در صنعت حمل و نقل عمودی، انتخاب مواد برای اجزای حیاتی مانند نوارهای کششی (همچنین به عنوان نوارهای محرک شناخته می شود) تصمیمی است که بر ایمنی و هزینه های عملیاتی طولانی مدت تأثیر می گذارد. چدن خاکستری به ویژه گریدهایی مانند HT250 یا ASTM Class 35/40، برای چندین دهه استاندارد صنعت باقی مانده است. این ترجیح صرفاً یک موضوع میراث تاریخی نیست، بلکه ریشه در خواص متالورژیکی منحصر به فرد این ماده دارد.
یکی از مهمترین مزایای آهن خاکستری در ریخته گری تجهیزات آسانسور ساختار درونی آن است. برخلاف فولاد، آهن خاکستری حاوی شبکه ای از دانه های گرافیت است. این پولک ها به عنوان جاذب ریز لرزش عمل می کنند. هنگامی که یک موتور آسانسور کار می کند، ارتعاشات هارمونیک با فرکانس بالا ایجاد می شود. اگر به این ارتعاشات اجازه داده می شد که از طریق یک نوار فولادی سفت و سخت عبور کنند، از طریق طناب های سیمی و داخل کابین تقویت می شدند و در نتیجه یک سواری پر سر و صدا و ناراحت کننده برای مسافران ایجاد می شد.
رابط بین فلکه کششی آسانسور و سیم طناب فولادی منطقه ای از اصطکاک شدید است. چدن خاکستری کیفیت "خود روان شونده" منحصر به فردی را ارائه می دهد. همانطور که طناب از میان شیارها حرکت می کند، مقادیر میکروسکوپی گرافیت آزاد می شود، که یک لایه روان کننده خشک ایجاد می کند که مانع از جوش خوردن فلز روی فلز رایج در اجزای فولادی می شود. این ویژگی تضمین میکند که در حالی که قلاب به اندازه کافی بادوام است تا مشخصات خود را حفظ کند، به اندازه کافی "فداکارانه" است تا سیمطنابهای فولادی بسیار گرانتر و حیاتیتر را در برابر فرسودگی زودرس محافظت کند.
ایمنی سنگ بنای غیرقابل مذاکره صنعت آسانسور است. از چرخ دنده های ایمنی به درام ترمز ، هر جزء ریخته گری باید تحت فشار شدید بی عیب و نقص عمل کند. فرآیندهای ریختهگری دقیق - از جمله ریختهگری با شن و ماسه رزین و قالبگیری پوسته پیشرفته - تضمین میکنند که این قطعات استانداردهای ایمنی دقیق مورد نیاز تنظیمکنندههای جهانی را برآورده میکنند.
ریختهگری شن و ماسه سنتی گاهی اوقات میتواند منجر به عیوب پنهانی مانند سوراخهای دمنده، حفرههای جمعشدگی یا ضایعات سرباره شود. در چارچوب یک بلوک ایمنی آسانسور یا الف محفظه دستگاه بالابر ، یک فضای خالی داخلی می تواند منجر به شکست فاجعه بار ساختاری تحت بار اوج شود. ریختهگریهای دقیق مدرن از شبیهسازی انجماد CAE (مهندسی به کمک کامپیوتر) برای پیشبینی چگونگی سرد شدن آهن مذاب استفاده میکنند و ساختار دانهای متراکم و یکنواختی را تضمین میکنند که یکپارچگی ساختاری را تضمین میکند.
آسانسورهای پرسرعت به قطعاتی با تلرانس فوقالعاده تنگ نیاز دارند تا از حرکت کاملاً همتراز اطمینان حاصل شود. دقت تجهیزات آسانسور ریخته گری چدن نیاز به ماشینکاری ثانویه گسترده را کاهش می دهد. هنگامی که ریخته گری با دقت ابعادی بالا تولید می شود، فرآیند ماشینکاری نهایی کمتر از "پوست ریخته گری" - سخت ترین و مقاوم ترین قسمت آهن در برابر سایش - جدا می شود و در نتیجه حداکثر استحکام قطعه را حفظ می کند.
در حالی که آهن خاکستری پادشاه میرایی و مقاومت در برابر سایش است، چدن داکتیل (همچنین به عنوان آهن گره ای شناخته می شود) به طور فزاینده ای برای قطعاتی که نیاز به استحکام کششی و مقاومت ضربه ای بالاتری دارند استفاده می شود. درک مبادله بین این دو ماده برای مهندسین متخصص در این زمینه ضروری است طراحی اجزای آسانسور .
مشخصه چدن داکتیل با گره های گرافیتی کروی است تا ورقه های آن. این تفاوت ساختاری به فلز این امکان را می دهد که تحت بارگذاری به جای ضربه خوردن کمی تغییر شکل دهد و سطحی از چقرمگی قابل مقایسه با فولاد ریخته گری اما با قابلیت ریخته گری برتر آهن فراهم می کند.
| اموال | چدن خاکستری (HT250/GG25) | چدن داکتیل (QT450/GGG40) |
|---|---|---|
| استحکام کششی | متوسط (250-300 مگاپاسکال) | بالا (450-700 مگاپاسکال) |
| میرایی ارتعاش | عالی | خوب |
| شکل پذیری (ازدیاد طول) | خیلی کم (<1%) | بالا (10-18%) |
| مقاومت در برابر سایش | برتر (خود روان کننده) | خوب |
| برنامه های کاربردی معمولی | قرقره های کششی، وزنه های تعادل | اتصالات طناب، چرخ دنده های ایمنی |
برای قطعاتی مانند اتصالات طناب آسانسور یا کارهای سنگین قاب ماشین ، آهن داکتیل اغلب ترجیح داده می شود. توانایی آن در تحمل بارهای ضربه ای بدون شکست شکننده، آن را برای قطعات حیاتی ایمنی که ممکن است نیروهای دینامیکی ناگهانی را تجربه کنند، مانند در حین درگیر شدن چرخ دنده ایمنی یا توقف اضطراری، ایده آل می کند.
حتی با بالاترین کیفیت اجزای چدن می تواند از پردازش حرارتی پس از ریخته گری بهره مند شود. عملیات حرارتی «سس مخفی» است که به سازندگان اجازه میدهد سختی و دوام قطعات آسانسور را برای برآوردن الزامات چرخه کاری خاص تنظیم کنند.
در طول فرآیند خنکسازی در ریختهگری، تنشهای پسماند داخلی میتواند در ریختهگریهای پیچیده ایجاد شود تیغه های با قطر بزرگ . اگر این تنش ها از بین نرود، ممکن است قطعه در حین ماشینکاری پیچ خورده یا بدتر از آن، در حین کار ترک بخورد. "Stress Relief Annealing" شامل گرم کردن ریختهگری تا دمای خاص و خنک کردن آهسته آن میشود و اطمینان حاصل میکند که قطعه نهایی از نظر ابعادی برای کل طول عمر 20 ساله خود پایدار است.
برای آسانسورهای ساختمان های تجاری بلندمرتبه یا هاب های حمل و نقل، نوارهای کششی میلیون ها چرخه را پشت سر می گذارند. در این موارد می توان سختی القایی یا سخت شدن شعله ای را به طور خاص روی شیارهای شیار اعمال کرد. این فرآیند سختی سطح را تا یک سطح خاص راکول (HRC) افزایش میدهد و به طور قابل توجهی زمان بین فواصل تعمیر و نگهداری مجدد را بدون شکننده کردن کل ریختهگری افزایش میدهد.
انتخاب شریک تولیدی برای تجهیزات آسانسور ریخته گری چدن یک تصمیم پرمخاطره است یک ریخته گری قابل اعتماد باید بیش از ذوب فلز انجام دهد. آنها باید اکوسیستم های ایمنی سختگیرانه صنعت آسانسور را درک کنند.
صدور گواهینامه ISO 9001 پایه است، اما تامین کنندگان سطح بالا نیز باید مطابقت با استانداردهای خاص صنعت را نشان دهند. EN 81 یا ASME A17.1 . در طول ممیزی، به قابلیت ردیابی مواد خام توجه زیادی داشته باشید. آیا ریخته گری می تواند برای هر دسته آهن ریخته شده، گزارش آنالیز شیمیایی و گواهی آزمایش خواص مکانیکی ارائه دهد؟
در سطح جهانی تامین کننده ریخته گری آسانسور باید یک آزمایشگاه داخلی قوی داشته باشد. این شامل:
1. متداول ترین عیار آهن مورد استفاده برای شیارهای کششی کدام است؟
اکثر رهبران صنعت استفاده می کنند چدن خاکستری HT250 (GG25) یا HT300 (GG30) به دلیل تعادل عالی در ماشینکاری، میرایی و مقرون به صرفه بودن.
2. آیا شیارهای چدنی در صورت ساییده شدن شیارها قابل تعمیر هستند؟
بله، بسیاری از شیارهای چدنی را میتوان روی یک ماشین تراش «شیار کرد» تا نمایه اصلی را بازیابی کند، به شرطی که ضخامت لبه کافی برای رعایت حاشیههای ایمنی باقی مانده باشد.
3. چرا از فولاد ریخته گری برای تمام اجزای آسانسور استفاده نمی شود؟
فولاد ریختهگری بهطور قابلتوجهی گرانتر است، ریختهگری بدون نقص سختتر است، و فاقد خواص ارتعاشی و خود روانکاری آهن خاکستری است که برای راحتی مسافران بسیار مهم است.
