Hiilikuitussovellukset hisseissä ja pystysuorassa kuljetuksessa

Hissi on kone, joka viettää koko elämänsä taistelemaan oman painonsa kanssa. Jokainen kilogramma autoa, kehystä, ovea ja köyttä on kiihdytettävä, vahvistettava ja jarrutettava tuhansia kertoja vuodessa, ja jokainen kilogramma vastapainoa on ripustettava akselin yläpuolella. Siksi pystysuoran kuljetusteollisuudesta on hiljaisesti tullut yksi hiilikuitukomposiittien mielenkiintoisimmista markkinoista: kun liikkuva massa laskee, moottorin koko laskee, energiankulutus laskee, köyden ja varren käyttöikä pidentyy ja koko kone nopeutuu ja yksinkertaistuu samanaikaisesti. Tässä artikkelissa tarkastellaan, missä hiilikuitoa, aramidikuitua ja esihapettua kuitua käytetään hisseissä, vuoriportaissa ja laajemmassa pystysuorassa kuljetusteollisuudessa, ja miten ostajan tai insinöörin tulisi määrittää ne.

1. Painon kinemaatika pystysuorassa kuljetuksessa

Aloita vastapainoisen hissin aritmeetikasta. Vetomoottorin on siirrettävä vain auton massan ja vastapainon sekä matkustajien välinen ero. Vähennä auton ja slingin massaa, ja vastapainoa voidaan vähentää samalla määrällä, joten moottori, jarru, varret, ohjauskinnat ja rakenteelliset kuormitukset vähenevät kaikki yhdessä. Muutaman sadan kilon säästöstä liikkuvassa kokoonpanossa tulee paljon yli tonnin säästö kokonaiskoneessa.

1.1 Miksi liikkuva massa päättää kaikesta muusta

Energiankulutus, huippuvirta, jarrukoko, köysihalkaisija ja akselin päätila ovat kaikki liikkuvan massan jälkivirassa. Korkearakennuksessa liikkuvaa massaa hallitsee itse joustusjärjestelmä, ja kotihississä liikkuva massa on tärkeää, koska koko tuotteen on sovittava kotirakenteeseen ilman konehuonetta. Molemmat markkinoiden päät vetävät samaan suuntaan: kevyemmät rakenteet ja kevyemmät joustusjäsenet.

1.2 Kun perinteinen koneen suunnittelu osuu seinään

Teräsköysi on kypsä ratkaisu, eikä se katoa, mutta sillä on kiinteä suhde halkaisijan, murtokuormituksen ja massan metriä kohti. Korkeammat akselit tarkoittavat pidempiä köysiä, ja pidempi köys ei ainoastaan paina enemmän, se venyy enemmän ja tarvitsee enemmän vetoa. Joissakin akselin korkeudessa yksin köysimassasta tulee merkittävä osa kuormitusta. Auton teräskehykset ovat vahvoja mutta raskaita, alumiini on painoinen, mutta on pehmeä ja väsymysherkkä liitoksissa, ja molemmat materiaalit tarvitsevat korroosiosuojaa kosteissa akseleissa ja meriympäristöissä.

1.3 Mitä teollisuus tarvitsee materiaalista

Hyvin ihanteellinen rakennemateriaali hissille on jäykkä, vahva, väsymystä kestävä, mitavakaa, ei-korroosioiva, ei-magneettinen ja palon mukainen. Sen tulisi myös olla helppo laminoida kehyksiin ja helppo koneistaa sulkeisiin. Hiilikuitu vahvistettu polymeeri kattaa suurimman osan tästä luettelosta, ja kaksi aukkoa, jotka se jättää, eli lämpötilan suorituskyky akselin palossa ja iskukäyttäytyminen joissakin komponenteissa, täytetään esihapettulla kuidulla ja aramidikuidulla.

2. Hiilikuitu Suspension jäsenet ja vyöt

Näkyvin hiilikuitu menestys teollisuudessa ei ole auton paneeli tai ovi. Se on tasainen vyö, joka ripustaa hissin, ja sen ympärillä kasvanut komposiittijännitysjäsenten perhe.

2.1 Komposiittiköydet ja tasaiset vyöt

Päätetty teräsvyö, jossa on hiilikuitu-jännitysjäsenten ydin, korvaa useita perinteisiä köysiä yhdellä tasaisella elementillä. Hiilikuituiden ydin kantaa kuormitusta hyvin vähällä venytyksellä, mikä mahdollistaa pienemmän vetovoiman ja pienemmän moottorin, ja uretaanitakki tarjoaa vetovoiman ja suojaa ydintä kulumasta. Koska vyö on paljon kevyempi kuin teräs, jota se korvaa, energia, jota tarvitaan itse joustusjärjestelmän liikkumiseen, laskee, ja vyö kestää hyvin asianmukaisesti kohdennetussa konehuonetta-ilmaisessa asennuksessa.

2.2 Kevyt matkakaapelit

Auton seuraa kulkeva kaapeli kuljettaa virtaa ja viestintää liikkuvaan massaan, joten sen oma paino on rangaistus, joka ilmenee ylimääräisenä vedämyksenä, räjähtymisenä ja väsymyksenä kääntymissädeellä. Kaapelimuotoilut, jotka käyttävät korkean lujuuden kuitu vahvuus jäseniä vähentää massaa ja parantaa joustavuutta, ja aramid kuitu on yleinen valinta, jossa kovaus on yhtä tärkeää kuin jäykkyys. Liikkuvan kaapelin massan vähentäminen vähentää myös vastapainoa, joka on toimitettava sen kompensoimiseksi.

2.3 Kuvernööri- ja turvallisuuskeysivaihtoehdot

Turvallisuus- ja ohjausjärjestelmiä ohjaavat koodit ja hyväksynnät, joten komposiittien korvaaminen on hitaampaa kuin rakenteellisissa osissa. Kun käytetään yhdistettyä jännitysjäsentä, kriittinen vaatimus on dokumentoida hiipuminen ja väsymys käyttäytymistä jatkuvassa kuormituksessa, koska jousteluelementti, joka rentoutuu yli kymmenen vuotta, ei ole hyväksyttävä. Näiden osien parissa työskentelevät toimittajat tarjoavat creep-murtumistietoja, jännitteen-jännitteen väsymyskärreitä ja taivutustuloksia sen sijaan, että vain lyhyen aikavälin murtumiskuorma.

3. Auton rakenteet, Sling kehykset ja alustat

Viön yläpuolella ja ovien ympärillä on toinen, suurempi mahdollisuus. Jokainen paneeli ja kehys, jotka poistetaan autosta, vähentää joustuksen ja ohjauskinnan kuormitusta.

3.1 Auton kehykset ja alustan paneelit

Auton slingit ja alustat ovat laminoituja tai pultrudoituja rakenteita, ja hiilikuitulevy, putki ja pultrudoitu profiili mahdollistavat jäykkän kehyksen, jonka seinän paksuus on paljon alhaisempi kuin teräsekvivalentti. Korkeampi erityisjäykkyys tarkoittaa, että kuormituksen alaista poikkeamista hallitaan vähemmän materiaalia ja korroosiota estävä pinta pitää rakenteen vakaana kosteassa akselissa. Voileipäpaneelit, joissa on hiilikuitu-nahkoja ja palotehtävä ydin, antavat tasaisen, jäykkän alustan ja seinäpaneelin, joka kantaa myös sisäpintaa.

3.2 Ovet, silt ja laskeutumishuonekalut

Auton ja laskeutumisovet ovat kaikkien asennusten eniten pyöräiltyjä osia. Hiilikuitu oven paneeli on riittävän kevyt vähentää käyttäjän ja moottorin tehtävää ja riittävän jäykkä pysyä tasaisena vuosien käytön jälkeen, ja komposiittirakenne ei tule tai ruoste kuin teräslevy. Laskeutumispaneelit, indikaattoripaneelit, käsikirjat ja akselin huonekalut hyötyvät samasta jäykkyyden, alhaisen massan ja korroosiokestävyyden yhdistelmästä, ja materiaalin ei-magneettinen luonne välttää häiriöt asennontunnisteeseen.

3.3 Kodin hissi ja konehuone-vähemmän paketit

Asunto- ja pienkaupallisessa segmentissä rajoitukset ovat erilaisia ja komposiittien tapaus on vielä selkeämpi. Kotihissin on mentävä olemassa oleviin portaisiin, tarvitsee kompaktia ajoneuvoa ja kevyä autoa, koska tukirakennetta ei koskaan suunniteltu hissille. Hiilikuituputket ja koneistetut levyt antavat valmistajalle mahdollisuuden rakentaa ohut, itsetukeva kehys, joka voidaan asentaa paikalla, ja esihapettu kuitu komponentit käsittelevät eristys- ja palo-estetehtäviä ajoneuvon ja auton paneelien ympärillä.

4. Konehuoneen laitteet ja ajokomponentit

Konehuone tai konehuoneettoman hissin kompakti konetila sisältää pyöriviä ja vaihtuvia osia, joissa sekä vähentynyt inertia että korroosionkestävyys maksavat.

4.1 Moottorin kotelot, kiinnitykset ja käyttöakselit

Hiilikuitu-vetoakseli vähentää pyörimistä inertiaa ja nostaa ensimmäistä taivutustaajuutta, mikä auttaa vaihdettomaa vetokonetta toimimaan hiljaisesti. Moottorikehykset, kiinnityskiinnikkeet ja hiilikuitukoneiden levyt vähentävät akselipäärakenteen massaa ja poistavat maalaus- ja galvanisointitarpeen. Koska materiaali ei ole magneettinen, sitä voidaan käyttää lähellä magneettipiiriä ilman kentän vääristymistä.

4.2 Sheave vanteet ja ohjauskomponentit

Ohjaus kengät, rulla ohjaus kotelot, ja rakenteelliset elementit sheave kokoonpano ovat ehdokkaita hiilikuitu, jossa jäykkyys ja vähän massaa. Rullat ja ohjauskomponentit hyötyvät aramidikuidusta kulutus- ja iskukerroksissa, koska aramid on poikkeuksellisen kova ja ei-hiova rautatiepinnalle. Molemmat materiaalit ovat kotona akselin ympäristössä, koska kumpikaan ei korroosioi, kun kondensaatio muodostuu kylmällä aamulla.

4.3 Liikupertaiden komponentit ja liikkuvat kävelyt

Välipyörätikkeet, askel- ja lavakomponentit, käsikirjan ohjausrakenteet ja kammalevyhuonekalut toimivat vuosikymmeniä julkisissa rakennuksissa, joissa sekä ulkonäkö että huoltokustannukset ovat tärkeitä. Hiilikuituprofiilit ja -paneelit antavat jäykkän, kevyen ja vakaan rakenteen, kun taas aramidikuitu lisää iskutoleranssia altistetuissa paikoissa ja esihapettu kuitu tarjoaa palon esteen päällystyksen takana ja ajokomponenttien ympärillä.

5. Palo-, lämpö- ja turvallisuusmateriaalien velvollisuudet

Vertikaalinen kuljetus on elämänturvallinen tuote, joten aineellisia päätöksiä rajoittavat säännöt ja vikan seuraukset. Komposiittimateriaalit vastaavat näihin rajoituksiin, kun tietty laatu ja testitodisteet valitaan tarkoituksellisesti.

5.1 Auton sisätilojen palotestaus

Auton seinät, kattot, lattiat ja ovet ovat palosuhteellisuusvaatimusten alaisia, ja komposiittiratkaisu on järjestelmä eikä yksittäinen materiaali. Hiilikuitu iho voidaan yhdistää palo-rated ydin ja intumescent tai mineraalikerros, ja esihapettu kuitu päällysteet voidaan lisätä, jos ei-palavuus lasketaan. Avain on testata kokoonpano, koska se asennetaan, koska laminaatti, joka kulkee yksin, ei välttämättä kulje tuotannossa käytetyn liiman ja viimeistelyn kanssa.

5.2 Esioksidittu kuitu jarrut ja lämpötehtävät

Esihapettu kuitu on sulamaton, liekikestävä materiaali, joka ei pala tai sula käyttölämpötiloissa, ja sitä käytetään jarrututkijan vahvistuksena, koneen komponenttien ympärillä olevana lämpöeristyksenä, paneelin takana olevana esteenä ja koneen tilan sisällä tuntuvana. Se kestää myös hyvin pölyissä, värähtävissä olosuhteissa, joissa mineraalivilla voi asettua ja puristaa ajan myötä.

5.3 Aramidikuitu isku- ja purkaussuojassa

Jos epäonnistuminen vapauttaisi energiaa, aramidikuitu ansaitsee paikansa energiaa absorboivana kerroksena. Sitä käytetään ajolaitteiden ympärillä olevassa suojausvuorissa, altistettujen akselin huonekalujen iskusuojassa ja paineellisien tai korkean energian komponenttien suojauspakkauksissa. Aramidikankas on myös luonnollinen valinta pehmeille laitteille, kuten hissin asentamisen ja remontin aikana käytettäviin nostolaitteisiin, silloin metalliosa ei saa naarmua valmiita auton sisustusta.

6. Materiaalien valintamatriisi pystysuoraan kuljetukseen

Alla oleva matriisi kartoittaa pystysuoran kuljetusjärjestelmän tehtävän kohdan siihen sopivaan tuotemuotoon ja tavanomaiseen materiaaliin, jota se yleensä korvaa.

6.1 Matrixin lukeminen

Lue jokainen rivi pakettina yksittäisen oston sijaan. Tuotemuoto, syy sen valintaan ja perinteinen ratkaisu, jota se korvaa, kuuluvat yhteen, ja useimmat asennukset yhdistävät useita riviä kerralla. Yksittäisen toimittajan kaupallinen arvo on suurin, kun vyöt, rakenteelliset profiilit, paneelit, huolat ja suojatekstiilit saapuvat yhdenmukaisella asiakirjalla ja koordinoidulla toimituksella, koska hissi kootaan kiinteään järjestykseen ja puuttuva kohde pysäyttää koko rakennuksen.

7. Specifikaatio, testaus ja sertifiointi

Vertikaalinen kuljetus säännellään, ja komposiittimateriaalit tulevat teollisuuteen ovella merkittyjen testitodisteiden kautta. Toimittaja, joka ymmärtää tämän, lyhentää ostajan hyväksymisprosessia.

7.1 Standardit, koodit ja paperijälki

Hissien komposiittiosat on hyväksytty alueelle sovellettavien hissiturvallisuusstandardien ja kokonaiskokoonpanon materiaali- ja palovaatimusten mukaisesti. Käytännössä projektipaketti sisältää materiaalitodistuksia, joissa on erän jäljitettävyys, mekaanisia ja fyysisiä testiraportteja, valmiin kokoonpanon palotestiraportteja sekä tarvittaessa hiipumis- ja väsymystietoja. Todistusten ja tuotantoeryjen johdonmukaisuus on yhtä tärkeää kuin numerot itse, koska toimitusketjun korvaaminen voi mitätöidä hyväksynnän.

7.2 Väsymys-, taivutus- ja vetotesti

Hissin jousteluelementti saattaa nähdä miljoonia kuormitussyklejä eliniänsä aikana, ja ovi saattaa kiertää satoja kertoja päivässä kahden vuosikymmenen ajan. Testaamisessa keskitytään siten jousun jäsenten jännitteen väsymykseen, taivutuksen väsymykseen todella käytetyn viivan halkaisijan yli ja liikkuvan paneelin saranoiden, rullien ja lukkojen syklitestaukseen. Pinnoitetun vyön veto- ja kulutustestit tehdään todellisella viiven geometrialla, koska vyön käyttöikä on järjestelmän ominaisuus eikä materiaalin ominaisuus.

7.3 Tarkastus pitkän käyttöiän aikana

Komposiittikomponentit tarkastellaan visuaalisella tarkastuksella, hanatestauksella ja tarvittaessa ultraääni- tai radiografisilla menetelmillä. Hyödyllisimmät toimitukset luovutuksen yhteydessä ovat dokumentoitu lähtötilanne: materiaaliarjotietoja, rakennettuja piirustuksia, kohdistus- ja vääntömomenttitietoja sekä kriittisten liitosten valokuvia. Kun lähtötilanne on kädessä, jokainen seuraava tarkastus tulee nopeammaksi ja jokainen korjaus- tai korvauspäätös tulee todisteeseen perustuvaksi arvauksen sijaan.

8. Miksi Tanchain pystysuuntaisille kuljetusohjelmille

Vertikaalisessa kuljetusprojektissa tarvitaan yksi materiaalikumppani, joka pystyy kattamaan rakenteelliset, keskeytys- ja turvallisuustehtävät menettämättä niiden välistä johdonmukaisuutta. Tanchain valmistaa hiilikuitufilamenttia, tiimikuitua, kangasta, prepreg-valmistetta, pultrudoitua putkea, profiilia ja koneistettua levyä komposiittikehykseen, paneeliin, vyön ytimeen ja ajokomponenttien soveltamisalaan sekä aramidifilamenttia, tiimikuitua ja kangasta isku-, kuluminen- ja suojatekstiilitehtäviin sekä esihapettua kuitu-tiimikuitua, filamenttia, lankaa, hiiltää ja kangasta korkealämpötilaeristystä, jarruvahvistusta ja palo-esteitä varten.

Tämä valikoima tarkoittaa sitä, että yksittäinen ostotilaus voi kattaa auton hengen, sisäpaneelin sarjan, koneen sänkylevyn, vyön ytimen eritelmän, palo-esteen tunteen ja asennushengen sarjan, johdonmukaisella dokumentaatiolla ja koordinoidulla aikataululla. Materiaalitodistukset, erän jäljitettävyys ja tekniset tiedot toimitetaan vakioina, ja tiimimme tukee spesifikaatiovaihetta tuotteiden valinnalla ja sovellusohjeilla.

Selaa Tanchain hiilikuitu, aramidikuitu ja esihapettu kuitu tuotevalikoimaa, tai lähetä meille auton asettelu, akselin tiedot ja työsykli. Insinööritiimimme tarkastelee liikkuvaa massaa, joustusjärjestelyä ja palo- ja turvallisuusvaatimuksia, suosittelee tuotelomakeita kunkin järjestelmän osan osalta ja tarjoaa täydellisen materiaalipaketin pystysuoraan kuljetussovellukseen, joustusjäsenestä auton paneelin takana olevaan eristykseen.