مع تنامى شعبية مصاعد الجر التى بدون غرفة للمحرك MRL واستخدام المحركات اللاترسية ظهرت متطلبات جديدة لمجموعة الفرامل الملحقة بها لتوفير المساحة والحجم من ناحية ومراعاة الاشتراطات الحديثة التى تتطلبها ظروف وطبيعة استخدام مثل هذا التطبيق الذى لا يصلح معه استخدام الفرملة التقليدية من ناحية اخرى
مع ان الفرامل المستخدمة في هذا التصميم يجب أن يكون لها قطر صغير الا انه يجب ان تكون قادرة على توليد عزم كبير نسبيا للكبح كما انها يجب ان تكون منخفضة الضجيج لأنها تثبت فى نطاق سمع المستخدمين ولأن مكان تثبيتها سيكون فى الجزء العلوى من البئر فسيصعب الوصول اليها احيانا لإجراء الضبط أو الصيانة لذا يجب التأكد من مستوى موثوقيتها وطريقة التعامل معها من بعيد لذا توضح هذه المقالة اسس التصميم والتشغيل لمجموعة الفرامل المدفوعة بالنوابض فى تطبيقات المصاعد اللاترسية التى بدون غرفة للمحرك MRL
لقد مكنتنا التقنيات من تصغير قطر الطارة وعلى الرغم من ذلك فإن فرملة الطارات الكبيرة يكون اسهل من الصغيرة وهنا يتجلى اساس تصميمى مهم وهو كيف نجعل الفرملة قادرة على كبح طارة صغيرة وكيف يمكن التعامل معها عند انقطاع التيار فالوضع هنا يختلف عن الفرامل التى يسهل الوصول اليها فى غرفة المحرك وكيف نجعل صوتها غير مسموعا لانها قريبة من مسامع المستخدمين وكيف نضيف لها المميزات التى تساعد على الضبط والتشغيل وهذا ما يجعلها مناسبة اكثر من الفرامل التقليدية
نظرية العمل
في عام 1820 اكتشف هانز كريستيان أورستد أن التيار المار خلال سلك من مادة موصلة يسبب تكوين مجال مغناطيسى حول السلك وبعد فترة وجيزة اكتف الفيزياىيون ان التفاف السلك فى لفائف حول قلب من الحديد يساعد على تركيز المجال المغناطيسى الناشئ كما اكتشفو ايضا ان قوة هذا المجال تتوقف على عدد لفات السلك ولقد ادت هذه النتائج الى اكتشاف المغناطيس الكهربى الذى يمكن صنعه بواسطة الطاقة الكهربيةتتكون مجموعة الفرملة الكهرومغناطيسية المدفوعة بالنوابض من مغناطيس كهربى يتألف من غلاف وملف كهربى يعمل بالتيار المستمر هذا الملف قابل للضبط والتعديل بواسطة مسامير التثبيت للتحكم فى الفجوة الهوائية بين المغناطيس وسطح الاحتكاك غير الدائر ويتم وضع النوابض (السوست) فى تجاويف مخصوصة لكى تدفع بقوة سطح الاحتكاك ليحتك ببطانة احتكاك مثبتة على محور الدوران فتحكم ايقاف الدوران
فى حالة فصل التيار الكهربائي (تعشيق الفرامل)
عند التوقف لن يطبق تيار مستمر على الملف ولن ينتج مجال مغناطيسى بالتالى ستضغط النوابط على سطح الاحتكاك ويتم توليد عزم مناسب لتوقيف محور الدوران
فى حالة توصيل التيار (تحرير الفرامل)
عند توصيل التيار المستمر سيمر بالملف الكهربى وسيتكون مجال مغناطيسى فى الفجوة الهوائية فيجذب سطح الاحتكاك غير الدائر وستنضغط النوابط ويتكون فراغ بين السطحين فيتحرر العضو الدائر
خيارات الفرامل
الموثوقية هى الميزة الاساسية التى يجب ان تتضمنها الفرملة كما يجب ان تكون النوابض قابلة لعمل 10 مليون دورة عمل وان تكون الملفات معزولة بالكامل داخل الايبوكسى وان يكون سلك الملف من الفئة H وان تكون بطانات الاحتكاك عالية الطاقة ومقاومة للتآكل أو التنعيم ومضاعفة للعزم وان يكون محور الدوران هو الجسم الدائر فقط داخل مجموعة الفرامل كما يجب ان تتمتع الفرملة بالمرونة واستيعاب المزيد من الخصائص التى يتطلبها تطبيق المصعديد الفرملة
يسمح بتحرير الفرملة يدويا دون الحاجة الى تيار كهربى وتستخدم هذه الميزة فى المقام الاول خلال عمليات استكشاف الاعطال واصلاحها وكذلك فى حالات الطوارئ فمجرد تحريك اليد سيتحرك سطح الاحتكاك ناحية الفجوة الهوائية ضاغطا على النوابض وسيتكون فراغ بين قرص الاحتكاك المثبت على محور الدوران وبين بطانة الاحتكاك غير الدائرة فيتحرر محور الدوران ولأسباب السلامة يتطلب تحريك يد الفرملة بقوة ثابتة أو "جهد ثابت" للحفاظ على الفراملمفتوحه
حساس مراقبة الفرملة
القدرة على رصد حالة الفرامل هى ميزة مهمة للتحكم فى المصعد لتحسين عوامل السلامة ولتسلسل توقيتات التحكم فستبقى محكمة الامساك خلال اوقات التوقف ولن تغلق خلال عملية التباطؤ ولن يبدأ المحرك الا بعد فتحهاويمكن مراقبة الفرملة عن طريق مفتاح تبديل صناعى صغير microswitch يدلل على انها محررة أو معشقة مع ضرورة اختيار نوع قادر على استيعاب التشغيل المتكرر للمصعد
تقليل للضوضاء
تصدر الضوضاء وتكون مسموعة في الفرامل عند فتحها او عندما يكون الدوار متحركا ثم تحتك اسطح وبطانات الاحتكاك مع بعضها وتبقى الضجة كبيرة كلما كانت مساحة السطح أكبر وتتطلب مساحة السطح الكبيرة فرملة اكبر لتكوين مجال مغناطيسى اكبر وستستهلك طاقة اكبر وسيصدر صوت أعلىتستخدم طريقتين لتقليل الضوضاء في الفرامل فالطريقة الاولى تكون بوضع مادة ماصة للضوضاء بين المغناطيس والجسم المحتك مع بطانة الاحتكاك وكذا تقليل الاتصال المعدنى بعزل المعادن عن بعضها وامتصاص الطاقة عند الكبح اما الطريقة الثانية فتكون بإبطاء سرعة الفرملة مما يخفض من صوتها عند التعشيق أو التحرر مع استخدام تصميم خاص لسطح احتكاك يكون له معدل 65 ديسبل (وحدة قياس الضوضاء) فى المتر الواحد ولمزيد من التخفيض يمكن اجراء بعض الاجراءات ليصبح المعدل 55 ديسبل فى المتر الواحد
تأخير الفرملة
تجدر الإشارة إلى أن الفرامل بطبيعة الحال لديهاتاخير فى التبديل بين حالتى الفتح والاغلاق او العكس فهى تاخذ وقتا ما بين اصدار الاشارة والتنفيذ وهذا يرجع الى ان انتاج المجال المغناطيسى ليس فوريا بالتالى تصبح الفرامل الكبيرة اكثر تأخيرا لاحتياجها الى مجال مغناطيسى اقوى
أحد الحلول لتحسين تأخير الإفراج عن الفرامل هو احداث تسهيل نسبى لضغط النوابض على المكبح أو القيام بتطبيق جهد أكبر من المعدل لمدة قصيرة حتى يتم تحرير الفرملة فهناك حاجة الى التغلب على المقاومة بتدفق مغناطيسى اعلى لحين فتح الفرملة وهنا يمكن ان نعود للجهد الطبيعى للفرملة هذا التبديل يساعد على تطوير الفيض المغناطيسى ويحسن رد فعل الفرامل
اثناء عمل الفرامل بالجهد الطبيعى لها وعند الاحتياج الى الفصل ستحتاج النوابض الى جهد اقل للضغط على المكابح مما يحسن من اوقات التفاعل لتوقيف المحرك مع الاخذ فى الاعتبار ان انخفاض الجهد عن الحد الطبيعى يرفع من سخونة الفرملة هذا ويوجد مفاتيح او دوائر لضبط التغذية ومعالجة التأخير والمحافظة على الفرملة وتطويل العمر الافتراضى لها
تصميم فرملة مزدوجة
لأن الفرامل أمر حاسم لسلامة المصاعد فإن ازدواجها قد يكون مطلوبا بحسب المواصفات واشتراطات السلامة التى ينص عليها الكود - قواعد بناء وسلامة المصاعد- المستخدم فى جميع انحاء العالم فالجزئية الخاصة بالمصاعد فى الكود الاوروبى EN 81 تنص على انه يجب ان تكون الفرامل الكهروميكانيكية مكونة من جزئين مستقلين من المكونات الميكانيكية بحيث تكون قادرة على الكبح وتوقيف عربة المصعد كما هى مناسبة ايضا للتحرير وتدوير المحرك ولهذا فإن هناك طرق تصميم مختلفة لتحقيق هذه المتطلباتاحد طرق التصميم تعتمد على تركيب فرملتين كاملتين مع بعضهما فنجد ان هناك زوجين متطابقين ومستقلين من المكونات الميكانيكية والكهربية للفرملة خلف بعضهما ويسبب هذا استهلاك حجم اكبر وتكدس اكبر للمكونات ويجب ان تكون الابعاد مناسبة حتى تكون قادرة على الكبح ويلزم توفير طريقة لاجراءات الطوارئ فتحتوى على يد فرملة ودائرة كهربية لكل فرملة
فى طريقة اخرى يتم وضع الفرملتين بجوار بعضهما لتقليل الحجم
فى طريقة اخرى يتم دمج الفرملتين فى جسم واحد لتقليل الحجم الكلى والتكلفة فيتم استخدام مغناطيس مشترك مع زوج من المكابح لكل واحد منهما النوابض الخاصة به فتكون الفرملة المدمجه اقصر طولا واقل استهلاكا للمواد بالتالى تكون اقتصادية اكثر من الفرملتين المنفصلتين كما يتاح ضبط ذراع ومفتاح مراقبة كل فرملة على حدة فى هذا التصميم مما يجعله يتمتع بالمرونة ايضا
طلعت عتمان
ليست هناك تعليقات: