طرح توجیهی تولید تجهیزات و قطعات آسانسور

طرح توجیهی تولید تجهیزات و قطعات آسانسور
آسانسور، وسیله حمل و نقل عمودی است که با سیستم تعلیق و تعادل نیروی محرکه عمل جابجایی انجام می دهد. آسانسور به شکل امروزی و دارای ترمز ایمنی توسط اوتیس در آمریکا ساخته و آزمایش شد و در واقع دستگاهی است دائمی که برای جابجایی اشخاص یا کالا، بین طبقات ساختمان بوده و در طبقات مشخصی عمل می نماید.

دارای کابینی است که ساختار، ابعاد و قطعات آسانسور به اشخاص به سهولت اجازه استفاده می دهد و میان ریل های منصوبه عمودی با حداکثر انحراف 15 درجه حرکت می کند. آسانسور وسیله نقلیه عمومی دائمی است که بین ترازهای از قبل تعریف شده حرکت می کند.

آسانسور تنها وسیله رفت و آمد ترافیکی است که مورد استفاده تمامی گروه سنی قرار می گیرد و عمومی ترین وسیله جابجایی عمودی در جهان است. آسانسور وسیله نقلیه ای است که کنترل آن به یک سیستم سپرده شده فرمان دادن به آن به اختیار مسافر است، اما ایستادن آن در محل مقرر توسط سیستم است آسانسورها در یک تقسیم بندی کلی به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:

1. آسانسورهایی که اشخاص مجاز به سوارشدن در آن هستند.
   (مسافربر، مسافربر- باربر، تخت بر) ساختار و ابعاد اتاقک این آسانسورها طوری است که به آسانی برای مسافران و بارهای موردنظر قابل دسترسی و استفاده است.
2. آسانسورهایی که اشخاص مجاز به سوارشدن در آن نیستند.
   (خدماتی یا Service Lift غذابر، کتاب بر) ابعاد و ساختار اتاقک این آسانسورها طوری است که برای انسانها قابل دسترسی و استفاده نمی باشد برای تحقق این امر سطح کف آن از یک متر مربع، عمق آن از یک متر و ارتفاع آن از 1/2 متر نباید بیشتر باشد. نوع، ظرفیت، سرعت و تعداد آسانسورهای هر ساختمان بایستی متناسب با کاربری، تعداد طبقات و جمعیت ساکن در آن انتخاب شود.

آسانسورهایی که اشخاص مجاز به سوارشدن آن هستند از نظر عملکرد و مکانیزم به دو دسته تقسیم می گردد :

• آسانسورهای دارای سیستم رانش از نوع کششی Traction
• آسانسورهای دارای سیستم رانش هیدرولیکی Hidrolic

آسانسورهای دارای سیستم رانش کششی

این آسانسورها معمولاً بوسیله یک فلکه کشش و توسط یک موتور الکتریکی به حرکت در می آیند. یک ترمز مکانیکی که بصورت الکتریکی کنترل می شود به ساختار و قطعات آسانسور اضافه می گردد تا ایمنی حرکت آن را تأمین کند. این ترمز زمانی عمل می کند که منبع تغذیه برقی آن قطع می شود.

بین موتور و فلکه کششی یک گیربکس قرار دارد تا سرعت موتور را با سرعت فلکه کشش هماهنگ کند. برای این کار معمولاً از موتورهای جریان متناوب 4 یا 6 قطبی استفاده می شود. هدف دیگر استفاده از گیربکس در این قطعات آسانسور ، کاهش گشتاور می باشد.

گیربکس توانایی تأمین گشتاور قابل توجه موردنیاز ایجاد شده توسط فلکه کشش را از موتوری با گشتاور پایین تر دارد و لذا سبب کاهش ابعاد موتور می شود. در حقیقت اندازه موتور بیش از آنکه به توان خروجی آن بستگی داشته باشد به گشتاور خروجی وابسته است. در هر حال نیروی محرکه اینگونه آسانسورها به شرح زیر می باشد :

1. بالابرهای گیربکسی Geare machines
2. بالابرهای بدون گیربکس Gearless Hoist machine
3. بالابرهای بدون گیربکس با موتورهای سنکرون و آسنکرون
4. بالابرهای بدون گیربکس در آسانسورهای فاقد موتورخانه Room less
5. بالابرهای بدون گیربکس برای ظرفیت های بالا
6. کنترل الکتریکی

در آسانسورهای کششی تعادل وزن کابین و بخشی از بارنامی آسانسور توسط وزنه تعادل انجام می شود این بخش از بارنامی معمولاً بصورت درصدی از بارنامی بیان می شود که در اکثر موارد 50% است. آنچه عملاً انجام می گیرد این است که کابین با نصف بار اسمی در میانه مسیر حرکت متوقف می گردد و با چرخاندن یکی از قطعات آسانسور بنام چرخ طیار (فلایویل) سعی می شود که میزان نیروی موردنیاز برای چرخاندن چرخ طیار در هر دو جهت یکسان باشد.

آسانسورهای دارای سیستم رانش هیدرولیکی

در آسانسورهای با سیستم محرکه هیدرولیک موتور یک سرعته یک پمپ فرو رفته در روغن را به حرکت می اندازد. یکی دیگر از قطعات آسانسور بنام پمپ، روغن را به جک که کابین را به سمت بالا می برد با فشار می راند.

وقتی که کابین به سمت پایین حرکت می کند، موتور کار نمی کند و یک واحد شیر برقی (Valve unit) سرعت تقریباً ثابتی را برای کابین صرف نظر از میزان بار تأمین می کند. وقتی که کابین در نزدیکی طبقه است، شیر برقی مربوطه به تدریج بسته می شود که باعث نرمی حرکت و دقت در توقف می شود.

اشکالات مهم آسانسورهای هیدرولیک در مقایسه با آسانسورهای کششی برقی سنتی :

1. محدودیت طول مسیر حرکت (با توجه به محدودیت طول جک ها حداکثر 3 – 4 توقف)
2. محدودیت سرعت (حداکثر یک متر بر ثانیه)
3. محدودیت تعداد استارت در ساعت (حداکثر 90)
4. استفاده از مقدار زیاد روغن که خطر آلودگی دارد
5. قدرت مصرفی بالا (حداقل سه برابر قدرت یک آسانسور سنتی با همان ظرفیت و سرعت)

محاسن آسانسورهای هیدرولیکی در مقایسه با آسانسورهای کششی برقی سنتی :

1. وجود موتورخانه در پایین چاه و دور از آسانسور
2. توانایی بالابردن بارهای سنگین
3. نیاز نداشتن به سقف محکم چاه
4. ایمنی بیشتر و نرمی حرکت و دقت در توقف

به طور کلی آسانسور در داخل محیطی نصب می شود که از سه قسمت تشکیل شده است :

1. موتورخانه : برای برقراری موتور و گیربکس و تابلو کنترل آسانسور و تابلو برق
2. چاه آسانسور : برای نصب درها، ریل ها و همچنین محلی برای حرکت کابین و وزنه
3. چاهک : در پایین ترین قسمت چاه آسانسور، برای ضربه گیرها و بافرها

در قطعات آسانسور موتور گیربکس بعنوان قلب آسانسور و تابلو کنترل بعنوان مغز آسانسور عمل می نماید.

تجهیزات و قطعات آسانسور

تجهیزات و قطعات آسانسور به چهار دسته ذیل تقسیم می شود :

1. سیستم مکانیکی و قطعات مربوطه
2. سیستم الکتریکی : شامل امکانات ایمنی و روشنایی نیز می باشد.
3. سیستم کنترلی و قطعات مربوطه
4. سیستم ایمنی و قطعات مربوطه

سیستم ایمنی یک وسیله مکانیکی است که در صورت بروز هرگونه خرابی، یا شل شدن سیم بکسل (زنجیر تعلیق) وسیله توقف و نگاه داشتن کابین و یا وزنه تعادل در روی ریل راهنما می باشد و اگر سرعت کابین در جهت پایین رفتن از مقدار مشخص شده ای تجاوز کند این مکانیزم عمل می نماید، عملکرد این مکانیزم از قطعات آسانسور توسط گاورنر که معمولا در موتورخانه است شروع می شود.

قطعات اصلی آسانسور های الکتریکی عبارتند از :

* وسایل تعلیق کابین و وزنه تعادل که می تواند سیم بکسل فولادی و یا زنجیر باشد :
کابین و وزنه های تعادل آن جزء از قطعات آسانسور اند که توسط سیم بکسل های فولادی معلق نگاه داشته می شوند. سیم بکسل های آسانسور به بالای یوک کابین متصل می شوند. یک وسیله اتوماتیک برای تنظیم کشش سیم بکسل تعلیق باید حداقل در یکی از دو انتها وجود داشته باشد. این وسیله با مکانیزم متعادل ساز فشردگی بطور جداگانه معرفی می شود، چنین وسیله ای شامل یک سوکت گوه ای است که همراه یک فنر مارپیچ فولادی، ضربه گیر لاستیکی و کابل شو است.

* وزنه تعادل : وزنه تعادل در آسانسورهای کششی و زنجیری برای تعادل جرم کابین و درصدی از وزن بار یا مسافر بکار می رود این درصد 45 تا 50 می باشد وزنه های تعادل داخل قاب مربوطه بایستی به طریقی مهار شده باشند که در اثر ضربات احتمالی شکسته نشده و از قاب خارج نشوند. به قاب وزنه باید حفاظ یا حفاظ هایی فلزی نصب شوند تا در صورت شکستن کفشک های وزنه، قاب از ریل وزنه خارج نشوند.

* موتور الکتریکی : یکی دیگر از قطعات آسانسور است.

* گیربکس

* تابلو فرمان : کنترل آسانسور توسط آن انجام می گیرد، که انواع آنها به شرح زیر می باشند :

پوش باتن : در این نوع کنترل آسانسور به اولین احضار پاسخ داده و تا اتمام سرویس احضارهای بعدی بلا اثر است. این نوع کنترل که ساده ترین نوع کنترل است برای مکان های کم مسافر بیماربر و آسانسورهای باربر مناسب است.

کالکتیودان (Collective Down) : در این نوع کنترل آسانسور در حین حرکت از بالا به پایین به کلیه احضارها پاسخ می دهد و مخصوص ساختمان های مسکونی و پرجمعیت واردات می باشد.

کالکتیو سلکتیو (Collective selective) سیمپلکس – دوبلکس – تری بلکس : در این نوع کنترل آسانسور به احضارهای در جهت حرکت کابین پاسخ داده و در نتیجه از توقف های غیرضروری در پاسخ به احضارهایی که خلاف جهت حرکت کابین است جلوگیری به عمل می آید و همچنین اگر دو یا سه آسانسور مجاور با این فرمان کنترل شوند نزدیکترین کابین به طبقه احضار پاسخ می دهد. در این سیستم زمان انتظار مسافرین حداقل خواهد بود. این سیستم مناسب برای برج های مرتفع، هتلها مؤسسات بزرگ می باشد که از چند دستگاه آسانسور استفاده می کند.

*تابلو فرمان میکرو پروسسوری :
این نوع تابلو فرمان در کشورهای پیشرفته به سرعت جایگزین تابلو فرمان های رله ای گردیده است. در کشور ما نیز در حدود یک درصد آسانسورهای موجود از این نوع سیستم کنترل استفاده می کنند و پیش بینی می شود این روند رو به گسترش باشد.

بعضی از مزیت های این نوع کنترل ها به شرح زیر می باشد :

• به دلیل حذف بسیاری از قطعات الکترو مکانیکی آسانسور با صدای کم کار کرده و خرابی کمتری نسبت به تابلو فرمان های رله ای دارند.
• با اعمال برنامه ریزی کامپیوتری کنترل ترافیک های سنگین را در زمان های کوتاهتری انجام می دهد.
• سرویس و نگهداری آن ارزانتر از تابلو فرمان های رل های می باشد.
• نسبت به هزینه مصرفی از بازدهی قابل توجهی برخوردار است.
• در مورد تابلوهای رله ای، مدارهای فرمان و سری استوپ ها حتما باید از ولتاژهای پایین زیر 110 ولت استفاده شود.
• در مورد تابلوهای رله ای مدارهای فرمان و سری استوپ حتما باید از ولتاژهای پایین (زیر 110 ولت) استفاده شود.

وزنه تعادل که وزن آن معادل وزن کابین آسانسور و حداکثر تعداد مسافر باید باشد که از نوع بتون آرمه ای (بتون مسلح) و یا چدنی است. البته نوع چدنی آن توصیه می شود چون در نوع بتونی آن در اثر ضربه احتمال شکسته شدن و ریختن قطعات آن در روی کابین آسانسور وجود دارد.

در صورتیکه از نوع بتونی استفاده شود باید حتما دارای قاب حفاظتی فلزی به صورت شبکه فولادی باشد. نصب شالتر (قطع کن) در بالا و پایین قابل وزنه الزامی است تا از کوبیده شدن کابین به کف چاهک یا زیر سقف جلوگیری شود.

* ترمز
آن دسته از قطعات آسانسور است که در صورت قطع برق یا قطع برق سیستم کنترل، سیستم ترمز آسانسور باید بطور اتوماتیک عمل کند، لذا، از ترمزهای اصطحکاکی الکترو مغناطیسی استفاده می شود. اگر کابین با 125% بار نامی خود در سرعت معمول خود حرکت کند، ترمزها باید قادر به توقف کامل سیستم باشند و بلافاصله سیستم را در حالت ساکن نگهدارند. ترمز باید توسط فنرهای فشاری و یا نیروی وزن عمل کند.

ترمز توسط الکترومغناطیس و یا الکتروهیدرولیک باید باز شود. اگر جریان برق قطع شود باید حداقل دو وسیله مستقل الکتریکی کنترل کننده داشته باشد. در صورت قطع جریان برق، ترمز باید بلافاصله عمل نماید. هنگامیکه موتور گیربکس با یک وسیله دستی اضطراری مجهز باشد ترمز باید طوری طراحی شده باشد که توسط دست بتوان آن را باز کرد و با فشار دائمی توسط نفر این ترمز باز بماند.

* سیستم ایمنی پاراشوت
از جمله قطعات الزامی  آسانسور ترمز ایمنی (پاراشوت) در کابین می باشد که فقط در جهت حرکت رو به پایین عمل نماید. این ترمز ایمنی باید قادر باشد کابین را با بار اسمی با سرعتی بیش از سرعت عملکرد کنترل کننده مکانیکی سرعت گاورنر، متوقف نماید.

حتی در صورتی که کابین از سیستم جدا شود، پاراشوت باید عمل نماید. ترمز ایمنی با درگیر شدن به ریل های راهنما آنرا متوقف می نماید. چنانچه فضای زیر چاهک آسانسور در دسترس اشخاص قرار داشته باشد کف چاهک باید تحمل حداقل تنش 5000 مگاپاسکال را داشته باشد، پس باید یکی از دو شرط زیر را داشته باشد :

1. یا ستونی صلب و محکم از زیر ضربه گیر وزنه تعادل به زمین محکم وصل شود.
2. وزنه تعادل به پاراشوت (ترمز ایمنی) مجهز باشد و بتواند آنرا در حالیکه با سرعتی بیش از سرعت عملکرد گاورنر در حرکت است متوقف نماید.

* فلکه کششی و یا دنده زنجیر

* شاسی ماشین – کوپلینگها ، محورها ، یاتاقانها

* سیم تعلیق

* ریل راهنما : یکی از قطعات آسانسور هستند که باعث هدایت کابین در مسیر حرکت خود می شود.

* ضربه گیرها
آسانسورها باید با ضربه گیرها که در کف چاهک و در مکان انتهایی حرکت کابین و وزنه تعادل قرار می گیرند، تا وسیله اضطراری نهایی را تشکیل دهند. اگر ضربه گیرها به کابین یا وزنه تعادل وصل شوند باید یک پایه یا فونداسیونی به ارتفاع نیم متر در چاهک قرار بگیرد تا این ضربه گیرها روی آن بنشینند. دو نوع کلی از ضربه گیرها وجود دارد :

• نوع جمع کننده انرژی
• نوع مستهلک کننده انرژی

ضربه گیر پلی اورتان جمع کننده انرژی : ضربه گیرهای پلی اورتان در برخی کشورها برای سرعت اسمی پایین بسیار معروفیت یافته است.

ضربه گیر فنی (جمع کننده انرژی) : قطعه اصلی این نوع ضربه گیرها معمولا یک فنر مارپیچ ساخته شده از مقطع گرد یا مربع است.

ضربه گیر روغنی (هیدرولیک) (مستهلک کننده انرژی): در مقایسه با نیروی باز دارندگی فزاینده ضربه گیرهای فنری ،ضربه گیرهای روغنی می توانند طوری طراحی شوند که در حین عمل توقف نیروی ثابتی را اعمال نمایند که نتیجتا باز دارندگی ثابت خواهد بود. ضربه گیر باید توانایی تبدیل انرژی جنبشی کابین (یا وزنه تعادل) در لحظه اصابت به حرارت، و همینطور انرژی پتانسیل ناشی از کاهش سطح، که مساوی با جابجایی ضربه گیر است را داشته باشد.

* کابین آسانسور : یکی از قطعات آسانسور است که مسافرین و یا بار را حمل می کند.

* درب کابین و محرک درب : بسته به هر حالت خاصی، باید مناسبترین نوع درکابین ودر راهرو استفاده شود. انتخاب بستگی به نوع آسانسور و بار اسمی آن دارد. کارآمدترین در نوعی است که دارای زمان باز شدن کمتری باشد و عرضی که انتقال همزمان مسافرین را اجازه بدهد.

1. درهای لولایی
2. درهای کشویی افقی

کاربرد قطعات آسانسور

تجهیزات و قطعات آسانسور شامل : الکتروموتور، تابلو فرمان، ریل، کابین، درب، قفل ایمنی، گاورنر، پاراشوت، تراولر، سیم بکسل می باشد. که بطور کلی مصرف و کاربرد آنها در انواع دستگاه آسانسور می باشد.

بررسی کالاهای جایگزین

کاربرد آسانسور در بخشهای ساختمانی مثل مجتمع و آپارتمانهای مسکونی، اداری، صنعتی، تجاری و بیمارستانی بلند می باشد و در مبحث آسانسور به هیچ عنوان کالای دیگری جایگزین به عنوان جابجایی انسان یا اشیاء براساس مقررات استاندارد EN-81 شناخته نشده است.

اهمیت استراتژیک تولید قطعات آسانسور

در حال حاضر مهندسی آسانسور و ساخت قطعات آن یک صنعت بسیار تخصصی است که با به کارگیری و ادغام جدیدترین پیشرفتها در زمینه برق، شیمی و مکانیک به فعالیت خود ادامه می دهد با نگاه کردن به آسمان هر شهر بزرگ به آسانی میتوان وابستگی مطلق این شهرها به حمل و نقل عمودی را مشاهده نمود با فراهم ساختن آسانسورهای بهتر انسان قادر به ساختن نمونه های برجسته تری از زیباییهای معماری گردید.

بناهایی که اگر پیشرفت صنعت آسانسور سازی نمی بود در همان ارتفاع سالهای 1850 باقی می ماندند اینکه میزان رشد و اوج طراحی حمل و نقل عمودی تا چه حد خواهد بود نامعلوم است اما تاریخ به مانشان داده است که طراحی آسمان خراشها و بناهای قابل ساخت وابستگی عظیمی به گسترش و اصلاح آسانسورها و وسایل کنترل به کار رفته در صنعت آسانسور دارد و در دنیای صنعتی امروز عرصه وسیع و پرشتاب نوآوری ها در کلیه زمینه های صنعتی، ساختمانی، بیولوژیکی و … می باشد.

صنعت ساختمان در سالهای اخیر مواجه با تحولات شگرفی در طراحی و اجرای سازه های پیچیده، مصالح ساختمانی نو، کاهش وزن ساختمان، صرفه جوئی در فضا و انرژی و زمان، تجهیزات و تاسیسات نوین و رعایت مسایل زیست محیطی گشته است. لذا با افزایش جمعیت جهان و ارتقاء سطح رفاه اجتماعی و ساخت و ساز ساختمان های بلند مرتبه، وجود آسانسورهای پرسرعت، کم صدا و کم مصرف و کم حجم و کم وزن را در ساختمان ها امری اجباری نموده است. بگونه ای که در برخی کشورها نصب آسانسور در ساختمان های عمومی بیش از یک طبقه اجباری است بطوریکه اهمیت صنعت آسانسور عمدتاً همگام با سایر تجهیزات ساختمانی بعنوان شریان حرکتی و نقل و انتقال داخل ساختمان ها روز به روزآشکارتر خواهد بود.