1. Cấu trúc dây và thuật ngữ
Hiểu biết về kết cấu dây là điều cần thiết để có thông số kỹ thuật phù hợp. Dây thang máy được mô tả bằng hệ thống ký hiệu tiêu chuẩn. Một ký hiệu phổ biến như "8 x 19 Seale" được chia thành:
8:Số sợi trong dây
19:Số lượng dây trong mỗi sợi
Niêm phong:Sơ đồ thi công sợi (xen kẽ các lớp dây lớn và nhỏ)
Kiểu kết cấu tao cáp ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính của dây:
| Mẫu | Sắp xếp dây | Đặc trưng | Sử dụng điển hình |
|---|---|---|---|
| Niêm phong | 9 lõi lớn bên ngoài + 9 nhỏ bên trong + 1 | Chống mài mòn tốt, độ linh hoạt vừa phải | Thang máy chở khách tiêu chuẩn |
| Warrington | Dây ngoài lớn/nhỏ xen kẽ | Tính linh hoạt cao, tuổi thọ mỏi tốt | Thang máy-tốc độ cao, chu kỳ{1}}cao |
| chất làm đầy | Dây phụ nhỏ giữa các lớp | Khả năng chống mỏi tuyệt vời | Vận chuyển hàng hóa hạng nặng-, tời mỏ |
Lõi dây cung cấp hỗ trợ cấu trúc và giúp giữ lại chất bôi trơn. Hai loại lõi chính là:
Lõi sợi (FC):Điển hình là polypropylen hoặc sợi tự nhiên. Cung cấp tính linh hoạt tuyệt vời và khả năng hấp thụ sốc nhưng khả năng chống nghiền thấp hơn. Thích hợp cho thang máy tốc độ thấp đến trung bình.
Lõi dây cáp độc lập (IWRC):Một sợi dây nhỏ hơn dùng làm lõi. Cung cấp độ bền đứt cao hơn 7-10%, khả năng chống va đập tốt hơn và khả năng chịu nhiệt độ cao hơn. IWRC là tiêu chuẩn cho các ứng dụng-tốc độ cao và tải nặng.
2. Lựa chọn vật liệu và cấp độ
Dây thang máy được sản xuất từ-dây thép cacbon cao, có cấp độ bền kéo được xác định theo EN 12385-5 và ISO 4344. Các cấp phổ biến bao gồm 1570 MPa, 1770 MPa và 1960 MPa. Dây thừng cấp cao hơn có độ bền cao hơn đối với đường kính nhất định nhưng kém linh hoạt hơn và dễ bị mỏi hơn.
Hướng dẫn lựa chọn: For speeds below 2.5 m/s with moderate traffic, 1570 MPa Seale rope with IWRC is the standard choice. For high-speed (>3.0 m/s) or high-cycle (>500 chuyến/ngày), dây Warrington 1770 MPa mang lại tuổi thọ mỏi vượt trội. Cấp 1960 nên được dành riêng cho các ứng dụng đặc biệt khi hạn chế về đường kính làm hạn chế kích thước dây.
Dây mạ kẽm có sẵn cho môi trường có độ ẩm cao hoặc tiếp xúc với hóa chất. Lớp phủ kẽm tăng thêm khoảng 5% đường kính dây và giảm độ bền đứt từ 3-5%, nhưng kéo dài tuổi thọ sử dụng trong môi trường ăn mòn từ 50% trở lên. Dây thép không gỉ (điển hình là AISI 316) được sử dụng trong các môi trường khắc nghiệt như ứng dụng hàng hải hoặc cơ sở chế biến thực phẩm nhưng có giá thành cao gấp 4-6 lần so với thép carbon tiêu chuẩn.
3. Kích thước dây và hệ số an toàn
EN 81-20 quy định hệ số an toàn tối thiểu đối với dây treo phải ít nhất là 12 đối với thang máy kéo có ba dây trở lên hoặc 16 đối với thang máy chỉ có hai dây. Hệ số an toàn được định nghĩa là tỷ số giữa độ bền đứt tổng hợp của tất cả các dây với lực căng tĩnh tối đa dưới tải định mức.
Đối với thang máy kéo có 4 dây đường kính 10 mm, kết cấu 8×19 Seale, cấp 1570 MPa:
Độ bền đứt tối thiểu trên mỗi sợi dây: khoảng 52 kN
Độ bền đứt tổng hợp: 4 × 52 kN=208 kN
Lực căng tĩnh tối đa (tải trọng + 50% ô tô + trọng lượng dây): khoảng 15 kN đối với thang máy 630 kg thông thường
Hệ số an toàn: 208 / 15=13.9 (tuân thủ yêu cầu EN 81-20 Lớn hơn hoặc bằng 12)
Dây bù (được sử dụng trong-thang máy cao tầng để giảm trọng lượng của dây treo) có kích thước tương tự nhưng có hệ số an toàn giảm Lớn hơn hoặc bằng 8 vì chúng không trực tiếp chở tải hành khách.
4. Kiểu mòn và kiểu hư hỏng
4.1 Mài mòn bên ngoài
Mài mòn bên ngoài biểu hiện như sự giảm đường kính cáp do mài mòn đối với puly kéo, puly lệch và puly cân bằng. Độ mài mòn thông thường làm giảm đường kính dần dần với tốc độ 0,01-0,03 mm mỗi năm đối với dây được bôi trơn tốt trong môi trường sạch sẽ. Sự mài mòn tăng tốc xảy ra khi:
Các rãnh puly kéo bị mòn hoặc gia công không đúng cách
Lực căng dây không đều giữa các dây (gây ra sự chia tải không đồng đều)
Dầu bôi trơn bị cạn kiệt hoặc bị ô nhiễm
Bụi mài mòn xâm nhập vào phòng máy
EN 81-20 yêu cầu thay dây khi mức giảm đường kính của dây kém nhất vượt quá 6% đường kính danh nghĩa đối với dây kéo hoặc 10% đối với dây điều tốc.
4.2 Sự mài mòn bên trong và sự xuống cấp của lõi
Mài mòn bên trong nguy hiểm hơn mài mòn bên ngoài vì không thể nhìn thấy được khi kiểm tra định kỳ. Khi dây uốn qua puly, các dây bên trong cọ xát vào nhau và cọ vào lõi. Điều này tạo ra các mảnh vụn do mòn (thường được gọi là "bụi dây") tích tụ bên trong dây. Theo thời gian, lõi bị thoái hóa, làm giảm khả năng phân bổ tải trọng đồng đều giữa các sợi của dây.
Độ mòn bên trong được đánh giá bằng cách đo đường kính dây tại nhiều điểm và so sánh các số đo. Cấu hình "hình chai{1}}" - trong đó đường kính giảm ở giữa vùng uốn của cáp - cho thấy sự xuống cấp của lõi bên trong. Thiết bị kiểm tra dây từ (MRT) có thể phát hiện các đứt dây bên trong một cách không-phá hủy và ngày càng được các cơ quan quản lý và bảo hiểm yêu cầu cho việc lắp đặt-cao tầng.
4.3 Giảm mệt mỏi
Lỗi mỏi xảy ra khi từng dây bị đứt do ứng suất uốn theo chu kỳ. Việc đứt dây thường bắt đầu tại các điểm tiếp xúc giữa các dây trong một sợi hoặc tại các điểm giao nhau của sợi. Số lượng dây bị đứt có thể nhìn thấy là tiêu chí thay thế chính:
| Vị trí | Ngưỡng thay thế (Dây bị đứt) |
|---|---|
| Trong phạm vi một chiều dài dây (khoảng. 6-8× đường kính dây) | Lớn hơn hoặc bằng 6 sợi đứt đối với dây 8 sợi |
| Tại điểm cuối của dây (ổ cắm hoặc nêm) | Lớn hơn hoặc bằng 3 dây bị đứt |
| Mòn dây bên ngoài (giảm đường kính) | Lớn hơn hoặc bằng 6% đường kính danh nghĩa |
4.4 Ăn mòn
Ăn mòn làm giảm độ bền của dây và tăng tốc độ mỏi. Rỉ sét bề mặt thường ở bề mặt, nhưng sự ăn mòn rỗ tạo ra các chất tập trung ứng suất gây ra các vết nứt do mỏi. Dây có vết rỗ sâu, rỉ sét đáng kể hoặc giảm độ linh hoạt do ăn mòn phải được thay thế bất kể số lượng dây bị đứt.
5. Quy trình kiểm tra
EN 81-20 yêu cầu kiểm tra dây bằng mắt trong khoảng thời gian không quá 12 tháng. Việc kiểm tra phải bao gồm:
Kiểm tra toàn thời gian:Cho xe chạy hết quãng đường đồng thời kiểm tra trực quan tất cả các đoạn dây có thể nhìn thấy được với ánh sáng đầy đủ.
Đo đường kính:Đo đường kính dây tại ba điểm trên mỗi sợi dây bằng thước cặp hoặc thước đo dây. Ghi lại các phép đo và so sánh với các bài đọc trước đó.
Số dây bị đứt:Kiểm tra từng sợi dây để tìm sợi dây bị đứt, đặc biệt chú ý đến các khu vực có độ cong-cao (vùng tiếp xúc puly kéo, puly lệch).
Tình trạng bôi trơn:Đánh giá xem dây có giữ được chất bôi trơn đầy đủ hay không. Dây khô cần được-bôi trơn lại; dây bị nhiễm bẩn (có bụi, sạn hoặc nước) cần được làm sạch và -bôi trơn lại.
Kiểm tra chấm dứt:Kiểm tra các ổ cắm dây, nêm và ống lót xem có vết nứt, biến dạng hoặc phụ kiện lỏng lẻo không.
Cân bằng lực căng:Xác minh rằng độ căng của dây được cân bằng trong phạm vi 5% bằng máy đo độ căng của dây.
6. Thực hành thay thế tốt nhất
6.1 Thay thế bộ hoàn chỉnh
Khi bất kỳ sợi dây nào trong bộ đạt tiêu chí thay thế,tất cả các dây trong bộ đó phải được thay thế đồng thời. Cáp mới và cáp cũ có đặc tính giãn dài đàn hồi và đường kính khác nhau, dẫn đến việc phân chia tải trọng không đồng đều nếu trộn lẫn. Tải trọng không đồng đều làm tăng tốc độ mòn của dây mới và có thể làm quá tải các rãnh puly kéo.
6.2 Lắp đặt dây
Dây mới phải được lắp đặt cẩn thận để tránh bị xoắn, xoắn hoặc gây hư hỏng bên trong. Các bước chính bao gồm:
Tháo dây khỏi guồng vận chuyển mà không xoắn (sử dụng bàn xoay nếu có thể)
Luồn dây qua ròng rọc mà không kéo lê trên sàn
Bôi chất bôi trơn ban đầu-được nhà sản xuất khuyên dùng trước khi lắp đặt
Lắp đặt thiết bị cân bằng dây (nếu được trang bị) trước khi căng dây
Căng dây đến mức tải trước được chỉ định và kiểm tra độ căng bằng nhau trên toàn bộ
Chạy thang máy qua 50-100 chu kỳ không tải để đặt dây vào rãnh ròng rọc
6.3 Đăng-Xác minh thay thế
Sau khi thay dây, thực hiện:
Kiểm tra lực kéo (thử trượt) để xác nhận đủ ma sát giữa dây và ròng rọc
Kiểm tra quá tải ở mức 125% tải định mức theo yêu cầu EN 81-20
Kiểm tra lại sau 30 ngày sử dụng để kiểm tra những thay đổi về độ căng và các dấu hiệu mòn sớm
