دوشنبه ۲۳ شهریور ۰۵

تنظيم فاصله هوايي ترمز با استفاده از شيم‌هاي كاليبره‌شده در شرايط بار ديناميكي و استاتيكي

۱ بازديد

 مقدمه


در فرآیند راه‌اندازی و نگهداری آسانسور، خرید و نصب تابلو بالابر سه فاز و سایر تجهیزات کنترلی، گامی اساسی محسوب می‌شود. با این حال، یکی از حساسترین و حیاتی‌ترین تنظیمات در سیستم آسانسور که مستقیماً بر ایمنی و کیفیت سواری تأثیر می‌گذارد، تنظیم فاصله هوایی (Air Gap) ترمزهای موتور کششی است. فاصله هوایی، که به عنوان فضای بین آرمیچر متحرک و بدنه ثابت ترمز در حالت آزاد (مصرف برق) تعریف می‌شود ، نقشی کلیدی در عملکرد صحیح ترمز ایفا می‌کند. استفاده از شیم‌های کالیبره‌شده (Calibrated Shims) برای تنظیم این فاصله، روشی استاندارد و دقیق است که باید در شرایط بار استاتیکی (ترمز فعال) و با در نظر گرفتن اثرات بار دینامیکی انجام شود تا از عملکرد ایمن و بی‌صدای ترمز در طولانی‌مدت اطمینان حاصل گردد.

## ۱. مبانی فاصله هوایی ترمز و اهمیت آن

### ۱.۱ تعریف فاصله هوایی و تأثیر آن بر عملکرد


فاصله هوایی ترمز به شکاف موجود بین صفحه آرمیچر (Armature Plate) و بدنه سیم‌پیچ (Coil Carrier) در زمانی که ترمز در حالت فعال (مصرف برق و آزاد) است، گفته می‌شود . این فاصله، که معمولاً با استفاده از حسگرهای برگه‌ای (Feeler Gauge) در چندین نقطه اندازه‌گیری می‌شود ، تأثیر مستقیمی بر چندین پارامتر حیاتی دارد:
- **نیروی ترمز (Braking Force)**: افزایش فاصله هوایی به دلیل سایش لنت‌ها، می‌تواند منجر به کاهش نیروی ترمز و افزایش نویز در حین ترمزگیری شود .
- **زمان واکنش ترمز**: فاصله هوایی بیش از حد مجاز، زمان لازم برای اعمال ترمز را افزایش داده و می‌تواند در شرایط اضطراری خطرناک باشد.
- **مصرف انرژی و تولید حرارت**: فاصله هوایی بیش از حد کوچک نیز می‌تواند باعث اصطکاک دائم و گرم شدن بیش از حد سیم‌پیچ‌ها شود و در موارد شدید، مانع از آزادسازی کامل ترمز گردد .

### ۱.۲ تفاوت تنظیم در شرایط استاتیکی و دینامیکی


تنظیم فاصله هوایی به دو دسته کلی تقسیم می‌شود:
- **تنظیم استاتیکی (Static Adjustment)**: این تنظیم در حالت توقف کامل و زمانی که ترمز روی روتور قفل است (De-energized) انجام می‌شود . در این حالت، با استفاده از شیم‌ها و حسگرهای برگه‌ای، فاصله هوایی در نقاط مختلف اطراف ترمز اندازه‌گیری و یکنواخت می‌شود. این تنظیم، پایه و اساس عملکرد صحیح ترمز است.
- **تنظیم دینامیکی (Dynamic Adjustment)**: این تنظیم به بررسی عملکرد ترمز در حین حرکت و تحت بار واقعی اشاره دارد. پس از تنظیم استاتیکی، آسانسور باید در شرایط بار مختلف (بار کامل، بار خالی) حرکت داده شود تا از عدم وجود نویز اصطکاکی و عملکرد صحیح ترمز در شرایط دینامیکی اطمینان حاصل گردد . در برخی موارد، عملیات "سایش" یا **Burnishing** ترمز برای دستیابی به گشتاور ترمز کامل، ضروری است .

## ۲. روش استفاده از شیم‌های کالیبره‌شده

### ۲.۱ ابزارها و آماده‌سازی


برای تنظیم دقیق فاصله هوایی، به مجموعه‌ای از ابزارهای تخصصی نیاز است که مهم‌ترین آنها **شیم‌های کالیبره‌شده (Calibrated Shims)** و **حسگرهای برگه‌ای (Feeler Gauges)** هستند . شیم‌ها برای تنظیم فاصله در نقاط خاص و حسگرهای برگه‌ای برای اندازه‌گیری نهایی فاصله به کار می‌روند. همچنین، به آچارهای آلن (Hex Wrench) با سایزهای مشخص (مانند ۳/۸ اینچ) و در برخی موارد، چکش‌های غیرفلزی (برنجی، سربی یا پلاستیک سخت) برای ضربات ظریف به بدنه ترمز، نیاز است .

پیش از هرگونه تنظیم، رعایت نکات ایمنی الزامی است:
۱. **قطع برق و ایمن‌سازی**: برق اصلی و اضطراری آسانسور باید قطع شود و کابین و وزنه تعادل برای جلوگیری از هرگونه حرکت ناخواسته، مهار شوند .
۲. **قفل کردن ترمز**: ترمز باید روی روتور قفل شود (De-energized) تا تمام اندازه‌گیری‌ها با همین وضعیت انجام شود .

### ۲.۲ مراحل تنظیم فاصله هوایی


فرآیند تنظیم معمولاً شامل مراحل زیر است:

۱. **اندازه‌گیری اولیه**: با استفاده از حسگر برگه‌ای، فاصله هوایی در چندین نقطه اطراف ترمز (معمولاً ۳ تا ۴ نقطه با فاصله مساوی) اندازه‌گیری می‌شود . یک فاصله استاندارد اولیه، معمولاً حدود ۰٫۰۲۰ اینچ (۰٫۵ میلی‌متر) است و حداکثر مجاز آن معمولاً ۰٫۰۴۰ اینچ (۱ میلی‌متر) تعیین می‌شود .

۲. **تنظیم با استفاده از شیم**: در صورت نیاز به تنظیم، پیچ‌های نگهدارنده ترمز شل می‌شوند . سپس، با قرار دادن شیم‌های کالیبره‌شده در نقاط مناسب، فاصله هوایی تنظیم می‌شود. برای مثال، در برخی ترمزها، برای تنظیم فاصله در بخش بالا یا پایین ترمز، از شیم‌های مخصوص در زیر پایه ترمز استفاده می‌شود .

۳. **یکنواخت‌سازی فاصله هوایی**: پس از تنظیم اولیه با شیم، باید از یکنواختی فاصله هوایی در تمام نقاط اطمینان حاصل شود. در صورت نیاز، با ضربات بسیار ملایم چکش غیرفلزی روی بدنه ترمز، می‌توان آن را تراز کرد .

۴. **تست نهایی و بازبینی**: پس از سفت کردن مجدد پیچ‌ها ، ترمز چند بار به صورت پیاپی آزاد و قفل می‌شود و فاصله هوایی مجدداً در نقاط مختلف اندازه‌گیری و تأیید می‌شود .

| **مرحله** | **عملکرد** | **ابزار کلیدی** | **نکته ایمنی** |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| **آماده‌سازی** | قطع برق، مهار کابین، قفل کردن ترمز | تجهیزات ایمنی، کلید قطع برق | جلوگیری از حرکت ناخواسته کابین |
| **اندازه‌گیری اولیه** | اندازه‌گیری فاصله هوایی در نقاط مختلف | حسگر برگه‌ای (Feeler Gauge) | اندازه‌گیری در حالت De-energized |
| **تنظیم با شیم** | تنظیم فاصله با قرار دادن شیم‌های کالیبره‌شده | شیم‌های کالیبره‌شده، آچار آلن | استفاده از شیم در نقاط مشخص (بالا/پایین) |
| **یکنواخت‌سازی** | تراز کردن ترمز با ضربات ملایم | چکش برنجی/پلاستیکی | ممنوعیت استفاده از چکش فولادی |
| **تست و بازبینی** | آزاد/قفل کردن ترمز، اندازه‌گیری مجدد | حسگر برگه‌ای | اطمینان از فاصله استاندارد و یکنواخت |

## ۳. تنظیم در شرایط بار دینامیکی و سایش لنت

### ۳.۱ تأثیر سایش لنت‌ها بر فاصله هوایی


با گذشت زمان و استفاده مکرر، لنت‌های ترمز (Brake Pads) دچار سایش می‌شوند. این سایش باعث افزایش تدریجی فاصله هوایی می‌شود و اگر به موقع اصلاح نشود، می‌تواند به نویز، کاهش نیروی ترمز و در نهایت، خرابی کامل ترمز منجر شود . بنابراین، بررسی دوره‌ای فاصله هوایی (معمولاً هر ۳ ماه یکبار در شش ماه اول و سپس به صورت دوره‌ای) برای پایش سایش لنت‌ها ضروری است .

### ۳.۲ عملیات سایش (Burnishing) و تست دینامیکی


پس از نصب لنت‌های جدید یا تنظیم مجدد ترمز، ممکن است نیاز به عملیات **Burnishing** یا سایش اولیه باشد. این کار باعث می‌شود که سطح لنت‌ها با روتور (صفحه ترمز) تطابق پیدا کرده و به گشتاور ترمز کامل دست یابند . برای انجام این کار، هر ترمز به صورت جداگانه روی روتور قفل شده و موتور آسانسور با سرعت پایین (مثلاً ۱۱ دور در دقیقه) در جهت بار، به مدت یک دقیقه حرکت داده می‌شود . پس از این عملیات، فاصله هوایی مجدداً بررسی و در صورت لزوم تنظیم می‌شود.

همچنین، پس از هر گونه تنظیم مکانیکی، آسانسور باید در شرایط بار دینامیکی (با بار کامل و بار خالی) حرکت داده شود تا از عدم وجود نویز اصطکاکی و عملکرد صحیح ترمز در شرایط واقعی اطمینان حاصل شود .

## ۴. استانداردها و محدودیت‌های کلیدی

### ۴.۱ محدوده فاصله هوایی مجاز


مقادیر دقیق فاصله هوایی مجاز، به نوع و مدل ترمز بستگی دارد و باید مطابق با دفترچه راهنمای سازنده باشد. با این حال، محدوده‌های زیر در بسیاری از سیستم‌های رایج مشاهده می‌شود:

- **محدوده مجاز استاندارد**: فاصله هوایی معمولاً باید بین **۰٫۰۱۲ اینچ (۰٫۳۰ میلی‌متر) تا ۰٫۰۲۲ اینچ (۰٫۵۵ میلی‌متر)** تنظیم شود .
- **حداکثر مجاز (Max Air Gap)**: این مقدار معمولاً ۰٫۰۴۰ اینچ (۱٫۰ میلی‌متر) است و نباید از آن تجاوز کرد . در صورت رسیدن به این حد، نشان‌دهنده سایش شدید لنت‌ها و نیاز به تعویض آنهاست.

### ۴.۲ عواقب تنظیم نادرست


تنظیم نادرست فاصله هوایی می‌تواند عواقب جدی به دنبال داشته باشد:

- **فاصله هوایی خیلی زیاد (Air Gap Too Large)**: منجر به کاهش نیروی ترمز، افزایش زمان توقف، نویز و در نهایت، عدم توانایی در نگهداری کابین در حالت توقف می‌شود .
- **فاصله هوایی خیلی کم (Air Gap Too Small)**: باعث اصطکاک دائم لنت‌ها با روتور، تولید حرارت بیش از حد، افزایش مصرف انرژی و آسیب به سیم‌پیچ‌ها می‌شود و در موارد شدید، مانع از آزادسازی کامل ترمز می‌گردد .

## ۵. یکپارچه‌سازی با سیستم کنترلی

### ۵.۱ نقش سنسورها و میکروسوئیچ‌ها


در ترمزهای پیشرفته، علاوه بر تنظیم مکانیکی فاصله هوایی، از **میکروسوئیچ‌ها** و سنسورها برای نظارت بر وضعیت ترمز استفاده می‌شود. این میکروسوئیچ‌ها معمولاً در کنار فاصله هوایی تنظیم می‌شوند تا وضعیت آزاد یا قفل بودن ترمز را به سیستم کنترل (تابلو بالابر سه فاز) گزارش دهند . به عنوان مثال، با قرار دادن یک شیم ۰٫۱ میلی‌متری در فاصله هوایی، می‌توان نقطه عملکرد میکروسوئیچ را تنظیم کرد تا در زمان مناسب فرمان قطع یا وصل برق را صادر کند .

### ۵.۲ اتصال به سیستم کنترل و عیب‌یابی


سیستم کنترل آسانسور که توسط تابلو برق سه فاز تغذیه می‌شود، با دریافت سیگنال‌های صحیح از میکروسوئیچ‌های ترمز، می‌تواند حرکت موتور را مدیریت کند. در صورت بروز هرگونه خطا (مانند عدم آزادسازی ترمز به دلیل فاصله هوایی زیاد یا قطعی برق)، سیستم کنترل باید قادر به تشخیص و ثبت خطا باشد . یکی از روش‌های عیب‌یابی، بررسی میکروسوئیچ‌ها و تطابق عملکرد آنها با وضعیت مکانیکی ترمز است .

## ۶. جمع‌بندی


تنظیم فاصله هوایی ترمز با استفاده از شیم‌های کالیبره‌شده، یک فرآیند حیاتی و تخصصی در نگهداری آسانسورهای کششی است. این کار در دو مرحله اصلی **تنظیم استاتیکی** (با قفل بودن ترمز و استفاده از حسگر برگه‌ای و شیم) و **تأیید دینامیکی** (با حرکت آسانسور تحت بار و بررسی نویز و عملکرد) انجام می‌شود . رعایت محدوده‌های استاندارد فاصله هوایی (معمولاً بین ۰٫۳ تا ۰٫۵۵ میلی‌متر) و بازرسی دوره‌ای آن برای پایش سایش لنت‌ها، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است . علاوه بر تنظیم مکانیکی، یکپارچه‌سازی با سیستم کنترل از طریق میکروسوئیچ‌ها و سنسورها، عملکرد ایمن و قابل اطمینان ترمز را در کنار تجهیزات کنترلی مانند **تابلو بالابر سه فاز** تضمین می‌کند .
تا كنون نظري ثبت نشده است
ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در فارسی بلاگ ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.