Применение углеродного волокна в лифтах и вертикальном транспорте

Лифт - это машина, которая всю свою жизнь тратит на борьбу с собственным весом. Каждый килограмм автомобиля, рамы, двери и веревки должен быть ускорен, закреплен и тормозен тысячи раз в год, а каждый килограмм противовеса должен подвешиваться над валом. Вот почему вертикальная транспортная промышленность спокойно стала одним из самых интересных рынков для углеродных волоконных композитов: как только движущаяся масса падает, размер двигателя падает, потребление энергии падает, срок службы веревки и скобки продлевается, и вся машина становится быстрее и простее в то же время. В этой статье рассматривается, где углеродное волокно, арамидное волокно и предокисленное волокно используются в лифтах, эскалаторах и более широкой вертикальной транспортной промышленности, и как покупатель или инженер должен их указать.

1. Кинематика веса в вертикальном транспорте

Начните с арифметики контрбалансированного подъема. Тракционный двигатель должен только перемещать разницу между массой автомобиля и противовесом, плюс пассажирами. Уменьшите массу автомобиля и шланги, и контрвес может быть уменьшен на то же количество, поэтому двигатель, тормоз, лопаты, направляющие рельсы и конструктивные нагрузки все уменьшаются вместе. Экономия нескольких сотен килограммов в подвижной сборке становится экономией гораздо более тонны в общей машине.

1.1 Почему перемещение массы решает все остальное

Потребление энергии, пиковый ток, размер тормоза, диаметр веревки и высота вала все ниже движущейся массы. В высотном здании движущаяся масса доминирует самой системой подвески, а в домашнем подъеме движущаяся масса имеет значение, потому что весь продукт должен вписаться в домашнюю структуру без машинного помещения. Оба конца рынка тянутся в одном направлении: более легкие конструкции и более легкие подвесные элементы.

1.2 Где обычная конструкция машины ударяет стену

Стальная веревка является зрелым решением и не исчезнет, но она имеет фиксированную связь между диаметром, разрушительной нагрузкой и массой на метр. Высшие валы означают более длинные веревки, и более длинная веревка не только весит больше, она растягивается больше и нуждается в большей тяге. При определенной высоте вала одна лишь масса веревки становится значимой долей нагрузки. Стальные рамы автомобилей сильны, но тяжелы, алюминиевые отделки весят, но мягкие и чувствительны к усталости в соединениях, и оба материала нуждаются в защите от коррозии в влажных валах и морской среде.

1.3 Что требует промышленность от материала

Идеальный конструктивный материал для лифта является жестким, прочным, устойчивым к усталости, стабильным по размерам, некоррозионным, немагнитным и огнесоответствующим. Он также должен быть легко ламинировать в рамки и легко обрабатывать в скобки. Углеродоволоконный полимер охватывает большую часть этого списка, и два пробела, которые он оставляет, а именно температурные характеристики при пожаре вала и поведение удара в некоторых компонентах, заполняются предокисленным волокном и арамидным волокном соответственно.

2. Участники и ремни подвески из углеродного волокна

Наиболее заметным успехом углеродного волокна в отрасли является не автомобильная панель или дверь. Это плоский пояс, который подвешивает лифт, и семья композитных элементов напряжения, которая выросла вокруг него.

2.1 Композитные веревки и плоские ремни

Покрытый стальный ремень с ядром из углеродного волокна заменяет несколько обычных веревок одним плоским элементом. Ядро углеродного волокна несет нагрузку с очень небольшим растяжением, что позволяет меньшей тяговой лопати и меньшего двигателя, а уретановая куртка обеспечивает тягу и защищает ядро от износа. Поскольку ремень намного легче, чем сталь, которую он заменяет, энергия, необходимая для перемещения самой системы подвески, падает, и ремень хорошо длится в правильно выравниваемой установке без машинного помещения.

2.2 Легкие путешествующие кабели

Передвижный кабель, который следует за автомобилем, несет энергию и связь с движущейся массой, поэтому его собственный вес является штрафом, которое проявляется в виде дополнительной тяги, раздражения и усталости в радиусе изгиба. Кабельные конструкции, которые используют высокопрочные элементы прочности волокна, уменьшают массу и улучшают срок службы, а арамидное волокно является общим выбором, когда прочность имеет значение столько же, сколько и жесткость. Сокращение массы передвижного кабеля также уменьшает контрвес, который должен быть предоставлен для компенсации этого.

2.3 Варианты губернатора и веревки безопасности

Системы безопасности и регулятора регулируются кодами и утверждениями, поэтому замена композитов там медленнее, чем в конструктивных частях. Когда используется композитный элемент напряжения, критическим требованием является задокументированное поведение по повозу и усталости при длительной нагрузке, поскольку элемент подвески, который расслабляется в течение десятилетия, неприемлем. Поставщики, работающие над этими деталями, предоставляют данные о разрыве, кривые усталости напряжения и напряжения и результаты изгиба, а не только краткосрочную разрывную нагрузку.

3. Автомобильные конструкции, слинг рамы и платформы

Верх пояса и вокруг дверей есть вторая, большая возможность. Каждая панель и рама, снятые с автомобиля, снижают нагрузку на подвеску и направляющие рельсы.

3.1 Рамы автомобилей и платформы

Автомобильные шланги и платформы являются ламинированными или пультрудированными конструкциями, а пластина из углеродного волокна, трубка и пультрудированный профиль позволяют жесткой раме с толщиной стен намного ниже стального эквивалента. Более высокая специфическая жесткость означает, что отклонение под нагрузкой контролируется меньшим количеством материала, а некоррозионная поверхность поддерживает стабильность структуры в влажном вале. Сендвич-панели с углеродными кожами и огненым ядром дают плоскую, жесткую платформу и стенную панель, которая также несет внутреннюю отделку.

3.2 Двери, подорожная и посадочная мебель

Автомобильные и посадочные двери являются одними из наиболее циклизированных частей любой установки. Панель двери из углеродного волокна достаточно легкая, чтобы уменьшить нагрузку оператора и двигателя, и достаточно жесткая, чтобы оставаться плоской после многих лет использования, а композитная конструкция не разрушается или ржавеет, как листовая сталь. Посадочные парапеты, индикаторские панели, парапеты и мебель вала пользуются той же комбинацией жесткости, низкой массой и коррозионной устойчивостью, а немагнитный характер материала избегает помех в зондирование положения.

3.3 Домашний лифт и машинный пакет

В жилом и небольшом коммерческом сегментах ограничения разные, а в случае с композитами еще яснее. Домашний лифт должен попасть на существующую лестницу, требует компактного привода и легкого автомобиля, потому что опорная конструкция никогда не была предназначена для лифта. Трубы из углеродного волокна и обрабатываемые пластины позволяют производителю построить тонкую, самоносящую раму, которая может быть собрана на месте, а предварительно окисленные компоненты из волокна выполняют функции изоляции и пожарного барьера вокруг привода и автомобильных панелей.

4. Оборудование машинного помещения и компоненты привода

Машинное помещение или компактное машинное пространство подъема без машинного помещения содержит вращающиеся и переменные части, где снижение инерции и коррозионной устойчивости оплачиваются.

4.1 Корпусы двигателей, кронштейны и приводные валы

Углеродоволоконный приводный вал уменьшает вращающуюся инерцию и повышает естественную частоту первого изгиба, что помогает безпередачной тяговой машине работать тихо. Рамы двигателей, кренштейны и пластины машины из углеродного волокна уменьшают массу на конструкции головки вала и устраняют необходимость покраски и оцинкования. Поскольку материал не является магнитным, он может использоваться близко к магнитной схеме без искажения поля.

4.2 Рамки и компоненты руководства

Руководящая обувь, руководящие корпусы роликов и конструктивные элементы скотовой сборки являются кандидатами на углеродное волокно, где жесткость и низкая масса имеют значение. Ролики и направляющие компоненты пользуются арамидным волокном в износе и ударных слоях, поскольку арамид исключительно прочен и не абразивен для поверхности рельса. Оба материала находятся дома в среде вала, потому что ни один из них не коррозирует, когда конденсация формируется холодным утром.

4.3 Компоненты эскалатора и движущиеся ходьбы

Эскалаторные балюстрады, компоненты ступеней и палетов, руководящие конструкции поручников и мебель с гребенными пластинами все работают в течение десятилетий в общественных зданиях, где имеют значение как внешний вид, так и затраты на обслуживание. Профили и панели из углеродного волокна дают жесткую, легкую и стабильную структуру, в то время как арамидное волокно добавляет толерантность к удару в открытых точках, а предокисленное волокно обеспечивает пожарный барьер за облицовкой и вокруг компонентов привода.

5. Пожарные, тепловые и материальные обязанности безопасности

Вертикальная транспортировка является продуктом безопасности жизни, поэтому материальные решения ограничиваются кодексами и последствиями отказа. Композитные материалы отвечают этим ограничениям, когда конкретный класс и доказательства испытания выбираются сознательно.

5.1 Реальность пожарных испытаний для интерьеров автомобилей

Автомобильные стены, потолки, полы и двери подвергаются пожарным требованиям, а композитное решение является системой, а не одним материалом. Кожа из углеродного волокна может быть сочетана с огненым ядром и интумесцентным или минеральным слоем, а предокисленные облицовки из волокна могут быть добавлены там, где считается несгоримость. Ключ заключается в том, чтобы проверить сборку, поскольку она будет установлена, потому что ламинат, который проходит один, может не пройти с клеем и отделкой, используемой в производстве.

5.2 Предокисленное волокно в тормозных и тепловых задачах

Предокисленное волокно является нетапящим, пламеностойким материалом, который не горит или не тает при рабочих температурах, и он используется в качестве усиления тормозной подложки, в качестве теплоизоляции вокруг компонентов машины, в качестве барьера за панелями и как чувствуется внутри машинного пространства. Он также хорошо выдерживает пыльные, вибрирующие условия эскалаторной шкафы, где минеральная шерсть может осадиться и сжаться со временем.

5.3 Арамидное волокно в защите от ударов и взрывов

Когда сбой высвободит энергию, арамидное волокно заслуживает своего места в качестве поглощающего энергию слоя. Он используется в защитных накладках вокруг приводного оборудования, в защите от ударов для открытой мебели вала и в контейнерных оболочках для компонентов под давлением или высокоэнергетических. Арамидная ткань также является естественным выбором для мягкого оборудования, такого как подъемные шланги, шланговые крышки и защитные одеяла, используемые во время установки и ремонта лифта, где металлическая часть не должна царапать готовый интерьер автомобиля.

6. Матрица выбора материалов для вертикальной транспортировки

Нижеприведенная матрица отображает точку службы в вертикальной транспортной системе к форме продукта, которая подходит ей, и обычному материалу, который она обычно заменяет.

6.1 Читание матрицы

Читайте каждую строку как пакет, а не как единую покупку. Форма продукта, причина его выбора и обычное решение, которое он заменяет, относятся друг к другу, и большинство установок объединяют несколько рядов одновременно. Коммерческая ценность одного поставщика наибольшая, когда ремни, конструктивные профили, панели, филцы и защитный текстиль прибывают с последовательной документацией и скоординированной доставкой, потому что лифт собирается в фиксированной последовательности, а отсутствующий предмет останавливает всю конструкцию.

7. Спецификация, испытание и сертификация

Вертикальная транспортировка регулируется, и композитные материалы входят в промышленность через дверь, отмеченную испытательными доказательствами. Поставщик, который понимает, что это сделает процесс утверждения покупателя более коротким.

7.1 Стандарты, кодексы и бумажный путь

Композитные детали для лифтов квалифицируются в соответствии с применимым стандартом безопасности лифтов для региона и в соответствии с материальными и пожарными стандартами для сборки в целом. На практике пакет проектов включает в себя сертификаты материалов с отслеживаемостью партий, отчеты о механических и физических испытаниях, отчеты о пожарных испытаниях для готовой сборки и, где это уместно, данные о повозе и усталости. Согласованность между сертификатами и производственными партиями имеет такое же значение, как и сами цифры, поскольку замена в цепочке поставок может привести к недействительности утверждения.

7.2 Испытание усталости, изгиба и тяги

Элемент подвески в лифте может видеть миллионы циклов нагрузки на протяжении своей жизни, а дверь может циклировать сотни раз в день в течение двух десятилетий. Поэтому испытание сосредоточено на усталости от напряжения для элементов подвески, усталости от изгиба над фактически используемым диаметром скобки и цикле испытания шарнир, роликов и замков на движущихся панелях. Тестирование тяги и износа покрытого ремня проводится на реальной геометрии скобки, потому что срок службы ремня является свойством системы, а не свойством материала.

7.3 Проверка в течение длительного срока службы

Композитные компоненты проверяются с помощью визуального осмотра, кранового испытания и, в соответствующих случаях, ультразвуковых или рентгенографических методов. Наиболее полезным результатом при передаче является документированная базовая линия: записи партий материалов, построенные чертежи, записи выравнивания и крутящего момента и фотографии критических соединений. С базовой линией в руках каждый последующий осмотр становится быстрее, и каждое решение о ремонте или замене становится основанным на доказательствах, а не на догадках.

8. Почему Tanchain для вертикальных транспортных программ

Вертикальный транспортный проект нуждается в одном материальном партнере, способном покрывать структурные, подвесные и безопасные обязанности, не теряя согласованности между ними. Tanchain изготавливает углеродное волокно нити, штапное волокно, ткань, препрег, пультрудированную трубку, профиль и обработанную пластину для композитной рамы, панели, ядра ремня и компонента привода, вместе с арамидной нитью, штапным волокном и тканью для удара, износа и защитных текстильных обязанностей, а также предокисленное волокно штапного волокна, нить, пряжа, филц и ткань для высокотемпературной изоляции, тормозного усиления и пожарных барьеров.

Этот диапазон означает, что один заказ на покупку может охватывать автомобильную шлангу, набор внутренних панелей, пластину машины, спецификацию ядра ремня, пожарный барьер и набор монтажных шлангов, с последовательной документацией и скоординированным графиком. Сертификаты материалов, отслеживаемость партий и технические данные предоставляются в качестве стандарта, а наша команда поддерживает этап спецификации с выбором продукта и руководством по применению.

Просмотрите ассортимент продуктов Tanchain углеродного волокна, арамидного волокна и предокисленного волокна или отправьте нам макет автомобиля, данные вала и рабочий цикл. Наша инженерная команда рассмотрит движущуюся массу, расположение подвески и пожарные и безопасные требования, рекомендует формы продукции для каждой секции системы и предоставит полный материальный пакет для вертикального транспортного приложения, от элемента подвески до изоляции за панелей автомобиля.