أرفف البوابات المنزلقة: فولاذية أو مغلفنة أو نايلونية، وما تطلبه المعيارية الأوروبية رقم ١٢٤٥٣

تبدو سكة البوابة أبسط منتج نُنتجه. وهي عبارة عن شريط مسنن به فتحات. لكنها توضع داخل جهازٍ يجب أن يجتاز اختبار قوة، والمعيار الذي ينظّم هذا الاختبار يسمّي السكة صراحةً خطرًا محتملًا.

من إرشادات اختبار المعيار الأوروبي EN 12453 الخاص بالبوابات المنزلقة:

يوجد خطر السحب في منطقة العجلات، حول السكة المسننة، وفي المكان الذي تمرّ فيه البوابة بجانب عمود ثابت على جانب المحرك.

وبالتالي، ليست السكة مجرد عنصر لنقل الحركة. بل هي خطر معروف للان trapping (الانحشار)، وهذا يؤثر في مواصفات التصميم التي يجب أن تحددها.

الوحدة ٤ هي المعيار القطاعي

كل سكة بوابة منزلقة ننتجها، وكل منتج منافس قمنا بقياسه، تنتمي إلى الوحدة ٤. ولا وجود لسوقٍ ذي معنى للوحدتين ٣ أو ٦ في البوابات السكنية والتجارية الخفيفة.

وهذا مفيد. فهذا يعني أن اختيار السكة لا يتعلّق بحجم الأسنان، بل يتعلّق بالمادة وطريقة تصنيع الجسم الرئيسي وطريقة التثبيت.

أنواع السكك الثلاثة

سكة فولاذية ملحومة. فولاذ صلب، أسنان مقطوعة أو ملفوفة، ملحومة بإطار البوابة. أقوى خيار، وأرخص سعرًا لكل متر، وهو الخيار القياسي للبوابات الصناعية الثقيلة. لا يحتوي على حماية ضد التآكل ما لم تُطلَّه بالدهان، وعملية اللحام تعني أنه لا يمكن إعادة تحديد موضعه بسهولة.

سكة فولاذية مغلفنة. نفس القلب الفولاذي، مغلف بالزنك، ومثبتة بالبراغي بدلًا من اللحام. الثقوب المُسنَّنة تسمح للمُركِّب بتعديل درجة الانخراط أثناء التركيب. هذا المنتج هو الأكثر انتشارًا في البوابات التجارية.

سكة نايلون ذات قلب فولاذي. أسنان من البولياميد مصبوبة حول قضيب فولاذي معزِّز. أكثر همسًا، مقاومة تمامًا للتآكل، وأخف وزنًا عند المناورة. المادة المُعلَّنة للمنتج الرئيسي هي PA6 المدعَّمة بنسبة ٣٠٪ من الألياف الزجاجية، أما القلب الفولاذي فهو الذي يحمِل الحمل الشدّي على طول السكة.

الاختيار بين النايلون والفولاذ يُطرح عادةً كمسألة ضوضاء، لكنه في الحقيقة مسألة حمل، بينما الضوضاء مجرد ميزة إضافية.

سعة التحميل: حيث يتوقف النايلون

تضع التصنيفات الرسمية لوزن البوابة المنشورة أرفف النايلون في الفئة السكنية والتجارية الخفيفة، بينما تقع أرفف الفولاذ فوق هذه الفئة. ويمنع اللب الفولاذي داخل رف النايلون تمدُّد العارضة، لكنه لا يجعل الأسنان بنفس قوة الأسنان المصنوعة من الفولاذ المقطوع.

إرشادات عملية:

استخدم الرقم الدقيق الوارد في ورقة مواصفات الرف بدلًا من الفئة العامة. فالشركات المصنِّعة تُصنِّف منتجاتها بنفسها، وهذه التصنيفات تتفاوت من شركة إلى أخرى.

هناك عاملان يُضعفان النايلون ولا يؤثران في الفولاذ: التعرض للأشعة فوق البنفسجية على مدى سنوات الخدمة الخارجية، و درجة الحرارة تحقق من نطاق درجة الحرارة المُصنَّف مقابل مناخك، لا سيما إذا كنت تُركِّب البوابة في منطقة تتسم بشتاء قارس أو درجات حرارة صيفية مرتفعة مستمرة.

اللُّغْز: ١ إلى ٢ مم

الفجوة الموصى بها بين الترس والعتلة في البوابة المنزلقة هي ١ إلى ٢ مم.

الشكل ١. الحدود الزمنية وحدود القوة حسب المعيار الأوروبي EN 12453 التي يجب أن تفي بها البوابة المُشغَّلة كهربائيًّا.

يتم ضبط هذه الفجوة عند التركيب بواسطة الثقوب المُثبَّتة ذات الشقوق. فإذا كانت الفجوة ضيِّقة جدًّا، فإن المحرك يعمل عكس الترس، ما يؤدي إلى سحب تيار أكبر وتآكل كلٍّ من المحرك والترس. أما إذا كانت الفجوة واسعة جدًّا، فإن العتلة تنزلق تحت الحمل، وهذه هي حالة الفشل التي تترك البوابة مفتوحة جزئيًّا.

ويجب أن تبقى الفجوة ثابتة طوال مدى الحركة الكامل، ما يعني أن أقسام الترس يجب أن تكون مُحاذاةً بدقة مع بعضها، ويجب أن تتحرك البوابة بشكل أفقي على عجلاتها. فالبوابة التي تنحني عند أحد طرفيها ستتعثَّر عند ذلك الطرف بغض النظر عن دقة ضبطك للفجوة عند المحرك.

ما يطلبه المعيار الأوروبي EN 12453 فعليًّا

وهنا يقع مُركِّبو البوابات في الخطأ، لأن الأرقام محددة بدقة، وتُختبر عمليًّا.

تحدد القياسي الأوروبي رقم ١٢٤٥٣ نطاقًا للقوة والزمن. ويجب أن تتبع القوة المقاسة عند نقطة الاختبار هذا الانحدار:

جملة الملخّص الخاصة بالمعيار:

لا يجوز أن تتجاوز القوة الديناميكية ٤٠٠ نيوتن، ولا تتجاوز القوة الساكنة ١٥٠ نيوتن بعد الزمن تي_دي، و٢٥ نيوتن بعد المدة الإجمالية تي_تي.

٤٠٠ نيوتن مقابل ١٤٠٠ نيوتن الالتباس. كلا الرقمين حقيقيان ويصفان حالتين مختلفتين. فـ٤٠٠ نيوتن هو الحد الأقصى للضغط، أما بالنسبة للحركة الرأسية مثل ذراع الحاجز. أما ١٤٠٠ نيوتن فهي القوة القصوى المسموح بها للتأثير اللحظي عند أول اتصال في حالة الحركة الأفقية، وتظل متوافقة مع الشروط لأن المنحنى يُجبر القوة لاحقًا على الانخفاض إلى أقل من ١٥٠ نيوتن خلال ٧٥٠ ملليثانية، وأقل من ٢٥ نيوتن خلال ٥ ثوانٍ.

لذلك قد تسجل البوابة المنزلقة مؤقتًا قيمة تأثير عالية عند أول اتصال، ولكن إذا لم تنخفض في الوقت المحدد، فإنها تفشل.

حيث يتم قياس القوة (وفقاً لـ EN 12445، معيار طريقة الاختبار):

· ثلاث ارتفاعات: 50 مم فوق الأرض، نصف ارتفاع البوابة، و 300 مم من أعلى البوابة أو 2200 مم فوق الأرض، أيهما أكبر

· عند عروض فتحات 50 مم، 500 مم و 1500 مم، أو أقصى عرض للفتحة

· في مناطق السحق، عند فتحات 50 مم، 300 مم و 500 مم

· يتم أخذ كل قياس ثلاث مرات ويتم حساب المتوسط، مع تسجيل جميع القراءات

التشغيل اليدوي لها حدود خاصة: يجب أن يكون الحاجز قابلاً للفتح يدويًا بقوة لا تزيد عن 150 نيوتن في المناطق الخاصة، و 260 نيوتن في المناطق الصناعية أو التجارية.

UL 325 في أمريكا الشمالية

الطريقة الأمريكية مختلفة. UL 325 يصنف مشغلات البوابات:

· الفئة الأولى — سكني، عائلة واحدة

· الفئة الثانية — تجاري، وصول عام للجمهور

· الفئة الثالثة — صناعي، وصول محدود، ولا يُسمح للجمهور العام بالدخول

· الفئة الرابعة — مقيد، وصول تحت حراسة

أدخلت مراجعة عام ٢٠١٦ وجوب توفير حماية خارجية من الاحتجاز . لم يعد يكفي الاعتماد فقط على استشعار القوة الداخلية من قِبل المشغل؛ بل يلزم استخدام عيون ضوئية أو مستشعرات حافة كوسيلة حماية مستقلة. ويغطي المعيار ASTM F2200 متطلبات بناء البوابات المرتبطة بذلك.

إذا كنتَ تصدِّر أجهزة البوابات إلى كلا السوقين، فإن مسارات الامتثال هذين مختلفتان فعلاً، ولا يحقّ لمنتج صُمِّم لواحدٍ منهما أن يستوفي شروط الآخر تلقائياً.

كيف يؤثر اختيار السكّة على اختبار القوة

السكّة التي لا تتماشى جيداً تزيد من القوة التي يجب أن يبذلها المحرك، وغالباً ما تعود حالات فشل اختبار القوة إلى الاحتكاك الميكانيكي بدل إعدادات وحدة التحكُّم.

ثلاث روابط محددة:

١. اهتزاز خلفي مفرط يسبّب تحميلاً تصادمياً عند كل سنّ. ويلاحظ المحرك تغيُّراً في الحمل، وتقلّ قابلية التنبؤ باستشعار القوة من قِبل وحدة التحكُّم.

٢. أقسام السكّة غير المستوية تخلق مناطق ضيقة. وتتحرّك البوابة بحرية خلال معظم مسارها ثم تتعثّر، والمكان الذي تحدث فيه هذه العثرة هو بالضبط حيث يفشل اختبار القوة.

٣. أسنان نيلون مستهلكة عند طرف الدفع تزيد الاحتكاك تدريجياً. فقد تنجح البوابة في الاختبار عند التشغيل الأول، ثم تفشل بعد سنتين دون أي تغيير في إعدادات وحدة التحكُّم.

إذا كنت تبحث عن سبب فشل الاختبار الميكانيكي، فقم بقياس استهلاك التيار على امتداد الحركة الكاملة قبل ضبط وحدة التحكم. ويُعد الارتفاع المفاجئ في التيار عند موضع معين عَرَضًا ميكانيكيًّا.

الأسئلة المتكررة

هل تكفي قوة رف النايلون لإغلاق بوابة وزنها ٩٠٠ كجم؟

عادةً لا تكفي للاستخدام التجاري المستمر. وتأكد من تصنيف المنتج المحدد، لكن عند هذا الوزن يُعَد الفولاذ المجلفن المواصفة الأفضل أمانًا.

لماذا يزداد تآكل رف النايلون عند أحد طرفيه بشكل أسرع؟

غالبًا ما يكون السبب هو أن البوابة غير مستوية أو أن الرف غير موازٍ لاتجاه الحركة. وفي هذه الحالة، تحمِّل العجلة المسننة جزءًا واحدًا من سطح السن. وقبل استبدال الرف، تأكَّد من حالة عجلات البوابة ومحاذاة الرف.

هل يمكن تركيب أجزاء من رف فولاذي وأجزاء من رف نايلوني على بوابة واحدة؟

من الناحية الميكانيكية، سيتصلب الجزآن معًا، لكن معدل التآكل يختلف بين هذين المادتين، ويصبح الالتقاء بينهما بمثابة درجة أو انخفاض. ولذلك لا يُوصى بهذا الإجراء.

هل تنطبق فجوة ١–٢ مم على رف النايلون كما تنطبق على رف الفولاذ؟

نعم. فمتطلبات الفجوة تعود إلى هندسة الأسنان، وليس إلى نوع المادة.

ما عزم الدوران الذي ينبغي استخدامه عند تثبيت براغي الرف؟

اتبع الأرقام التي يحددها مصنع الرف. إن تشديد رف النايلون بشكل مفرط يؤدي إلى تكسير البولي أميد المحيط بالجزء الثابت، مما يسمح بانزياح الرف؛ وهذه من أخطاء التركيب الشائعة.

هل يساعدني استخدام رف أكثر همسًا في اجتياز اختبار القوة؟

كلا. الضوضاء والقوة قياسان غير مترابطين. فقد يعمل رف النايلون بهمسٍ خفيفٍ ومع ذلك يفشل في اختبار القوة إذا علِق البوابة في أي نقطة أثناء حركتها.

تُنتج شركة تيانجين هاو رونغ شنغ يه للمعدات الكهربائية المحدودة رفوف البوابة المنزلقة من النوع ٤، المصنوعة من الفولاذ الملحوم والفولاذ المجلفن ورفوف النايلون ذات القلب الفولاذي، إضافةً إلى التروس المُناسبة لها. أخبرنا بوزن البوابة ودورة التشغيل المطلوبة وما إذا كنت تسعى للحصول على شهادة مطابقة للمواصفة الأوروبية EN 13241 أو المواصفة الأمريكية UL 325، وسنرشدك نحو التصميم الأنسب بدلًا من أن نقتصر على اقتباس سعر أرخص قضيب.