مقاله شماره ۱۴۹ | فنر کف چه مقدار وزن را میتواند تحمل کند؟ خواندن اعداد اندازه
مقاله شماره ۱۴۹ | فنر کف چه مقدار وزن را میتواند تحمل کند؟ خواندن اعداد اندازه
الففنر طبقهممکن است دری که زیر ورودی یک هتل بزرگ دفن شده است، دری به وزن سیصد کیلوگرم را کنترل کند. واحد دیگری که از نظر ظاهری کاملاً مشابه است اما زیر یک درب اداری سبک نصب شده است، تنها کسری از آن جرم را مدیریت میکند. تفاوت در عدد اندازهای است که روی واحد حک شده است - کدی که اگر بدانید چگونه آن را بخوانید، داستان مهندسی کامل را بیان میکند. درک اندازه فنر کف صرفاً مسئله تطبیق اعداد نیست. این امر مستلزم دانستن این است که مشخصهی اندازه در واقع نشان دهنده چیست، وزن درب چگونه با عرض درب مرتبط است و چرا انتخاب اندازه اشتباه مشکلاتی ایجاد میکند که فراتر از بسته شدن خیلی سریع یا خیلی آهسته درب است.
معنی عدد سایز چیست؟
عدد اندازه روی یکفنر طبقهتوسط استاندارد اروپایی EN 1154 تعریف شده است که آرامبندها و فنرهای کف را بر اساس قدرت بسته شدنشان طبقهبندی میکند. این عدد - که معمولاً از ۱ تا ۷ متغیر است - مربوط به محدوده خاصی از جرم درب و عرض درب است که دستگاه برای کنترل آن طراحی شده است. فنر کف سایز ۳ EN 1154 برای دربهایی تا وزن ۶۰ کیلوگرم با حداکثر عرض ۹۵۰ میلیمتر رتبهبندی شده است. سایز ۴ دربهایی تا وزن ۸۰ کیلوگرم و عرض ۱۱۰۰ میلیمتر را پوشش میدهد. سایز ۵، ۱۰۰ کیلوگرم و عرض ۱۲۵۰ میلیمتر را تحمل میکند. این مقیاس به سمت بالا ادامه مییابد و واحدهای سایز ۷ برای دربهایی تا وزن ۱۶۰ کیلوگرم و عرض ۱۶۰۰ میلیمتر رتبهبندی شدهاند. این رتبهبندیها بر اساس پیکربندیهای استاندارد درب - دربهای تک لنگه با ارتفاع متوسط، نصب شده در مکانهای سرپوشیده با قرار گرفتن در معرض باد متوسط - هستند. نصبهای دنیای واقعی اغلب نیاز به تنظیم انتخاب اندازه دارند تا شرایطی را که از این فرضیات منحرف میشوند، در نظر بگیرند.
چرا عرض درب به اندازه وزن آن اهمیت دارد؟
رتبهبندی جمعی به تنهایی تمام ماجرا را بیان نمیکند.فنر طبقهباید تحمل کند. عرض درب نیز به همان اندازه حیاتی است زیرا گشتاور بسته شدنی را که فنر باید بر آن غلبه کند، تعیین میکند. نیروی بسته شدن مورد نیاز متناسب با گشتاور اینرسی درب حول محور محوری آن است. یک درب پهنتر، جرم خود را از محور دورتر متمرکز میکند و اینرسی چرخشی را که فنر کف باید کنترل کند، افزایش میدهد. یک درب ۶۰ کیلوگرمی که ۱۱۰۰ میلیمتر عرض دارد، به فنر کف با ظرفیت بالاتری نسبت به یک درب ۶۰ کیلوگرمی که تنها ۸۵۰ میلیمتر عرض دارد، نیاز دارد، حتی اگر جرم یکسان باشد. به همین دلیل است که استاندارد EN 1154 طبقهبندی اندازه را به طور همزمان به جرم و عرض مرتبط میکند - انتخاب فنر کف تنها بر اساس وزن، اثر اهرمی را که کنترل دربهای پهنتر را اساساً دشوارتر میکند، نادیده میگیرد.
تأثیر درهای بلند و بارهای باد
الففنر طبقهنصب در مکانی که در معرض باد قرار دارد، با نیازهایی فراتر از آنچه نمودار اندازه استاندارد پیشبینی میکند، مواجه است. فشار باد بر روی لنگه در، نیروی بسته شدن یا باز شدن ایجاد میکند که به بار کاری فنر اضافه یا از آن کم میکند. نیروی باد متناسب با مساحت در است، بنابراین یک در بلند - دری با اندازه ۲۵۰۰ میلیمتر به جای ۲۱۰۰ میلیمتر استاندارد - سطح قابل توجهی بیشتری را در معرض باد قرار میدهد. گشتاور باد با مجذور ارتفاع در افزایش مییابد، به این معنی که دری که ۲۰ درصد بلندتر از حد استاندارد باشد، میتواند بارهای باد را ۴۴ درصد بیشتر تجربه کند. طبقهبندیهای استاندارد EN 1154 شرایط نصب محافظتشده را در نظر میگیرند. برای درهای بیرونی که در معرض بادهای غالب قرار دارند، به ویژه در مکانهای ساحلی یا مرتفع، اندازه فنر کف مشخص شده باید حداقل یک رده اندازه EN بالاتر از آنچه جرم و عرض به تنهایی پیشنهاد میکنند، افزایش یابد. دری که از نظر وزن و عرض واجد شرایط اندازه ۴ است، ممکن است با در نظر گرفتن قرار گرفتن در معرض باد، به اندازه ۵ نیاز داشته باشد.
پیامدهای انتخاب اندازه کوچک
کم حجمفنر طبقهدر کنترل درب به شیوههایی که بلافاصله قابل توجه و به تدریج آسیبزا هستند، شکست میخورد. نیروی بسته شدن برای غلبه بر اینرسی درب کافی نیست و در نتیجه درب قبل از رسیدن به حالت کاملاً بسته، کند شده و متوقف میشود. کاربران با فشار دادن بیشتر درب برای اطمینان از چفت شدن آن واکنش نشان میدهند که این امر باعث تسریع فرسودگی مکانیزم میشود. عملکرد back-check - که برای محافظت از درب در صورت باز شدن بیش از حد طراحی شده است - زودتر و بیشتر از حد انتظار فعال میشود و اجزای هیدرولیک داخلی را در معرض افزایش فشار قرار میدهد که برای تحمل آن طراحی نشدهاند. با گذشت زمان، آببندها فرسوده میشوند، نشت روغن ایجاد میشود و سرعت بسته شدن به طور فزایندهای نامنظم میشود. درب ممکن است در شرایط آرام به طور قابل اعتمادی بسته شود، اما در روزهای بادی قفل نمیشود و هم امنیت و هم آببندی در برابر آب و هوا را به خطر میاندازد. کوچک بودن اندازه همچنین فشار بیش از حدی را بر جعبه سیمانی فنر کف و محل اتصال آن به بستر بتنی وارد میکند. تلاش مداوم برای کنترل درب فراتر از ظرفیت آن، بارهای ضربهای را به سازه کف اطراف منتقل میکند که میتواند منجر به شل شدن جعبه سیمانی و ترک خوردن روکش کف اطراف شود.
پیامدهای برآورد بیش از حد
انتخاب یکفنر طبقهفنری که برای درب خود خیلی بزرگ است، مجموعهی متفاوتی از مشکلات را ایجاد میکند، اگرچه این مشکلات عموماً کمتر از مشکلات ناشی از کوچک بودن اندازهی آن مخرب هستند. فنر کف بزرگ، درب را با نیروی بیش از حد میبندد. درب قوس بسته شدن خود را سریعتر از حد انتظار طی میکند و با نیروی کافی به موقعیت چفت میرسد تا به جای بسته شدن آرام، محکم بسته شود. این کوبیدن باعث ایجاد سر و صدا میشود، به پنل شیشهای یا چوبی فشار میآورد و سایش چفت و صفحهی ضربه را تسریع میکند. عملکرد کنترل پشتی ممکن است به طور مؤثر فعال نشود زیرا درب هرگز به سرعت باز شدنی که باعث آن میشود، نمیرسد. کاربران باید نیروی بیشتری برای باز کردن درب در برابر مقاومت بالاتر فنر اعمال کنند، که باعث ایجاد مشکلات دسترسی میشود - دربی که به بیش از حداکثر نیروی باز شدن نظارتی ۴۰ تا ۵۰ نیوتن برای دربهای خارجی نیاز دارد، ممکن است الزامات آییننامه ساختمان را نقض کند. در موارد شدید، فنر کف بزرگ باعث میشود که درب در تمام قوس باز شدن خود سنگین و مقاوم به نظر برسد، استفاده از آن را دلسرد کند یا باعث شود افراد درب را باز نگه دارند و هدف آن را به طور کامل از بین ببرد.
خواندن کد اندازه روی دستگاه
بیشترینفنر طبقهتولیدکنندگان، طبقهبندی اندازه EN را مستقیماً روی بدنه یا صفحه پوششی دستگاه مهر میکنند. علامتگذاریهایی مانند "EN 3" یا "EN 4" نشاندهنده اندازه استاندارد هستند. برخی از دستگاهها در یک محدوده قابل تنظیم هستند - با علامت "EN 3-5" یا "EN 2-4" - به این معنی که قدرت بسته شدن را میتوان با تغییر کشش فنر یا تنظیمات شیر در حین نصب، در آن محدوده تنظیم کرد. محدوده تنظیم، ویژگی مفیدی برای نصابهایی است که تعداد محدودی دستگاه دارند اما نیاز به تطبیق مشخصات مختلف درب در یک پروژه دارند. با این حال، دستگاههای قابل تنظیم هنوز محدودیتهایی دارند. یک فنر کف با علامت EN 3-5 نمیتواند بدون توجه به نحوه تنظیم تنظیمات داخلی، دربی را که به ظرفیت سایز 6 نیاز دارد، با خیال راحت کنترل کند. این تنظیم برای تنظیم دقیق در یک بازه زمانی مشخص است، نه برای گسترش ظرفیت دستگاه فراتر از محدوده مهندسی شده آن. اندازه فیزیکی دستگاه نیز یک سرنخ بصری ارائه میدهد: اعداد بزرگتر معمولاً با جعبههای سیمانی بزرگتر، اسپیندلهای بلندتر و مجموعههای محوری سنگینتر مطابقت دارند. فنر کف سایز ۶ به وضوح از فنر کف سایز ۳ بزرگتر است و تلاش برای نصب یک دستگاه کوچک در جایی که به یک دستگاه بزرگ نیاز است، عدم تطابقی ایجاد میکند که هیچ مقدار تنظیمی نمیتواند آن را برطرف کند.
موارد خاص: شیشههای سنگین و دربهای پر تردد
برنامههای خاص فشار میآورندفنر طبقهاندازهای فراتر از نمودار استاندارد EN 1154. درهای شیشهای سکوریت کاملاً بدون قاب، که معمولاً در لابیهای خردهفروشی و تجاری استفاده میشوند، اغلب از فرضیات استاندارد عرض و وزن فراتر میروند. یک در شیشهای معمولی با ابعاد ۱۱۰۰ در ۲۵۰۰ میلیمتر و شیشه ۱۲ میلیمتری تقریباً ۸۵ کیلوگرم وزن دارد - در محدوده جرم برای اندازه ۴ اما بسیار بالاتر از فرض ارتفاع. اثر ترکیبی ارتفاع، عرض و قرار گرفتن در معرض باد بر روی یک در شیشهای با این ابعاد، نیاز به یک واحد با اندازه ۵ یا حتی اندازه ۶ دارد، به خصوص اگر ورودی رو به بادهای غالب باشد. درهای پرترافیک در فرودگاهها، بیمارستانها و مراکز خرید، یک ملاحظه اضافی را مطرح میکنند: تعداد چرخه. یک فنر کف در ورودی یک خردهفروشی شلوغ ممکن است ۲۰۰۰۰۰ چرخه در سال جمع کند که بسیار بیشتر از چرخه کار یک واحد در یک محیط مسکونی یا تجاری کم ترافیک است. برای کاربردهای پرترافیک، انتخاب فنر کف با اندازهای بزرگتر از محاسبات جرم و عرض نشان میدهد که ظرفیت ذخیره اضافی را فراهم میکند که عمر سرویس را افزایش داده و دفعات نگهداری را کاهش میدهد. هزینه افزایشی واحد بزرگتر، چندین برابر از طریق کاهش زمان از کارافتادگی و فواصل تعویض طولانیتر، جبران میشود.
نتیجهگیری
عدد اندازه روی یکفنر طبقهیک پیشنهاد نیست - بلکه یک مشخصات مهندسی است که از دههها آزمایش و تجربه میدانی حاصل شده است. تطبیق اندازه با درب مستلزم در نظر گرفتن نه تنها وزن درب، بلکه عرض، ارتفاع، قرار گرفتن در معرض باد و تعداد چرخه مورد انتظار در طول عمر طراحی آن است. اندازه کوچک منجر به بسته نشدن دربها، فرسودگی زودرس سیستمهای هیدرولیکی و شل شدن اتصالات سازهای به مرور زمان میشود. اندازه بزرگ منجر به کوبیدن دربها، مشکل کاربران و عدم رعایت دسترسی میشود. اندازه صحیح تضمین میکند که درب به نرمی بسته میشود و به طور قابل اعتمادی، چرخه به چرخه و سال به سال، چفت میشود. خواندن صحیح عدد اندازه، اولین قدم به سوی نصب فنر کف است که برای کل عمر ساختمان مطابق انتظار عمل میکند.
