[CPD Sharing EP6] 升降機纜繩設計注意事項及原理 Rope Safety and rope standard for lift (Under Cap 618 )
短介:
這個系列是我將自己出席過的CPD 內容濃縮成筆錄文章，希望將知識總結，並讓知識流傳，因為我覺得工程知識太廣泛，卻又欠缺參考書，導致有心進步的人亦不易找到門徑，我希望有一個平台可以讓更多工程師一起討論、學習，此系列介紹的知識較為進階，基礎知識將來才會逐一介紹 (另外Elvis 師兄的Blog 亦非常值得留意，許多設計方法已經可以在他的網站裡學習到)
CPD 資料
| Title: | Construction Safety Rope Safety |
| Speaker: | S.W.Yip / K.L.Lee |
| Date: | 2022-Oct-26 |
| Organizer: | HKIE |
| Theme: | Lift |
Regular Lay = Direction of wires opposite to strands
Lang Lay = Direction of wires same as strands
簡單來說，Lang lay是traction 較好的纜繩，意思即是繞在滑輪上不易打滑，可以掛起更重的負載，但缺點便是更易磨損，較易有Fatigue，傳聞早前演唱會的事故就是由Fatigue引起，不可不小心。
2. Safety Factor of Rope & safety measures (Retainer & Obstruction switch & Rope Slack Switch & )
安全機制一：
工程界在設計上一向會預留Buffer (緩衝位)，所謂的「Size大啲野」，纜繩設計亦不例如，CoP on the design and construction of lifts and escalators - Clause 5.4.1) 訂明安全負載系數 (Sr) 是12，亦即是斷裂負載要大過使用負載12倍以上，而12只是最低要求。
另外，Dr/dr (Diameter of Pulley / Diameter of Rope) 亦要超過40。下圖展示了使用上面兩個前提，在不同纜繩的曲線之下，如何找出合適的直徑。
目前的趨勢是，由於Machine-roomless型升降機的興盛，纜繩亦傾向越來越幼，因為空間越來越少，由原來傳統的18mm/16mm 變成8mm，而一般常見認知謬誤是認為幼繩易斷，其實反而因為柔軟度高，反而不容易Fatigue (纜繩斷裂主因是長期使用，慢慢斷裂，因為Sf是12倍，基本上幼繩也很難因為大負載而斷裂。)
另外，如果平時搭纜車(海洋公園/昂坪)多加留意，你會發現纜繩通常都是綁在一個大圓輪(Pulley / Sheave)上，如下圖所示，幾條纜繩在同一個滑輪上。
但有可能會出現跳纜情況，原因一是磨擦力減少(可能是機油擦太多，又或者Rope已經磨損成光滑面)，原因二是安裝得唔好，8條纜得2條食力。
這些情況發生就會冼輪，有機會纜繩跳出自己的軌，所以通常都有一個Rope Retainer (or Rope Guard)去擋住。
留意，這個Retainer有多種型態，例如左圖是一塊板，右圖則只是一條鐵桿；但注意這鐵桿安裝不能碰住纜繩(否則會磨住)，但又不能離開接觸面太遠，否則跳纜時就不能擋住。
安全機制二：Obstruction Switch 磨纜制
當機件失靈時，纜繩從滑輪上冼開，有機會磨到Lift car，10分鐘就會斷纜，導致超嚴重意外，所以一般都會安裝一隻Timer，在45s內都無法到達目的地，Lift car就會停低，以防特殊情況撞頂都唔停機。
安全機制三：Rope Slack Switch
纜繩的末端會安裝這一個Switch，正常情況之下所有纜繩都會有一定張力(tension)拉扯住，而當纜繩斷開/鬆開時，末端這個Switch的彈簧 (下圖)就會鬆開，從而觸發Switch，就代表有纜繩鬆了/斷了，會馬上停機。
EMSD規定，這種意外一定要匯報。
安全機制四：Broken Strand Switch
另一方面，如果斷纜觸發到這個機關，就不用匯報給EMSD。
原理是如果斷股(Strand)，就會打到檔板從而觸發停機機關。
3. Groove of Rope
Rope Groove，纜夾，其實即是Pulley的軌形狀，有2種形態(V-shape & U-Shape)，這些軌形狀會影響的，具體我也並未完全掌握，如果有認識的人，歡迎留言指教。
據講者所講，纜的磨擦力，越大接觸面（U-Shape)代表壓力越細、壽命較長、Fatigue就較難出現；V-shape則相反。
但如果U-shape這麼安全，為何還會使用V-shape? 這部份需要有識之士解答了。
4. Standard / COP for Lift
Lift的設計受Cap 618《升降機及自動梯條例》規管，設計應該就要按照
Code of Practice on the Design and Construction of Lifts and Escalators
纜繩設計、其他安全要求則要按照兩本指引：
EN81-20
EN81-50
5. Life cycle of lift
最後就是關於一部升降機的壽命了，如果從事BS這個行業，應該會接觸過最近「Moderisation」這個名詞，意思即是將服務近30年或以上的老化電梯重新安裝、加安全設備，延長壽命，以下這張圖片就代表了Moderisation所帶來的壽命影響:
最後最後，講座的結尾，有位觀眾提問了一個有趣問題，就是小朋友於Lift大跳特跳，到底有無危險？
講者回答得頗為有趣：「Impact load其實唔大，最多係觸發safety
measures，搞到D野trip左，停機但不會墜機。」
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