زنجیر و کابل آسانسور

با مرتفع شدن ساختمانها و افزايش طول حرکت آسانسورها، وزن تجهيزات تعليق آسانسور تأثير قابل ملاحظه ای بر عملکرد اين سيستم گذاشته است. بدين معنی که در گذشته به علت وزن قابل توجه طنابها (به دليل طول چاه و تعداد طناب های استفاده شده) در طول حرکت ، وزن سمت قاب وزنه و سمت کابين (با توجه به رابطه تعادل تعريف شده بين آنها) در تعادل با يکديگر نبودند. از اين رو، جهت جبران عدم تعادل ديناميکی و مکانيکی به وجود آمده، زنجيرهای جبران رايج شدند.
در ابتدا از طناب های فولادی جهت جبران اين عدم تعادل استفاده می شد که لازمه آن داشتن تجهيزات اضافی برای هدايت طناب ها و اتصالات آنها بود. سپس زنجير جبران با توجه به ارزان بودن ، جای طناب های فولادی را گرفت. هرچند هزينه اين زنجيرها پائين بود ولی صدای توليد شده از حرکت آنها عدم رضايتمندی را به همراه داشت. زنجيرهای روکش دار يا همان کابل های جبران پاسخی به اين مشکل بود.
تأثير زنجيرهای جبران بر تعادل کابين :
نکته قابل توجه در رابطه با زنجيرهای جبران نحوه نصب آنها است. زنجيرها و کابل های جبران با توجه به نوع آنها دارای يک عرض برگشت طبيعی می باشند. منظور از اين عرض ، فاصله ايست که به طور طبيعی بين دو طرف رفت و برگشت اين زنجيرها ايجاد می گردد. در هنگام نصب بايد توجه کرد که اين عرض طبيعی همواره رعايت شود در غير اين صورت امکان آسيب زدن اين زنجيرها به تجهيزات داخل چاه و چاله آسانسور وجود خواهد داشت و می تواند باعث به وجود آمدن شرايط خطرناکی شود . عرض طبيعی زنجيرهای جبران معمولی کم است . لذا محل نصب اين زنجيرها برای رعايت اين عرض طبيعی در کناره های کابين خواهد بود. همانگونه که می دانيم ، يکی از عوامل مؤثر بر کيفيت حرکت آسانسور وجود تعادل خود کابين در طول حرکت است . با توجه به آنچه گفته شد در صورت نصب زنجير جبران در کناره های کابين امکان ايجاد عدم تعادل در دو سمت کابين وجود خواهد داشت اين موضوع به خصوص در آسانسورهای قاب وزنه بغل (Side – Counterweight) بيشتر محسوس خواهد بود . شرکتهای مختلف طرح هائی برای برطرف کردن اين اشکال ارائه نموده اند. برای مثال برخی از آنها استفاده از وزنه های ثابتی در کابين جهت ايجاد تعادل پيشنهاد کرده اند يکی از معايب اين روش پائين آوردن ظرفيت آسانسور خواهد بود از طرف ديگر تعادل ديناميکی در طول حرکت سيستم برآورده نخواهد شد. روش ديگر استفاده از زنجير جبران ديگری در نقطه مقابل زنجير جبران اوليه می باشد. اين روش هر چند که تعادل ديناميکی را تأمين خواهد کرد ولی هزينه زنجير جبران اضافی، نصب و اتصالات مورد نياز آن و در عين حال کاهش ظرفيت آسانسور از معايب اين روش می باشد.
زنجيرهای جبران روکش دار (کابل های جبران) با عرض حلقه برگشت طبيعی بيشتر بيشترين اشکال در رابطه با کابل های جبران موجود عرض کم برگشت طبيعی آنها می باشد. (حدود 60 سانتيمتر)
به نظر می رسد پاسخ مناسب به اين مشکل افزايش اين عرض برگشت طبيعی است که با توجه به مقايسه های صورت گرفته عرض برگشت مناسب حدود 120 سانتيمتر می باشد در نسل جديد زنجيرهای جبران، با در نظر گرفتن اين موضوع و افزايش عرض برگشت طبيعی اين زنجيرها سعی شده تا اين مشکل برطرف گردد. در صورت استفاده از اين کابلها می توان نقطه نصب اين کابل ها به کابين را در نزديک ترين نقطه به مرکز کابين در نظر گرفت. در چنين شرايطی بالانس کابين برقرار شده و در نتيجه کيفيت حرکت کابين، بدون کاهش ظرفيت واقعی و تحميل هزينه های اضافی، بهبود خواهد يافت
سیم بکسل‌ها یا به اصطلاح دیگر، طناب‌های فولادی که در ادامه مقاله از این عنوان استفاده خواهیم کرد، به دلیل رطوبت بالای موجود در چاه آسانسور در معرض مرطوب شدن قرار می‌گیرند. از سوی دیگر، هنگامی که یک ساختمان در مکانی دور از آسانسورهایش دچار آتش‌سوزی شود، آبی که برای خاموش نمودن آتش توسط آتش‌نشان‌ها استفاده می‌شود، ممکن است در چاهک (Pit) پر شود و طناب‌ها را به آب آغشته کند.
لازم است بدانیم طناب‌های فولادی آسانسور برای عملکرد در یک محیط بسته، حفاظت شده و خشک طراحی شده‌اند و برخورد آنها با آب چه از طریق رطوبت، میعان و یا پاشیده شدن باشد، مشکلاتی را به وجود می‌آورد. در مورد یک طناب فولادی مرطوب چندین مسأله مورد توجه قرار می‌گیرد، نظیر:

– آیا استانداردی برای طناب‌های فولادی مرطوب، وجود دارد؟
– آیا طناب فولادی که خیس شود به طور دائم خراب شده است؟

– آیا این شرایط قابل اصلاح است؟
– آیا طناب‌ها قبل از به وجود آمدن هرگونه مشکلی، باید تعویض شوند؟

آب چه تاثیری روی طناب فولادی دارد؟
برای این که درک کنیم آب چه تأثیری روی طناب فولادی می‌گذارد، ابتدا نیاز داریم چگونگی ساخت طناب‌های فولادی را بررسی کنیم، به علاوه این که یک سوء‌ برداشت در مورد چگونگی عملکرد اجزای طناب فولادی برطرف شود. طناب‌های فولادی با انواع مغزی و انواع سیم‌ها برای برآورده نمودن کلیه نیازها طراحی و ساخته می‌شوند.
معمول‌ترین ساختار مغزی طناب‌های فولادی نوعی کنف طبیعی است که Sisalنامیده می‌شود. سایر انواع مغزی شامل مغزی طناب‌های فولادی مستقل (IWRC) و کنف مصنوعی می‌باشد.
در طی تولید، یک روغن با ویسکوزیته (گرانروی) پایین برای کنف و رشته‌های طناب فولادی به کار برده می‌شود. هدف اصلی از روغن‌کاری جان دادن به اجزای متحرک فولادی است و این که اجازه داده شود تا کشش رخ دهد. این روغن همچنین اصطکاک فلز با فلز را در حین کار کم می‌کند و به جلوگیری از زنگ‌زدگی کمک می‌کند. مقدار روغن به طور معمول در حدود 10 تا 15 درصد وزن مغزی کنف محاسبه می‌شود.
یک سوء برداشت در تجارت آسانسور این است که هدف از مغزی کنف جذب و کشیدن روغن در میان طناب است. در حالی ‌که کشیدن روغن به مانند فتیله، یک خاصیت طبیعی مغزی کنف است ولی هدف اصلی نیست. هدف منحصر بفرد مغزی کنف، پشتیبانی از رشته‌های طناب در حین عملکرد و گرد نگه داشتن مقطع طناب فولادی تحت بارها و فشارهای وارده در شیار فلکه کشش می‌باشد. همچنین چون روغن مغزی غلیظ است، در بهترین شرایط نیز کشیده نمی‌شود.
در صورتی‌ که فرمول‌های مختلف روغن می‌تواند عمر و کارایی طناب فولادی را در دماها و محیط های مختلف افزایش دهد، ولی روغن‌کاری طناب فولادی نمی‌تواند همه خواص حفاظت‌های محیطی را برای مغزی کنف فراهم نماید. در هر صورت یک بار که طناب مرطوب شود، مشکل آغاز می‌شود.

چگونه آب وارد مغزی می‌شود؟
آب و روغن در داخل مغزی به طور متفاوتی حمل می‌شود. روغن، مغزی کنف و رشته‌های سیمی را احاطه می‌کند و فضاهای بین آنها را نیز پر می‌کند، ولی آب در حقیقت جذب خود کنف می‌شود. آب در هر حالتی موجب تجزیه کنف می‌شود. حتی در شرایط عملکرد نرمال در یک محیط حفاظت شده، آب می‌تواند به دو صورت زیر به مغزی آسیب برساند:
1- رطوبت: بدترین حالت رطوبت در مکان‌هایی با دمای هوای گرم و شرجی (در کشور ما مانند شهرهای ساحلی جنوب و شمال – م) در تابستان می‌باشد. مغزی کنف این رطوبت را جذب می‌نماید و موجب می‌شود پروسه تجزیه سریع‌تر از مکان‌های با دمای هوای خشک‌تر آغاز شود.
2- میعان: این حالت در همه جا ممکن است اتفاق بیفتد. در چاهک‌هایی که در معرض رطوبت و گرما هستند، با حرکت آسانسور، طناب‌های فولادی به داخل موتورخانه آسانسور می‌رسد که دارای سیستم تهویه مطبوع و محیطی خنک می‌باشد. اگر طناب‌ها در همان حالت برای حتی مدت کوتاهی بماند، شما واقعاً می‌توانید ذرات آب و میعانی را که روی طناب‌ها رخ داده است، مشاهده کنید.
مغزی کنف می‌تواند این ذرات مایع را جذب کند و موجب شتاب بخشیدن به عمل تجزیه مغزی و همچنین زنگ‌زدگی شود.
هنگامی که طناب‌ها نو هستند و یا وارد اولین تابستان خود می‌شوند، توصیه می‌شود با یک برنامه منظم و مناسب روغن‌کاری صورت گیرد. هدف این است که روغن کافی در روی سطح خارجی طناب‌های فولادی وجود داشته باشد تا رطوبت به سختی بتواند در مغزی نفوذ کند. روغن باید فقط برای سطحی از طناب فولادی که در معرض رطوبت و خیس شدن قرار دارد استفاده شود. ضمناً نباید بیش از حد از روغن‌کاری استفاده کرد.
متاسفانه در صورت نفوذ آب به مغزی، با روغن‌کاری در محل امکان بیرون راندن آب فراهم نمی‌شود. دوباره یادآور می‌شویم، هدف این است که روغن به عنوان یک محافظ جهت کاهش نفوذ رطوبت عمل کند و موجب کم کردن اصطلاک میان سیم‌ها و رشته‌هایی که در حرکت هستند، شود.

رطوبت چگونه می تواند طول طناب فولادی را کم کند؟
در طی تابستان‌های بسیار مرطوب، آب جذب شده می‌تواند مغزی کنف را متورم کند. این باعث می‌شود طناب فولادی رشته‌های سیمی خود را به بیرون فشار دهد که همین مسئله موجب افزایش قطر طناب شده و در نهایت موجب کاهش طول آن می‌گردد. این حالت دقیقاً متضاد کش آمدن (Stretch) است که در رشته‌ها به مغزی فشار می‌آورند و قطر طناب کاهش و طول آن افزایش می‌یابد.
این تورم می‌تواند در طناب فولادی گاورنر بسیار آشکارتر باشد، در حالی‌ که مطابق استاندارد انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) طناب گاورنر را نمی‌توان در محل روغن‌کاری نمود. عجیب نیست که ببینیم شکل طناب فولادی گاورنر به صورت یک بطری نوشابه درآمده است، یعنی در برخی نقاط طناب کلفت‌تر و در برخی نقاط باریک شده است. این باریک و ضخیم شدن می‌تواند حتی فلکه کشش گاورنر را از جا بلند کند.
با تغییر فصل طناب خشک می‌شود و مغزی آن جمع و منقبض می‌شود که در نتیجه رشته‌های طناب کش می‌آیند و به فلکه اجازه می‌دهند تا به پایین بیفتد. (همین حالت برای طناب‌های جبران می‌تواند اتفاق بیفتد، گرچه با روغن‌کاری آنها می‌توان از وقوع این حالت جلوگیری نمود.)

در این جا می توان یک سوال را مطرح ساخت:
– آیا روغن‌کاری بیش از حد همان اثر رطوبت و نم را روی مغزی می‌گذارد و به همان صورت باعث کش آمدن و جمع شدن طناب می‌شود؟
در پاسخ باید گفت: خیر، روغن به داخل کنف نفوذ نمی‌کند، بلکه بین الیاف می‌نشیند، آنها را احاطه کرده و در برمی‌گیرد. اگر چه کنف آب را جذب می‌کند و باعث انبساط مغزی می‌شود. تنها تاثیر روغن‌کاری بیش از حد پاشیده شدن روغن به سقف و دیواره‌های موتورخانه است. مشکل سرخوردگی نیز ممکن است مشاهده شود و طناب‌ها مانند شلنگ‌های لاستیکی سیاه به نظر بیایند.
تماس مستقیم با آب
در استاندارد ASME هیچ چیزی در مورد شرایطی که طناب فولادی بر اثر پر شدن چاهک از آب و یا پاشیده شدن آب با آب‌پاش‌ها خیس شود، وجود ندارد. تجارب مهندسی و بررسی صحیح، جواب‌هایی را به سوالات زیر دیکته می‌کند:
– آیا طناب‌ها به طور دائمی خراب می‌شوند؟ بله. پیش‌بینی می‌شود طناب‌های خیس شده عمر بسیار کوتاهی داشه باشند. روش‌هایی که موجب پیش‌گیری از مشکلات ناشی از نفوذ بخار و رطوبت به داخل کنف می‌شود، نمی‌تواند طنابی را که خیس شده است را نجات دهد. حتی وقتی که یک قسمت از طناب در تماس با آب قرار دارد مغزی کنف به مانند فتیله آب را به سایر نقاط طناب می‌کشد و تجزیه آغاز خواهد شد. حرکت کابین و نیروی جاذبه موجب شتاب یافتن این پروسه می‌شود.

– مشکلات ناشی از طناب‌های فولادی مرطوب چیست؟ قطر طناب منبسط شده و طول آن کوتاه می‌شود و باعث بلند نمودن گاورنر و فلکه‌های جبران می‌شود. طناب‌های مرطوب بر هم ترازی کابین با طبقات تاثیر منفی می‌گذارد. روغن‌کاری بیش از حد ولی بی‌فایده تنها می‌تواند موجب سرخوردگی و سیاه شدن طناب‌های فولادی شود. طناب‌های با فرم بطری نوشابه بر روی فلکه‌های کشش همان اثری را دارند که یک چاقوی دندانه‌دار روی یک تکه نان بیات دارد.

•آیا طناب‌های مرطوب باید قبل از این که مشکلات آشکار شود، تعویض شوند؟ بله طناب‌های مرطوب باید فوراً تعویض شوند. آنها فلکه‌ها را خراب می‌کنند، باعث مشکلات سرویس‌دهی می‌شوند و می‌توانند در نهایت باعث وارد آمدن صدمه به مسافرین شوند. عملکرد سریع موجب جلوگیری از مسائلی با هزینه‌های سنگین‌تر خواهد شد.

چگونه رطوبت باعث زنگ‌زدگی (Rouge) می‌شود؟

Rouge گرد قرمز رنگی است که بر اثر زنگ زدن فلز و ساییدگی روی آن تشکیل می‌شود. زنگ‌زدگی همیشه از داخل به بیرون رخ می‌دهد و هنگامی اتفاق می‌افتد که عمر پیش‌بینی شده مغزی طناب فولادی پایان یافته باشد و یا رطوبت، نم و یا آب به مغزی طناب فولادی راه یابد. آبی که روی طناب‌ها می‌نشیند در چند روزی موجب زنگ‌زدگی می شود.
زنگ‌زدگی هنگامی اتفاق می‌افتد که مغزی کنف خراب می‌شود و دیگر قادر به نگه داشتن رشته‌های سیمی نمی‌باشد. کنف تجزیه می‌شود و رشته‌های طناب شل و وارفته می‌شوند و از داخل به سایش یکدیگر می‌پردازند. این اصطکاک موجب سایش اجزای سالم رشته‌های فولادی می‌شود، از داخل رشته‌ها اکسیده می‌شوند و باعث پدید آمدن گرد قرمز یا زنگ‌زدگی می‌شود.

طناب‌های غیر کنفی و رطوبت
IWRC و مغزی‌های کنف مصنوعی که قبلاً به آن اشاره شد، دارای مغزی‌هایی هستند که آب را جذب نمی‌کنند و یا تجزیه نمی‌شوند. آبی که در میان رشته‌های این نوع طناب‌ها نفوذ می‌کند می‌تواند باعث زنگ‌زدگی شود، ولی میزان آن به اندازه طناب‌های با مغزی کنف نیست. عملیات روغن‌کاری که در حال حاضر اجرا می‌شود، جای آب را می‌گیرد و به حل این مشکل برای انواع مغزی‌ها کمک خواهد کرد. (به جز وقتی که یک طناب کاملاً خیس شده باشد.)
جلگیری از خیس شدن طناب فولادی با انبار نمودن مناسب قبل از نصب
هیچ گاه طناب‌های فولادی آسانسور را در جائی که در معرض محیط باز قرار می‌گیرد انبار نکنید. در حقیقت طناب‌ها باید در داخل یک محیط بسته نه فقط برای جلوگیری از رطوبت بلکه برای جلوگیری از گرد و خاک و خاشاک انبار شوند. سیمان، خاک و خاک اره می‌تواند با روغن روی سیم بکسل مخلوط شده که باعث ایجاد تنش اضافی بین رشته‌های متحرک طناب شده و عمر مفید طناب را کم می‌کند. نقاط انباشته روی طناب در واقع ممکن است مخلوطی از انواع گرد و غبار و روغن موجود در محل باشد.
نتیجه
آب در هر صورتی به معنی ایجاد اشکال برای طناب فولادی می‌باشد. یادتان باشد برای به حداقل رساندن خرابی که از رطوبت به بار می‌آید و برای طولانی‌تر نمودن عمر طناب‌ها، آنها را به موقع روغن‌کاری کنید، (از روغن‌کاری بیش از حد خودداری کنید) به خصوص قبل از تابستان و در محیط‌های گرم و مرطوب. روغن‌کاری سطحی بهترین دفاع شما در مقابل نفوذ رطوبت است، چرا که وقتی روغن در داخل مغزی نباشد، آب نفوذ نخواهد کرد. در نظر داشته باشید آب همیشه به دنبال راهی برای نفوذ به داخل می‌باشد. اگر یک طناب خیس شد، هر چه زودتر آن را تعویض کنید