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Tests alternatifs en apesanteur : un aperçu

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Figure 1 : Schéma force - distance diagramme d'une sécurité de type B

Méthodes alternatives de test en apesanteur et avenir des tests d'ascenseurs en Amérique du Nord

Il y a eu de nombreuses discussions sur les méthodes alternatives d'essais en apesanteur pour les essais de charge périodiques sur les ascenseurs qui ont lieu dans l'industrie nord-américaine des ascenseurs. Diverses opinions de différents secteurs d'intérêt discutent de l'avenir des tests d'ascenseurs aux États-Unis et au Canada en raison d'un certain nombre de révisions proposées à l'ASME A17.1/CSA B44 : Code de sécurité pour les ascenseurs et les escaliers mécaniques. En plus des révisions, les autorités canadiennes participent avec un grand intérêt à ces discussions, puisque la plupart des provinces du Canada ont adopté le Code de sécurité nord-américain et canadien pour les ascenseurs et les escaliers mécaniques et, par conséquent, exigeront des tests de charge pour les ascenseurs dans un proche avenir. .

Les principales questions concernant les tests alternatifs en apesanteur comprennent :

  • Les tests de charge périodiques requis de catégorie 5 pourraient-ils être remplacés de manière acceptable par une méthode alternative de test en apesanteur, tout en préservant la sécurité du public ?
  • Dans quelle mesure les méthodes de test alternatives existantes sont-elles fiables et sûres ?

Cet article fournira des informations détaillées sur la fonction et les capacités d'un système de test en apesanteur existant, appelé ADIASYSTEM®, pour aider à comprendre le raisonnement derrière les décisions des autorités de pays à l'étranger pour permettre l'utilisation d'un tel système de test alternatif comme méthode équivalente pour les tests périodiques. essais de charge d'ascenseur.

La partie la plus importante de l'article aborde l'une des parties les plus critiquées des tests alternatifs en apesanteur - le test de catégorie 5 pour la sécurité des voitures. Les bases physiques et la fonction d'ADIASYSTEM pour effectuer ce test de sécurité de type B avec une voiture vide seront expliquées. L'article présentera également deux autres tests pour les ascenseurs électriques et hydrauliques, qui pourraient être effectués par ADIASYSTEM pour augmenter la sécurité d'un ascenseur.

Test de catégorie 5 pour les sécurités de voiture de type B (sécurités de voiture progressives)

La fonction et la distance d'arrêt des sécurités sont décrites et exigées au point 2.17.3 de l'ASME A17.1-2010/CSA B44-10 comme suit : « Le dispositif de sécurité ou les dispositifs de sécurité combinés, lorsqu'ils sont fournis, doivent être capables d'arrêter et le maintien de la totalité de la cabine avec sa charge nominale à partir de la vitesse de déclenchement du régulateur (voir également 2.16.8). En outre, pour le type B, les sécurités doivent consister à « arrêter la cabine avec sa charge nominale à partir de la vitesse de déclenchement du régulateur dans la plage des distances d'arrêt maximales et minimales déterminées par les formules de. . "

Il est important de souligner que la distance d'arrêt est la conséquence de la décélération causée par l'application des sécurités de la voiture. En raison de cette cohérence et d'autres avantages (par exemple, la possibilité de tester avec une vitesse inférieure à la vitesse nominale pour les ascenseurs de grande hauteur), une mesure directe des décélérations lors de l'application des sécurités de la cabine et une vérification par rapport aux limites maximales et minimales définies sont plus adaptées que l'évaluation des distances d'arrêt par une mesure des marques de glissement sur les rails de guidage. De plus, la connaissance des décélérations au regard des effets dangereux pour un individu en voiture est plus importante et significative que les distances d'arrêt. C'est l'une des raisons pour lesquelles la Norme européenne harmonisée EN 81-1:1998+A3:2009 : Règles de sécurité pour la construction et l'installation d'ascenseurs – Partie 1 : Ascenseurs électriques définit des limites de décélérations au lieu de distances. Le point 9.8.4 de l'EN 81-1 exige : « Pour les parachutes progressifs, le retard moyen dans le cas d'une charge nominale dans la cabine doit être compris entre 0.2 gn et 1gn. »

Le pire des cas pour le besoin d'application des sécurités de voiture de type B est qu'une voiture en chute libre avec sa charge nominale doit s'arrêter et se maintenir sur les rails de guidage dans les limites de décélération maximale et minimale (distance d'arrêt) définies. Pour simuler une cabine en chute libre d'un ascenseur électrique avec une machine de traction et un contrepoids, le contrepoids ne peut avoir aucune influence sur la décélération des sécurités de la cabine lors de son application. Pour éviter l'influence du contrepoids et, par conséquent, pour obtenir les conditions réelles de la voiture lors d'un test de sécurité automobile, des décélérations plus élevées de la voiture sont souhaitées. Ceci n'est possible qu'en minimisant l'énergie cinétique de la voiture. Cela signifie que si le test est effectué avec une voiture vide, l'énergie cinétique est bien inférieure à ce qu'elle est avec une charge nominale ; par conséquent, la décélération est beaucoup plus élevée et le temps et la distance d'arrêt sont plus courts, ce qui fait que le contrepoids saute et n'influence pas le test.

En conséquence, ADIASYSTEM mesure les décélérations existantes d'une voiture vide descendant pendant l'application des sécurités de la voiture sans l'influence du contrepoids. Ensuite, le système calcule les décélérations mesurées de la voiture vide en décélérations de la voiture avec sa charge nominale en fonction des caractéristiques des sécurités de type B. L'ASME A17.1-2010/CSA B44-10 Point 2.17.5.2 définit les sécurités de type B comme « des sécurités qui appliquent une pression limitée sur les rails de guidage pendant l'intervalle d'arrêt, et qui fournissent des distances d'arrêt liées à la masse arrêtée et à la vitesse à laquelle l'application de la sécurité est déclenchée. La figure 1 montre la cohérence entre la force de rupture « FB » et la distance de rupture « s » (diagramme force – distance) d'une sécurité de type B. Il est important de noter qu'après une distance spécifiée (nécessaire pour appliquer complètement la sécurité), le "FB", qui est appliqué sur la voiture, est constant jusqu'à ce que la voiture soit arrêtée et maintenue sur les rails de guidage.

Sur la base de ces informations, le calcul de la décélération mesurée d'une voiture vide avide à la décélération de la voiture avec sa charge nominale aRL est facile à effectuer lorsque la masse de la voiture mcar est connue (voir Formule 1).

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Équation 1

ADIASYSTEM se compose d'un enregistreur de données appelé ADILOG USB fixé au sommet de la cabine d'ascenseur directement sur le châssis de la cabine pour collecter les données de décélération pendant le test. Le logiciel ADIASYSTEM est utilisé pour transférer les données via l'interface USB de l'enregistreur de données vers un PC et affiche les données collectées sous forme de diagrammes. L'ensemble du test peut ensuite être vérifié et évalué à l'aide des graphiques du diagramme. Si la décélération moyenne lors de l'application des sécurités de type B se situe dans les limites maximales et minimales définies, les sécurités de la cabine satisfont toujours aux exigences et le test a été réalisé avec succès dans des conditions réelles de chute libre et avec une cabine vide. Tous les résultats, y compris les paramètres et les mesures, peuvent être enregistrés, stockés et utilisés pour préparer un rapport de test.

Augmentez la sécurité des ascenseurs grâce à des méthodes de test alternatives

ADIASYSTEM, en tant que test alternatif en apesanteur, propose divers tests pour augmenter la sécurité des ascenseurs de manière efficace et économe en temps.

Test de traction pour ascenseurs électriques

L'essai de traction pour ascenseurs électriques est un essai simple pour vérifier et évaluer la traction d'un ascenseur électrique en tenant compte de la construction réelle de l'élément de suspension, du type et de la quantité de lubrification (le cas échéant), du matériau et des conditions de la poulie et les éléments de suspension avec une voiture vide. Les résultats fournissent des informations sur la valeur de traction actuelle et les marges de sécurité et, par conséquent, permettent une déclaration technique précise si la traction entre les éléments de suspension et la rainure ou la surface de contact de la poulie de traction est encore suffisante.

Pour effectuer le test de traction, ADIASYSTEM utilise un dynamomètre électronique fixé à un élément de suspension par un crochet et connecté avec une ceinture et un tuyau à un point d'appui (point fixe), tel que le plafond de la gaine ou le châssis de la machine. La figure 2 montre le montage de mesure pour l'essai de traction sur un ascenseur électrique avec poulie de traction.

Les fondements théoriques de l'approche de la mesure et du calcul sont simples. La force « F » dans un élément de suspension est la somme de la force Fcar initiée par la masse de la voiture vide, divisée par le nombre d'éléments de suspension « n » et la force d'essai « Force » initiée en tournant manuellement la poulie de traction et maintenant l'élément de suspension contre le point d'appui (Figure 3).

Le logiciel ADIASYSTEM est connecté au dynamomètre électronique pendant le test et calcule la traction réelle en fonction des cohérences physiques et des paramètres spécifiques de l'ascenseur, tels que le nombre d'éléments de suspension, ainsi que le poids et le type de suspension de la cabine. Il quantifie les réserves de traction de l'organe de suspension ayant la traction la plus défavorable.

Test du dispositif de nivellement anti-fluage pour ascenseurs hydrauliques

ADIASYSTEM permet de vérifier le bon fonctionnement du dispositif de nivellement anti-fluage (dispositif de remise à niveau), qui est utilisé sur les ascenseurs hydrauliques pour corriger automatiquement un changement de niveau de cabine causé par une fuite ou une contraction de fluide dans le système hydraulique (comme défini au point 1.3 de l'ASME A17.1-2010/CSA B44-10). Le test est effectué avec une voiture vide et basé sur des mesures et des calculs de pression physique pour fournir des informations exactes sur la capacité du système d'entraînement de l'ascenseur hydraulique à remettre automatiquement à niveau la voiture avec la charge nominale. Un manomètre électronique est connecté en ligne au logiciel ADIASYSTEM et utilisé pour enregistrer un comportement pression-temps d'un cycle complet d'une voiture vide voyageant du plus haut au plus bas atterrissage et retour, et calcule les pertes hydrauliques et l'efficacité. Une autre partie du test est l'application de la soupape de décharge de la pompe, qui est nécessaire pour le calcul final. Sur la base des résultats des tests dynamiques et statiques, le logiciel ADIASYSTEM permet de déterminer avec précision si le dispositif de nivellement anti-fluage fonctionne correctement et si l'ascenseur est capable de se remettre à niveau avec la charge nominale de la cabine.

Récapitulatif

Le but de l'ASME A17.1/CSA B44 est d'assurer la sécurité de la vie et de l'intégrité physique et de promouvoir le bien-être public. Cette déclaration devrait être la base de toutes les discussions sur les méthodes alternatives de test en apesanteur et l'avenir des tests d'ascenseurs en Amérique du Nord. Par conséquent, le seul moyen acceptable d'autoriser des technologies alternatives de test des ascenseurs est de s'assurer qu'un niveau de sécurité équivalent ou supérieur est fourni par l'application d'un système de test alternatif.

Les explications des fonctions et des capacités de l'ADIASYSTEM, développé et breveté par TÜV SÜD, devraient aider à mieux comprendre pourquoi les systèmes de test alternatifs sont déjà autorisés dans d'autres pays. Un tel système assisté par ordinateur présente divers avantages (tels que des résultats de test calculés sur la base de principes physiques simples et d'une ingénierie solide, une documentation appropriée pour répondre aux exigences d'assurance qualité et de traçabilité, et une efficacité de temps et de coût d'utilisation). Ce système permet un niveau de sécurité équivalent ou supérieur, et l'expérience de plus de 15 ans montre qu'ADIASYSTEM est un système de test en apesanteur alternatif fiable et sûr pour les ascenseurs.

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