طراحی و ساخت گیتهای کنترل تردد نفررو
طراحی و توسعه گیتهای کنترل تردد نفر و خودرو یکی از پروژههای انجامشده در حوزه طراحی تجهیزات کنترلی و مکانیزمهای حرکتی بوده است. این پروژهها با توجه به نوع کاربری، میزان تردد، فضای نصب، شرایط محیطی و سطح امنیت موردنیاز، بهصورت اختصاصی طراحی شدند.
در این پروژهها علاوه بر طراحی ظاهری، بخشهای مکانیکی، سیستم انتقال نیرو، انتخاب موتور، مکانیزم باز و بسته شدن، طراحی ورقکاری، اتصالات، قفلها و سیستم کنترل نیز توسعه داده شدند تا گیت علاوه بر عملکرد مطمئن، از نظر دوام، تعمیرپذیری و ظاهر نیز استانداردهای لازم را داشته باشد.
انواع گیتهای طراحی شده
پروژههای انجامشده شامل طراحی انواع مختلف گیتهای کنترل تردد بودند، از جمله:
- گیت پروانهای (Flap Barrier)
- گیت سهشاخه (Tripod Turnstile)
- گیت گردان تمامقد (Full Height Turnstile)
- گیت شیشهای
- گیت کشویی
- گیت لولایی
- گیت نفررو سفارشی
- گیت خودرو بازویی
- راهبند پارکینگی
- گیتهای کنترل دسترسی صنعتی
هر مکانیزم با توجه به شرایط پروژه و میزان تردد انتخاب و طراحی میشد.
طراحی گیتهای نفررو
در گیتهای نفررو علاوه بر عملکرد صحیح، ظاهر دستگاه نیز اهمیت زیادی داشت؛ زیرا این تجهیزات معمولاً در ورودی ساختمانها، کارخانهها، مراکز اداری و مجموعههای عمومی نصب میشوند.
در طراحی این تجهیزات موارد زیر بررسی شدند:
- ظرفیت عبور افراد
- سرعت باز و بسته شدن
- ایمنی کاربر
- جلوگیری از عبور غیرمجاز
- طراحی مکانیزم داخلی
- طراحی بدنه ورقی
- دسترسی تعمیراتی
- جانمایی موتور
- جانمایی سنسورها
- سیستم قفل
- سیستم خلاصکن اضطراری
- طراحی پوشش نهایی
طراحی گیت پروانهای
یکی از پروژهها طراحی گیتهای پروانهای بود که با استفاده از بالههای متحرک مسیر عبور افراد را کنترل میکنند.
در طراحی این گیتها موارد زیر بررسی شدند:
- حرکت نرم بالهها
- طراحی مکانیزم انتقال نیرو
- محدودکننده زاویه حرکت
- سیستم توقف نرم
- جلوگیری از ضربه
- طراحی شاسی داخلی
- نصب موتور
- طراحی محور اصلی
- یاتاقانبندی
- نصب سنسور موقعیت
- هماهنگی با سیستم کنترل تردد
- قابلیت باز شدن اضطراری
طراحی گیت سهشاخه
در برخی پروژهها گیتهای سهشاخه برای کنترل تردد طراحی شدند.
در این پروژهها موارد زیر بررسی شدند:
- مکانیزم قفل مرکزی
- طراحی محور اصلی
- تقسیم زاویه حرکت
- سیستم برگشت
- خلاصکن اضطراری
- تحمل بار
- کاهش اصطکاک
- طراحی بدنه
- انتخاب بلبرینگ
- طراحی سیستم ضدتقلب
- حرکت روان
- دوام در کارکرد مداوم
طراحی گیت گردان تمامقد
برای محیطهایی که امنیت بالاتری نیاز داشتند، گیتهای گردان تمامقد طراحی شدند.
در این نوع گیت موارد زیر اهمیت داشت:
- استحکام سازه
- طراحی ستون مرکزی
- بالانس مجموعه
- قفل مکانیکی
- تحمل بار زیاد
- مقاومت در فضای باز
- طراحی ضدخرابکاری
- مونتاژ ماژولار
- قابلیت سرویس
- طراحی سقف و کاور
- آببندی یاتاقانها
- ایمنی کاربران
طراحی راهبند خودرو
بخش دیگری از پروژهها مربوط به طراحی راهبندهای خودرو بود.
در این تجهیزات، بازوی راهبند توسط یک مکانیزم مکانیکی، موتور و مجموعه فنرهای بالانس حرکت میکند.
هدف از طراحی، ایجاد حرکتی روان، سریع و بدون ضربه بود تا فشار وارد بر موتور کاهش یابد و عمر مکانیزم افزایش پیدا کند.
طراحی مکانیزم بازویی
مکانیزم داخلی راهبند یکی از مهمترین بخشهای پروژه بود.
در طراحی این قسمت موارد زیر بررسی شدند:
- طول بازو
- وزن بازو
- گشتاور موردنیاز
- انتخاب موتور
- طراحی گیربکس
- طراحی محور اصلی
- طراحی اهرمها
- طراحی یاتاقانها
- طراحی مکانیزم خلاصکن
- محدودکننده حرکت
- استاپ مکانیکی
- بالانس مجموعه
طراحی سیستم فنربندی
برای جلوگیری از وارد شدن بار کامل بازو به موتور، از سیستم فنربندی استفاده شد.
در طراحی این بخش موارد زیر بررسی شدند:
- نیروی فنر
- کورس فنر
- محل نصب
- تنظیم کشش
- بالانس وزن بازو
- کاهش مصرف انرژی
- کاهش ضربه
- افزایش عمر موتور
- جلوگیری از سقوط بازو
- امکان تنظیم برای طولهای مختلف
تنظیم صحیح فنر باعث میشد موتور تنها اختلاف وزن را جبران کند و نه کل وزن بازو را.
طراحی شاسی و بدنه
بدنه گیتها باید علاوه بر ظاهر مناسب، مقاومت کافی در برابر ضربه و شرایط محیطی داشته باشد.
در طراحی بدنه موارد زیر بررسی شدند:
- طراحی ورقکاری
- استحکام شاسی
- جانمایی تجهیزات
- مسیر کابلها
- محل نصب برد کنترل
- محل موتور
- تهویه
- مقاومت در برابر رطوبت
- سهولت مونتاژ
- قابلیت تعمیر
- طراحی دربهای دسترسی
- پوشش نهایی
طراحی سیستم انتقال نیرو
در پروژههای مختلف از مکانیزمهای متفاوتی برای انتقال نیرو استفاده شد.
بسته به نوع گیت، سیستم انتقال نیرو میتوانست شامل موارد زیر باشد:
- گیربکس
- چرخدنده
- تسمه تایم
- زنجیر
- میللنگ
- اهرم
- بادامک
- محور مستقیم
- کوپلینگ
- لینک مکانیکی
انتخاب مکانیزم بر اساس سرعت، دقت، میزان بار و طول عمر انجام میشد.
طراحی سیستم قفل
یکی از مهمترین قسمتهای گیت، سیستم قفل آن بود.
در طراحی این بخش موارد زیر بررسی شدند:
- قفل مکانیکی
- قفل الکترومکانیکی
- آزادسازی اضطراری
- قفل خودکار
- جلوگیری از باز شدن معکوس
- عملکرد هنگام قطع برق
- مقاومت در برابر خرابکاری
- طول عمر بالا
- تعمیرپذیری
- تنظیم آسان
طراحی برای تولید
تمام قطعات بهگونهای طراحی شدند که با تجهیزات صنعتی قابل تولید باشند.
فرآیند ساخت شامل موارد زیر بود:
- برش لیزر
- خمکاری
- ماشینکاری
- جوشکاری
- رنگ
- مونتاژ
- نصب یاتاقان
- نصب موتور
- مونتاژ مکانیزم
- تست عملکرد
مدلسازی سهبعدی
پیش از ساخت، کل مجموعه در محیط سهبعدی طراحی شد.
در این مرحله موارد زیر کنترل شدند:
- حرکت مکانیزم
- تداخل قطعات
- فضای مونتاژ
- دسترسی تعمیراتی
- جانمایی موتور
- جانمایی برد کنترل
- عملکرد قفل
- حرکت بازو
- محل سنسورها
- ظاهر نهایی
- مرکز ثقل
- ترتیب مونتاژ
چالشهای پروژه
مهمترین چالشهای این پروژهها عبارت بودند از:
- طراحی مکانیزمهای مختلف برای انواع گیت
- حرکت نرم و بدون ضربه
- کاهش صدا
- افزایش عمر مکانیزم
- طراحی مناسب فنربندی
- بالانس بازوی راهبند
- جلوگیری از گیرکردن مکانیزم
- مقاومت در شرایط محیطی
- طراحی بدنه زیبا و صنعتی
- سهولت تعمیر و نگهداری
- تولید انبوه با قطعات تکرارپذیر
- هماهنگی با سیستمهای کنترل تردد
نتیجه پروژه
نتیجه این پروژهها، طراحی مجموعهای از گیتهای کنترل تردد نفر و خودرو با مکانیزمهای مختلف بود که متناسب با نیاز هر پروژه توسعه داده شدند.
از گیتهای پروانهای و سهشاخه گرفته تا گیتهای تمامقد و راهبندهای بازویی، تمامی مکانیزمها با تمرکز بر حرکت روان، استهلاک کم، ساختپذیری، زیبایی ظاهری و قابلیت اطمینان طراحی شدند.
استفاده از مدلسازی سهبعدی، طراحی مکانیزمهای اختصاصی، محاسبه سیستم فنربندی، انتخاب صحیح موتور و طراحی دقیق قطعات ورقی باعث شد این تجهیزات علاوه بر عملکرد مناسب، از نظر کیفیت ساخت و قابلیت نگهداری نیز استانداردهای صنعتی را تأمین کنند.
در بخش طراحی صنعتی نیز هماهنگی میان فرم ظاهری، ارگونومی، نحوه دسترسی کاربران، جانمایی تجهیزات داخلی، مسیر عبور کابلها و سهولت سرویس و نگهداری مورد توجه قرار میگیرد. این رویکرد موجب میشود محصول نهایی علاوه بر عملکرد مناسب، از نظر زیبایی و کیفیت ساخت نیز با استانداردهای پروژههای مدرن همخوانی داشته باشد.
همچنین در تمامی مراحل طراحی، اصول طراحی برای تولید (DFM) و طراحی برای مونتاژ (DFA) رعایت میشود تا ضمن کاهش تعداد قطعات و عملیات ساخت، فرآیند تولید، مونتاژ و تعمیرات نیز سادهتر و اقتصادیتر شود.
