیر، با گسترش مستمر مقیاس توسعه شهری، منابع زمین به طور فزاینده‌ای کمیاب شده و عرضه زمین‌های صنعتی با کمبود مواجه شده است. مدل سنتی توسعه کارخانه فشار بیشتری را بر شرکت ها برای به دست آوردن فضایی برای بقای صنعتی تحمیل کرده است. در عین حال، صنایع نوظهور که دارای ادغام فرامرزی فناوری‌های پیشرفته و جدید هستند، الزامات بالاتری برای محیط فضایی تولید و تحقیق و توسعه و همچنین استانداردهای ساخت کارخانه دارند.

در برابر این پس زمینه، روند جدیدی از "صنعتی بالا" در مناطق دلتای رودخانه مروارید و دلتای رودخانه یانگ تسه، جایی که پایه صنعتی نسبتاً توسعه یافته است، ظهور کرده است. «صنعتی بالا» با نام‌های کارخانه‌های آسمان‌خراش، کارخانه‌های عمودی یا کارخانه‌های هوایی نیز شناخته می‌شود. در اصل به ساختمان های صنعتی مرتفع اطلاق می شود. به طور کلی، "صنعتی بالا" به معنای جابجایی تجهیزات تولیدی با وزن نسبتاً سبک و لرزش کم به طبقات بالا برای تحقق توسعه سه بعدی است. این مفهوم برای اولین بار توسط شنژن پیشنهاد شد که پیوندهای تحقیق و توسعه و تولید صنایع پیشرفته مانند نسل جدید فناوری اطلاعات و هوش مصنوعی را به آسمان‌خراش‌ها منتقل کرد. این مدل برگرفته از ادغام صنعت و شهر و همچنین نوسازی شهری است، این مدل نه تنها تعداد زیادی از فضاهای کارخانه را برای پارک‌های سازمانی ایجاد می‌کند که به طور موثر نسبت قطعه زمین و بهره‌وری بهره‌وری را بهبود می‌بخشد، بلکه تعدیل ساختار صنعتی و تغییر شرکت را مجبور می‌کند و تضاد بین توسعه اقتصادی و کمبود زمین را کاهش می‌دهد.

بنابراین، کارخانه‌های شهرک‌های صنعتی که جدیداً برنامه‌ریزی شده‌اند، معمولاً کارخانه‌های بلندمرتبه‌ای هستند که ارتفاع آنها بیش از 24 متر یا تعداد طبقات آن 6 یا بیشتر است. چنین کارخانه های مرتفع نیاز به پشتیبانی از آسانسورهای پرسرعت و با تناژ بالا دارند تا نیازهای حمل و نقل عمودی کارخانه ها را برآورده کنند. (تصویر زیر یک نمونه نمای خارجی از یک پارک صنعتی مدرن در یک منطقه خاص را نشان می دهد.)

2. تغییرات در آسانسورهای باری برای برآورده کردن نیازهای کارخانه جدید

برای انطباق با "صنعتی بالا" و حل گلوگاه حمل و نقل عمودی کارخانه های بلندمرتبه صنعتی، بازار آسانسور باربری داخلی شاهد تغییرات زیر بوده است:

تغییرات در ظرفیت بار آسانسور بار

تقاضا برای آسانسورهای با ظرفیت بار از 2T-3T اصلی به 3T-5T یا حتی تناژهای بزرگتر به شدت افزایش یافته است. شرکت های آسانسور داخلی نیز به طور متوالی مدارک لازم را برای آسانسورهای باربری 10T کسب کرده اند. اخیراً یک برند معروف آسانسور باری داخلی، آسانسور باربری 42T را راه اندازی کرده و گواهینامه تست ملی مربوطه را اخذ کرده است.

تغییرات در سرعت آسانسور بار

سرعت استاندارد یک آسانسور با عواملی مانند نوع آسانسور، ارتفاع طبقه و ظرفیت بار تعیین می شود. به طور کلی، هر چه طبقه بالاتر و بار بزرگتر باشد، ممکن است سرعت آسانسور بیشتر باشد. در گذشته به دلیل ارتفاع نسبتاً کم کف کارخانه ها، سرعت اکثر آسانسورهای باربری در محدوده 0.25m/s - 0.63m/s انتخاب می شد. با افزایش مداوم ارتفاع کف کارخانه، ارتفاع بالابر آسانسورهای باری بیشتر شده است و سرعت آسانسور نیز به 0.5 متر در ثانیه - 1 متر بر ثانیه یا حتی بیشتر افزایش یافته است تا کارایی حمل و نقل بهبود یابد.

تغییرات در استانداردهای ملی ایمنی آسانسور

الف چندین سال پیش، استاندارد ملی الزاماتی را برای حفاظت از حرکت ناخواسته کابین آسانسور (UCMP) اضافه کرد. محصولات آسانسور باری مجهز به ماشین‌های کششی چرخ‌دنده‌های کرمی باید علاوه بر این باید به گیره‌های طناب یا گیره‌های شیو مجهز شوند تا این نیاز استاندارد را برآورده کنند. در حالی که ماشین‌های کشش سنکرون آهنربای دائمی می‌توانند مستقیماً از ترمزهای خود به عنوان اجزای اجرایی استفاده کنند، که کاربرد ماشین‌های کشش سنکرون آهنربای دائمی را در آسانسورهای باری تسهیل می‌کند.

ب معافیت محدوده آسانسورهای خودرو لغو شد

• در نسخه قدیمی استاندارد ملی GB 7588-2003، بخش 8.2.2 تصریح می کند که منطقه آسانسورهای بار می تواند تحت شرایط "کنترل موثر" به طور مناسب آرام شود.

• نسخه جدید استاندارد ملی GB 7588.1-2020 (از این پس "استاندارد ملی جدید" نامیده می شود) مقررات معافیت در GB 7588-2003 را حذف کرده است که به منطقه آسانسورهای کابین بیش از استاندارد تحت "کنترل موثر" اجازه می دهد. یعنی بر اساس استاندارد ملی جدید، آسانسورهای خودرو نیز باید مطابق با مساحت و ظرفیت بار مطابق با آسانسورهای باربری استاندارد پیکربندی شوند.

• در نتیجه، ساختمان هایی که در ابتدا آسانسورهایی را برای اتومبیل های کوچک در 3T (با مساحت بیش از حد) طبق استاندارد قدیمی پیکربندی می کردند، اکنون فقط می توانند با آسانسورهای 10T یا بالاتر مطابق با استاندارد ملی جدید پیکربندی شوند.

3. الزامات حفاظت از انرژی سبز و حفاظت از محیط زیست

موتورهای سنکرون آهنربای دائم دارای راندمان بالا، صرفه جویی در انرژی، حفاظت از محیط زیست و مقرون به صرفه بودن بالا هستند. در مقایسه با موتورهای القایی سنتی، موتورهای سنکرون مغناطیس دائم بازده بالاتری دارند و در مصرف انرژی تقریباً 20-30 درصد صرفه جویی می کنند. این به این دلیل است که موتورهای سنکرون آهنربای دائم از تحریک آهنربای دائمی استفاده می کنند که شار نشتی و تلفات آهن را کاهش می دهد و راندمان را بیشتر بهبود می بخشد. این ویژگی با راندمان بالا برای صنایع مدرن، حمل و نقل و سایر زمینه ها اهمیت زیادی دارد، زیرا می تواند مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و راندمان تولید را بهبود بخشد. نویسنده پیش‌بینی می‌کند که در آینده، ماشین‌های کشش سنکرون مغناطیس دائمی همچنان سهم بازار ماشین‌های کشش چرخ دنده‌های حلزونی را اشغال خواهند کرد و به کاربرد اصلی در آسانسورهای باربری تبدیل خواهند شد.

4. مزایای ماشین های کششی آسانسور باربری Nidec KDS

الف تقسیم بندی و پوشش بازار دقیق تر و گسترده تر

Nidec KDS در منطقه Shunde، شهر Foshan، منطقه اصلی خلیج بزرگ، که در خط مقدم بازار "صنعتی بالا" قرار دارد. برای پاسخگویی به تقاضای بازار برای آسانسورهای بار در ساختمان‌های بلند، Nidec KDS قبلاً یک طرح توسعه محصول را به طور کامل برنامه‌ریزی کرده است تا در اوایل سال 2017، ماشین‌های کشش دنده حلزونی اصلی را با ماشین‌های کشش سنکرون آهنربای دائم بدون چرخ دنده جایگزین کند تا نیازهای کاربردی بازار آسانسورهای باربری را برآورده کند. مدل های محصول دستگاه کشش آسانسور باربری Nidec KDS طیف کاملی از 2T تا 50T را بر اساس نسبت کشش و سرعت های مختلف پوشش می دهد. نسبت‌های کشش انعطاف‌پذیر می‌تواند نیازهای طراحی متنوع مشتریان را برآورده کند و آنها را قادر می‌سازد تا راحت‌تر ماشین‌های کششی مقرون‌به‌صرفه و مناسب برای کاربردهایشان را انتخاب کنند.

طیف محصولات ماشین آلات کششی آسانسور باربری Nidec KDS

ب فرآیندهای طراحی دقیق برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی طرح‌ها و برنامه‌های طراحی

1. طراحی ظرفیت کشش و ضریب ایمنی سیم طناب

ماشین‌های کششی آسانسور باری معمولاً نسبت کشش 4:1 یا حتی بالاتر را اتخاذ می‌کنند. علاوه بر این، خودرو نسبتا سبک است که ممکن است منجر به ظرفیت کشش ناکافی شود. بنابراین محاسبه و تایید بر اساس تنظیمات آسانسور ضروری است.

به طور کلی دو راه حل وجود دارد:

• (1) شیار U شکل را انتخاب کنید: یک زاویه شکاف بزرگتر β می تواند ظرفیت کشش را بهبود بخشد.

• (2) یک شیار بریدگی V شکل اتخاذ کنید: لازم است تطابق بین زاویه شکاف β و زاویه شیار γ را در نظر بگیرید، و شیار طناب نیازی به عملیات سخت شدن (برای کاهش هزینه) ندارد، در حالی که ضریب ایمنی طناب سیم محاسبه می شود. با توجه به تعداد زیاد شیف های برگشتی در آسانسورهای باربری، سیم بکسل باید ضریب ایمنی بالاتری داشته باشد. اتخاذ انواع شیارهای ویژه برای برآوردن ظرفیت کشش، همراه با تغییر در تعداد معادل شیارهای کششی شیار V شکل مشخص شده در GB/T 7588.2-2020، منجر به ضریب ایمنی مورد نیاز بالاتر برای طناب سیم می شود.

2. الزامات برای ظرفیت ترمز، ظرفیت اضافه بار، و بهره وری انرژی

آسانسورهای باری معمولاً دارای ارتفاع نسبتاً کوچک و چرخه کار کم هستند، بنابراین گرمای نسبتاً کمی تولید می کنند. برخی از افراد تمایل دارند دستگاه های کشش آسانسور بار را بر اساس دستگاه های کشش آسانسور مسافری طراحی کنند، اما چنین تغییراتی در طراحی منجر به یک سری مشکلات خواهد شد. به عنوان مثال، اگر مواد الکترومغناطیسی بر اساس چرخه اصلی کار بالا کاهش یابد، به راحتی می توان ظرفیت اضافه بار و کارایی انرژی ناکافی ایجاد کرد. به طور متناوب، اگر یک مدل با بار کوچک با چرخه کاری بالا به عنوان جایگزین استفاده شود، بار شفت، تعداد طناب های سیم، ظرفیت ترمز، ظرفیت اضافه بار و بهره وری انرژی ممکن است نیازها را برآورده نکند.

بنابراین در هنگام طراحی ماشین آلات کششی آسانسور بار باید عوامل فوق مورد ارزیابی قرار گیرد و در صورت نیاز مجدداً توسعه و طراحی محصول مطابق با الزامات خاص دستگاه های کششی آسانسور بار انجام شود.

3. گشتاور ترمز دینامیکی

با توجه به الزامات مشخصات نوع و مقررات بازرسی، هنگامی که ترمز ماشین کششی به عنوان جزء کاهش سرعت دستگاه حفاظت از سرعت بیش از حد کابین یا جزء توقف دستگاه حفاظت از حرکت ناخواسته کابین عمل می کند، آسانسور باید به وسایل ترمز اضافی مجهز شود. در شرایط عادی، ماشین‌های کشش سنکرون آهنربای دائم، ترمز دینامیکی (با اتصال کوتاه سیم‌پیچ‌های موتور) را به عنوان راه‌حل اتخاذ می‌کنند، اما باید توجه داشت که طراحی الکترومغناطیسی و ساختاری ماشین کشش باید بتواند در برابر ضربه ترمز دینامیکی مقاومت کند.

به دلیل مقدار کمی گرمای تولید شده، ماشین‌های کششی آسانسور بار از مواد الکترومغناطیسی کمتری استفاده می‌کنند که ممکن است منجر به گشتاور ترمز دینامیکی ناکافی شود. در این حالت باید با افزایش چگالی شار شکاف هوا مشکل را حل کرد. تحت شرایط همان مواد الکترومغناطیسی، گشتاور ترمز دینامیکی سیم پیچ های متمرکز کمتر از سیم پیچ های توزیع شده است و بهبود آن دشوارتر است. بنابراین، ابزارهای تحلیل المان محدود میدان الکترومغناطیسی باید برای بهینه‌سازی طرح الکترومغناطیسی استفاده شود. گشتاور ترمز دینامیکی نمونه اولیه از طریق آزمایش‌های نوع آزمایش می‌شود و گشتاور ترمز دینامیکی ماشین‌های کششی تولید انبوه از طریق کنترل EMF پشتی (نیروی موتور الکتریکی) تضمین می‌شود.

4. کیفیت دستگاه های بارگیری و تخلیه

ماشین‌های کششی آسانسور بار ظرفیت بار زیادی دارند و به بار شفت بالاتری نسبت به ماشین‌های کششی معمولی نیاز دارند، به این معنی که در حین کار با سرعت بالا به نیروی کششی بیشتر و نوارهای کششی مقاوم‌تر در برابر سایش نیاز دارند. آخرین GB/T 7588.1-2020 تصریح می کند که هنگام پذیرش 5.4.2.2.1(b) (یعنی با در نظر گرفتن جرم دستگاه بارگیری و تخلیه بار و بار نامی به طور جداگانه)، الزامات بالاتری برای بار شفت ماشین کشش، ظرفیت ترمز (به ویژه هنگامی که حرکت سرنشین دار برای پایانه حرکت می کند) ارائه می شود. ظرفیت، که باید به طور مستقل محاسبه و تأیید شود.

ج بهینه سازی طرح های هزینه و الکترومغناطیسی

Nidec KDS از نرم افزار پیشرفته برای انجام تجزیه و تحلیل اجزای محدود برای طراحی میدان الکترومغناطیسی و مقاومت مکانیکی استفاده می کند. این امر قدرت ماشین کششی را بهینه و افزایش می دهد، بهینه سازی عملکرد را با رقابت هزینه متعادل می کند و چرخه تحقیق و توسعه ماشین کشش را به طور قابل توجهی کوتاه می کند.

• تحلیل المان محدود میدان های الکترومغناطیسی

• تحلیل المان محدود مقاومت مکانیکی

◦ پایه ماشین

◦ هاب

برای همسویی با استراتژی ملی "صنعتی بالا" و جهت کلی صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست، سازندگان انتگرال آسانسور ماشین های کشش سنکرون آهنربای دائم با کارایی بالا و صرفه جویی در انرژی را در طرح های خود به کار می گیرند. این عملکرد پایدار و قابل اعتماد آسانسور یکپارچه، عملکرد صاف، راندمان حمل و نقل بالا، صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست را تضمین می کند. ماشین آلات کششی سری آسانسور باربری Nidec KDS می توانند بار مورد نیاز آسانسورهای بار را از 2T تا 50T از طریق طرح های مختلف نسبت کشش با حداکثر سرعت تا 3 متر بر ثانیه پوشش دهند. آنها به طور کامل قادر به برآورده کردن الزامات حمل و نقل باربری آسانسور پارک های صنعتی مختلف هستند و همچنین می توانند تجربه انتخاب یک مرحله ای و بدون دردسر را برای مشتریان فراهم کنند. Nidec KDS همیشه به فلسفه تجاری "اولین کیفیت، موفقیت مشتری" پایبند بوده است. در توسعه بازار آینده، ما با مشتریان برای ارائه راه حل های بیشتر و بهتر برای "صنعتی بالا" همکاری خواهیم کرد.