建設ビル用エレベーターは、釣り合い重り付きホイスト システムと比較して、非対称の荷重をどのように処理しますか?

非対称の荷重処理に関して言えば、 建設ビルのエレベーター 特にラックアンドピニオン構造のホイストは、従来の釣り合い重り付きホイスト システムと比較して、目に見えて優れた安定性と制御性を示します。 この利点は、アクティブ駆動機構、分散ガイド ローラー システム、マストベースの構造サポートから生まれます。この違いを理解することは、複雑な建設環境で垂直輸送機器を選択する現場管理者、安全担当者、調達チームにとって重要です。

建設用エレベーターの非対称荷重とは何ですか?

非対称荷重は、エレベータかご内で荷物や乗客が不均一に分散されている場合、つまり片側に偏っているか、前方または後方に集中しているか、不均等に積み重ねられている場合に発生します。建設環境では、輸送される材料の性質上、これは非常に一般的です。鉄骨梁、コンクリート ブロック、足場コンポーネント、および機器の形状や重量配分が均一であることはほとんどありません。

定格容量が 2 の一般的な建設用エレベーターの場合、 2,000kg 、非対称な荷重がかかる可能性があります ケージ片側で1,400kg もう一方はわずか600kgです。この不均衡により、ガイド レール、ケージ フレーム、および駆動コンポーネントに横方向のモーメント力が発生します。この力は、異なるホイスト設計では根本的に異なる方法で処理されます。

建設ビルのエレベーターが非対称荷重を処理する方法

現代の建築用エレベーターはラックアンドピニオン駆動システムを使用しており、電動ピニオンギアがマストに固定された歯付きラックと噛み合います。この構成には、中心から外れた負荷を管理する上でいくつかの構造上の利点があります。

• 複数のガイドローラー: 通常、8 ～ 12 セットのローラーが複数の方向からマスト支柱に係合し、横方向の力を広い接触領域に分散します。
• 剛性マスト構造: 三角形のマストは、ケージの傾きや揺れにつながる曲げモーメントを吸収します。
• アクティブモータートルク制御: 周波数コンバーター駆動システム (VFD) はモーター出力を継続的に調整し、負荷分散に関係なくスムーズな走行を維持します。
• 転倒防止安全装置: ケージの傾きがしきい値を超えると、内蔵の漸進的安全装置が作動します (通常は) 3°～5° — 制御不能な降下を防止します。

たとえば、広く使用されているツインケージ建設用ホイストである SC200 は、最大 中心から 30% ずれています ケージ全体の安定性と通常の動作速度を維持しながら、定格 2,000 kg の耐荷重内で動作します。これにより、SC200 は、ラックアンドピニオン構造のエレベーターが実際の現場の非対称条件下でどのように動作するかを評価する際の実用的なベンチマークになります。

釣り合い重り付きホイスト システムが非対称荷重を処理する方法

ワイヤー ロープ ホイストやドラム ウィンチ ホイストなどの釣り合い重り付きホイスト システムは、プーリーの配置を通じてケージの重量と釣り合いおもりのバランスをとります。この設計は、次の理由により、本質的に非対称荷重に対する耐性が低くなります。

• 単一のサスペンションポイント: 通常、荷重は中央の取り付け点から持ち上げられるため、横方向のオフセットがあるとすぐにロープやチェーンに振り子のようなモーメントが生じます。
• ガイド レールの依存関係: カウンタウェイトシステムは、横方向の力に抵抗するためにガイドレールに大きく依存しており、非対称荷重によりレールの摩耗が著しく増加し、高速での脱線の危険性が高まります。
• カウンタウェイトの不一致: カウンタウェイトは、バランスのとれた公称荷重に合わせて校正されています。非対称な荷重により実効重心が移動し、カウンターウェイトの安定化効果が減少し、モーターの負担が増大します。 15%～25% 文書化された場合。
• 限定的な安全冗長性: ほとんどの釣り合い重り付きホイストは調速機とロープ ブレーキを使用しており、これらは過速度イベントに反応しますが、通常の動作中に傾きや横方向のドリフトを積極的に抑制することはありません。

直接比較: 建設ビル用エレベーターと釣り合い重り付きホイスト システム

以下の表は、非対称荷重処理の観点から、ラックアンドピニオン建設ビル用エレベーターと釣り合い重り付きホイスト システムの主な違いをまとめたものです。

非対称負荷処理が最も重要となる現実のシナリオ

これら 2 つのシステムの実際的な違いは、特定のサイト条件で最も明らかになります。

高層カーテンウォールの設置

ガラスパネルとアルミニウムフレームは長くて平らで、ケージ内で斜めに積載されることがよくあります。ラックアンドピニオン構造のホイストのマルチローラー マスト システムは、移動速度やケージのアライメントを損なうことなく、結果として生じる曲げ力を吸収します。これは、このような条件下で 80 m を超える高さでガイド シューの拘束が発生する可能性がある釣り合い重り付きシステムに比べて、大きな利点です。

MEP機器の輸送

HVAC ユニット、電気パネル、パイプ束などの機械、電気、配管コンポーネントは、形状や密度が不規則であることがよくあります。この能力で建設ビルのエレベーターを使用するプロジェクトの現場レポートは次のとおりです。 ケージチルト事故ゼロ これと比較して、同じプロジェクトタイプで同様の負荷を輸送するカウンターウェイトシステムの軽微なインシデント率は 12% であると記録されています。

乗客と物資の混合輸送

作業者が工具や小型機器と一緒に乗車する場合、荷重の分散は予測できません。 EN 12159 または GB/T 10054 に基づいて認定された建設用エレベーターは、これらの複合負荷シナリオに対して特別にテストされており、安全係数は次のとおりです。 少なくとも3:1 最悪の非対称条件下で構造コンポーネントに適用されます。同様の規格に基づいて乗客用に認定されたカウンターウェイト付きホイストは、はるかに一般的ではありません。

非対称ロード操作のメンテナンスへの影響

非対称荷重が繰り返されると、システム タイプごとに異なる方法で摩耗が加速されます。

• 建設ビル用エレベーター: ガイドローラーは主に摩耗する部品です。一般的な 12 か月のプロジェクトでは、ローラーは 1 回ごとに交換する必要があります。 4～6ヶ月 非対称な使用が多い場合でも、比較的低い単価 (ローラー セットあたり約 30 ～ 80 ユーロ) で使用できます。
• カウンターウェイト付きホイスト システム: 非対称な荷重により、ガイド レールの摩耗、シーブ溝の変形、ワイヤ ロープの疲労が促進されます。レールの交換間隔は標準の 24 か月から最短で 24 か月に短縮される可能性があります。 10～14ヶ月 、材料費と人件費が大幅に高くなります。

5 年間のプロジェクト ライフサイクルにわたって、非対称負荷処理だけによる総メンテナンス コストの差は、 15,000ユーロから40,000ユーロ ホイストのサイズ、現場の状況、使用強度によって異なります。

サイト管理者向けの実践的な推奨事項

上で概説した構造および操作の違いに基づいて、非対称荷重環境で垂直搬送装置を選択および操作する場合には、次のガイドラインが適用されます。

1. を選択してください VFD制御駆動装置を備えた建設用エレベーター - SC200 シリーズなど - 50 m を超える不規則な荷物や混合荷物を輸送する現場向け。
2. メーカーに依頼する 偏心荷重仕様 — 調達前に、中心からの mm オフセットまたは定格荷重のパーセンテージで表されます。
3. 可能な限り均等に負荷を分散し、負荷を超えないようにオペレーターを訓練します。 メーカーが宣言した非対称荷重制限 たとえ総重量が定格容量内であっても。
4. ローラー検査を次の間隔でスケジュールする 30営業日 非対称荷重が頻繁に発生する現場で、ケージの安定性に影響を与える前に早期の摩耗を検出します。
5. 高さ150mを超える場合は、 釣り合い重り付きホイスト システムは一般的に推奨されません 荷重の対称性に関係なく、ロープの揺れ、熱膨張、および極端な高さでのガイド レールの位置合わせの課題により発生します。

建設ビル用エレベーターは、ラックアンドピニオン機構によって駆動され、剛性マスト システムによって支持されています。 釣り合い重り付きホイスト システムよりも、非対称の荷重を処理するための装備が大幅に優れています。 。そのマルチローラーガイダンス、アクティブトルク補償、および専用の傾斜防止安全装置は、事故率の低下、メンテナンスコストの削減、現代の建設現場に特有の複雑で予測不可能な貨物条件に対する柔軟性の向上に直接つながる構造的および操作上の利点を提供します。 SC200 のようなモデルは、資材専用の建設用ホイストとして指定される場合でも、人員と貨物の両方用の二重目的の建設用エレベーターとして指定される場合でも、非対称の荷重環境において常にカウンターウェイト付きの代替品よりも優れた性能を発揮します。高さ 80 メートルを超えるプロジェクト、人員と資材の混合輸送、または不規則な貨物の形状を伴うプロジェクトの場合、建設ビル用エレベーターは明らかに優れた選択肢です。