پردیس فناوری کیش_طرح ملی مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی
پله برقی، عبارتست از راه پله متحرکی که برای حمل و نقل مسافر به بالا و پائین در یک فاصله عمودی کوتاه بکار می رود. پله برقی در سراسر دنیا و در مکانهائی که استفاده از آسانسور ممکن نیست، نصب و مورد استفاده قرار می گیرد. موارد استفاده اصلی این دستگاه در مراکز خرید، فرودگاه ها و مراکز حمل و نقل، مراکز تجاری، هتلها و ساختمانهای عمومی است. مزایای پله برقی بسیار زیاد است. پله برقی ها ظرفیت بالائی برای جابجائی افراد دارند و قابل نصب در در همان فضای فیزیکی راه پله هستند. پله برقی ها هیچ زمان انتظاری ندارند مگر در ترافیکهای بسیار سنگین جمعیتی. همچنین از آنها می توان برای هدایت مردم به خروجی های اصلی یا مکانهای خاص مورد نظر کارفرما استفاده کرد. انواع سرپوشیده آنها برای استفاده در فضای باز نیز در دسترس می باشد. تعداد پله برقی های نصب شده در ایالات متحده بیش از ۳۰.۰۰۰ دستگاه تخمین زده می شود که قادرند سالانه ۹۰ میلیارد مسافر را جابجا نمایند. پله برقی و هم خانواده آن یعنی پیاده رو برقی نیروی محرک خود را با استفاده از موتورهای جریان متناوبی که سرعت ثابتی را ایجاد می کنند تامین می نمایند. این سرعت عموما بین ۰.۳ تا ۰.۶ متر بر ثانیه است. بیشینه زاویه نصب پله برقی برای ارتفاع ۱۸ متر برابر ۳۰ درجه نسبت به افق می باشد.
اختراع پله برقی به شکل قابل استفاده برای عموم را به یکی از کارمندان شرکت آسانسور اوتیس بنام چارلز دی سیبرگ نسبت می دهند. مخلوق او، در نمایشگاه سال ۱۹۰۰ پاریس ارائه شد که موفق به کسب جایزه اول گردید. سیبرگ، کلمه پله برقی را از ترکیب دو واژه ESCALA که در لاتین به معنای پله ها می باشد و ELEVATOR که به معنای آسانسور است ابداع نمود. در ۱۹۱۰ سیبرگ حق ثبت اختراع خود را به شرکت آسانسور اوتیس واگذار نمود. علیرغم پیشرفتهای بسیاری که در زمینه تکمیل این اختراع از بدو تولد تا کنون صورت گرفته، اما طراحی اولیه سیبرگ، هنوز هم اساس ساخت پله برقی است. این ماشین تشکیل شده از دو پلتفرم بالا و پائین که توسط یک خرپای فلزی بهم متصل هستند. خرپا شامل دو چرخ محرک است که یکسری پله تاشو را بصورت یک حلقه پیوسته به حرکت در می آورند. خرپا همچنین مجهز به حفاظ و دو نوار دستگیره است که با سرعتی هماهنگ با سرعت حرکت پله ها حرکت می کنند.
اجزا
پلتفرم های بالا و پائین
این دو پلتفرم، قسمتهای منحنی حفاظ را در خود جای می دهند، همچنین موتور، گیربکس و پله ها را. پلتفرم بالا شامل موتور محرک و تجهیزات مربوطه و گیربکس اصلی سیستم می باشد. پلتفرم پائینی چرخها و تجهیزات لازم جهت بازگشت پله به مبدا را درخود جای داده است. این دوقسمت همچنین بالا و پائین خرپا را محکم می کنند. بعلاوه پلتفرمها مجهز به یک سینی یا صفحه ثابت و یک صفحه شانه ای می باشند. سینی مذکور فضای لازم برای ایستادن مسافرین قبل از سوار شدن به پله ها ی متحرک را فراهم میکند. این سینی با سطح تمام شده کف همتراز بوده و معمولا بصورتی تعبیه می شود که قابل جابجائی بوده و تجهیزات زیر آن در دسترس متخصصین نصب و نگهداری باشد. صفحه شانه ای ، قسمتی است که بین پلتفرم و پله های متحرک قرار می گیرد. نام گیری آن بخاطر این است که لبه های رو به پله آن دارای شانه هایی است که بین لبه های پله ها قرار میگیرد. این طراحی بدین جهت بکار رفته تا فاصله بین قسمت ثابت پلتفرم و پله ها را پرنموده و اجازه ندهد تا اشیا در این شکاف گیر کنند.
پله برقی
آناتومی پله برقی به زبان ساده
پله برقی
صفحه شانه ای
خرپا
خرپا سازه ایست فلزی و توخالی که قسمت پائین و بالای پله برقی را بهم متصل می کند. از دو بخش جانبی تشکیل شده که بوسیله مهار های میانی از قسمت پائین تا بالا بهم محکم شده اند. دو انتهای خرپا به پلتفرم های پائین و بالا متصل شده و این پلتفرمها با بستهای فولادی و یا استفاده از بتن ریزی به طبقات متصل می شوند. خرپا همچنین متصل کننده حفاظ ها در بالا و پائین به یکدیگر است.
پله برقی
هدایت کننده ها:
سیستم هدایتگری در داخل خرپا تعبیه شده تا زنجیر پله ها که باعث حرکت دائم پله ها در یک مسیر حلقوی میشود را در مسیر خود قرار دهد. در این مکانیزم دو چرخ هدایت کننده وجود دارد. یکی برای چرخ های جلوئی پله ها که به چرخ پله موسوم بوده و دیگری برای چرخهای عقبی پله ها که به چرخ کشنده موسوم می باشد. موقعیت نسبی این چرخها باعث میشود تا پله ها پس از خروج از صفحه شانه پائین بصورت یک راه پله در طول مسیر خرپا قرار گیرند. در طول مسیر خرپا، این چرخها در حداکثر فاصله نسبت بهم قرار گرفته اند که باعث می شود تا هر پله نسبت به پله قبله زاویه ۹۰ درجه ایجاد کند. دز قسمت بالا و پائین مسیر، این چرخها به یکدیگر نزدیک می شوند بنابر این چرخهای جلو و عقبی پله تقریبا در یک امتداد قرار می گیرند. این امر باعث می شود تا پله ها بصورت صفحات تختی در کنار هم قرار گیرند. بنابراین بسادگی می توانند طی حرکت دریک مسیر حلقوی به مبدا بازگردند. هدایتگر ها، پله ها را از مسیر زیرین خرپا عبور می دهند تا دوباره به ابتدای مسیر برگردند. در اینجا فاصله چرخهای هدایتگر از هم بیشتر شده و باعث می شوند تا سطح پله دوباره بصورت یک پله با زاویه قائمه در آید. این چرخه دائما تکرار می شود و پله ها را به انتهای مسیر رسانده دوباره به ابتدای مسیر هدایت می کند.
پله برقی
پله ها:
خود پله ها جامد بوده و بصورت یکپارچه و طی عملیات دایکاست از جنس آلومینیوم ساخته می شوند. ممکن است یک روکش لاستیکی بر روی سطح آنها کشیده شود تا امکان لغزش مسافرین را کاهش دهد. همچنی ممکن است یک خط نشانگر زرد رنگ جهت مشخص کردن لبه های پله اضافه گردد.لبه های دیواره و کف پله بصورت عاجدار تعبیه شده که این عاجها بگونه ای قرار میگیرد تا با عاجهای صفحه شانه ای در بالا و پائین پلتفرم جفت شود. پله ها توسط یک زنجیر فلزی که در یک مسیر بسته قرار دارد به یکدیگر متصل می باشند بطوریکه بدنه هر پله می تواند نسبت به پله مجاور خم شده و زاویه ایجاد نماید. جلو وعقب پله ها هر کدام به دو چرخ متصل می باشد.چرخ های عقب از یکدیگر بیشتر فاصله دارند تا بر روی چرخ هدایتگر عقبی قرار بگیرند و چرخهای جلو پله فاصله محوری کوتاهتری دارند تا بتوانند در چرخ هدایتگر جلوئی که باریکتر است قرار بگیرند. همانطور که در بالا تشریح شد، موقعیت چرخ های هدایتگر نسبت به هم باعث جهتگیری پله ها در مسیر رفت و برگشت می شود.
پله برقی
طراحی پله برقی
برخی از عوامل تاثیرگذار در طراحی پله برقی عبارتند از : نیازهای فیزیکی پروژه، محل نصب، الگوهای ترافیکی، ملاحظات ایمنی و هماهنگی سیستم با دکوراسیون محل نصب. بدیهی است عوامل فیزیکی نظیر فاصله عمودی و افقی که باید پله برقی را در آن مستقر نمود در درجه نخست اهمیت می باشند. با بررسی این عوامل می توان شیب پله برقی و طول واقعی آن را محاسبه نمود. یک دیگر از عوامل فیزیکی موثر، میزان استحکام پی ساختمان جهت تحمل وزن بالای اجزای تشکیل دهنده بعلاوه مسافرین پله برقی است. چرا که تمام بار ناشی از ادوات و تجهیزات پله همچنین بار ناشی از تجمع افراد بر روی پله برقی بر کف یا طبقات ساختمان محل نصب وارد می شود. انتخاب محل نصب پله برقی از این نظر که بایستی در انظار عمومی قرار گرفته و براحتی دیده شود نیز مهم است. همچنین در فروشگاه ها و موارد مشابه، انتخاب محل نصب باید بگونه ای باشد که عملکرد پله برقی ، مزاحم دیده شدن کالاهای فروشگاه نگردد.
الگوهای ترافیکی نیز بایستی در طراحی پله برقی مورد بررسی قرار گیرد. در برخی ساختمانها، مسئله فقط این است که تعدادی مسافر از یک طبقه به طبقه دیگر جابجا شوند، ولی در بعضی دیگر از ساختمانها هدفهای بیشتری از جابجائی مسافر وجود دارد: اینکه مسافرین را به سمت خروجی اصلی یا طبقات نمایشگاهی هدایت کنند. تعداد مسافرین از این جهت مهم است که پله برقی ها با ظرفیت جابجائی بیشینه مشخصی طراحی می شوند. بعنوان مثال یک پله برقی با ورودی تکی و سرعت ۰.۴۵ متر بر ثانیه قابلیت جابجائی تقریبی ۱۷۰ نفر در ۵ دقیقه را دارد. مدلهای عریضتر این پله برقی با سرعت جابجائی تا ۰.۶ متر بر ثانیه، میتوانند حدود ۴۵۰ مسافر را در همان زمان جابجا کنند. ظرفیت جابجائی پله برقی باید متناسب با پیک ترافیک تقاضا محاسبه شود. نقش این عامل در طراحی و برنامه ریزی پله برقی برای اماکنی که دارای افزایش ترافیک ناگهانی هستند بسیار تعیین کننده می باشد. بعنوان مثال، پله برقی های مترو بایستی بگونه ای طراحی و انتخاب شوند که بتوانند ترافیک ناگهانی ناشی از تخلیه یک قطار را بدون ایجاد ازدحام در ورودی پله برقی پوشش دهند.
البته که عامل ایمنی نیز از موارد پراهمت در طراحی پله برقی است. حفاظت از حریق در محفظه های زمینی ( موتورخانه و چاهک) پله برقی در طبقات ممکن است بوسیله تعبیه اسپرینکلر(آب فشان) های خودکار یا پوشاندن آنها با پرده های نسوز صورت گیرد. همچنین میتوان پله برقی را در یک سالن ایزوله ضد حریق نصب نمود. برای جلوگیری از افزایش بیش از حد دمای کارکرد، بایستی در محفظه نصب موتور و چرخدنده ها ،دریچه هائی برای تهویه هوا درنظر گرفته شود. هرگاه پله برقی بعنوان عامل اصلی جابجائی مسافر بین طبقات انتخاب شود، پیشنهاد می گردد که در مجاورت پله برقی، راه پله ای نیز در نظر گرفته شود . همچنین ممکن است لازم باشد که آسانسور ویلچربری در مجاورت پله برقی درنظر گرفته شود تا معلولین بتوانند از آن استفاده نمایند. درنهایت، رعایت هارمونی پله برقی با دکوراسیون داخلی محل نصب نیز بایستی مورد توجه قرار گیرد. معماران و طراحان داخلی می توانند طیف وسیع و متنوعی از سلایق و رنگ ها را برای دستگیره و حفاظ های پله انتخاب نموده و سفارش دهند.
پله برقی
ساخت و نصب
۱. اولین مرحله ساخت پله برقی، تکمیل طراحی مطابق آنچه در قسمت قبلی عنوان شد می باشد. سازندگان پله برقی از اطلاعات جمع آوری شده در بخش طراحی استفاده می کنند تا پله برقی مورد سفارش را با تجهیزات منتطبق بر نیاز هر مشتری تولید نمایند. دو نوع شرکت تامین کننده پله برقی وجود دارند. شرکت های تولید کننده که سازندگان قطعات پله برقی هستند و شرکت های نصاب که عملیات طراحی و نصب تجهیزات را انجام می دهند. در اغلب موارد، شرکت های نصاب تجهیزات مورد نیاز پروژه خود را از شرکت های سازنده تهیه نموده و آنها را مطابق سلیقه و نیاز مشتری فرآوری و نصب می کنند. بنابراین بیشتر پله برقی ها در کارخانه سازنده مونتاژ می شوند. چرخهای هدایت کننده، زنجیر پله ها، مجموعه پله ها ، گیربکسها و فلکه ها همگی قبل از ارسال از کارخانه، در داخل خرپا و در محل خود نصب می شوند.
۲. پیش از نصب، محل قرارگیری پله برقی بایستی جهت نصب سازه آماده گردد. بعنوان مثال اتصالات بتنی بایستی ریخته شوند و صفحه زیرینی که پله برقی برروی آن قرار میگیرد بایستی نصب گردد. پس از حمل پله به محل نصب، تجهیزات مربوط به محفظه های بالا و پائین در جای خود قرار گرفته و نصب می شوند. روشهای مختلفی جهت حمل و قرار دادن خرپای پله برقی بر روی محل نصب در طبقات وجود دارد. یکی از این روشها استفاده از یک بالابر پرتابل آکاردئونی است.
۳. پس از نصب سازه و ادوات ، اتصال سیستم به برق و بازبینی نهائی فلکه ها و زنجیر ها و سایر ملزومات صورت می گیرد.
۴. اطمینان از تنظیم صحیح مولفه های کنترلی موتور جهت کارکرد صحیح و روان پله برقی مطابق با سرعت طراحی ، همچنین اطمینان از فعال بودن ترمز اضطراری، آخرین مرحله نصب را شامل می شود. گامهای پله بایستی در فاصله صحیحی نسبت به یکدیگر تنظیم شده باشند تا مانع بروز هرگونه فشار یا مالش بر روی یکدیگر شوند. همچنین نبایستی آنقدر از هم فاصله داشته باشند که شکاف بزرگی بین پله ها ایجاد شده و امکان آسیب پای استفاده کنندگان فراهم آید.
کنترل کیفیت و سرویس
دستورالعمل قانون فدرال (CFR) شامل راهنمائی هایی در مورد کنترل کیفیت پله برقی و بیانگر حداقل استانداردهای سرویس آن است. همانگونه که در دستورالعمل ذکر گردیده ” آسانسورها و پله برقی ها باید بصورت ادواری و در دوره های زمانی که بیش از یکسال نباشد مورد بازرسی قرار گیرند “. فرم بازرسی و سرویس ادواری باید در نزدیک پله برقی نصب شده یا در مقر ساختمان در دسترس باشد. همچنین بیشینه ظرفیت تحمل بار پله برقی باید در محل پله نصب و رعایت گردد. سایر استانداردهای ایمنی در هندبوک انجمن مهندسین مکانیک امریکا قابل دسترسی است.
پله برقی
آینده صنعت پله برقی
طی سالیان اخیر، ابداعات مختلفی توسط تولید کنندگان پله های برقی صورت گرفته است. بعنوان مثال پله برقی مارپیچی که توسط یکی از سازندگان ابداع و نصب گردیده است. سازنده دیگری موفق به ساخت پله برقی ویلچربر شده است. این ابداعات همگام با گسترش صنعت و تغییر ذائقه بازار صورت گرفته و ادامه خواهد یافت. بعلاوه صنعت پله برقی پیش بینی یک رشد چشمگیر در بازارهای ناشناخته ای نظیر چین و مجارستان را نموده که رخ دادن این امر نشانه هرچه بیشتر شناخته شدن مزایای استفاده از پله برقی در دنیاست.