やあ、エレベーター技術者の皆さん、ビル管理者の皆さん、そしてエレベーターの乗り心地がなぜこんなにスムーズに感じられるのか（時には少し不安定に感じることがあるのか）疑問に思ったことがある人はいませんか。私はジェイクです。本題に入りましょう。エレベーターに乗り込み、床に着くと、エレベーターが滑るように動くのです。誰もが経験したことがあります。しかし、その全体の活動を実際に結び付けているのは何でしょうか?エレベーターのスチール ワイヤー ロープを推測した方は、半分正解です。今日は、ワイヤー ロープのサプライヤーとしてよく聞かれる質問について詳しく説明します。ロープのストランド数は実際にどのように重要ですか?ネタバレ注意 - これは単なる乱数ではありません。それは、できるだけ安定した乗り物と、手すりにつかまらなければならない乗り物の違いです。
まず、これを非常に単純にしてみましょう。エレベーターのワイヤー ロープについて話すとき、「ストランド」とは、ロープ全体を構成する鋼線の小さなねじれた束のことです。ケーブル テレビのコードを考えてください。外側のプラスチックの内側には、複数の細いワイヤーが撚り合わされています。それらのそれぞれは、エレベーターのロープのより線のようなものです。あなたが目にするほとんどの標準的なエレベーター ロープは 6 ～ 8 本のストランドですが、私は構造に応じて 10 本のストランドのプロジェクトにも取り組んだことがあります。ここで大きな疑問があります。なぜそのストランド数が重要なのでしょうか?目を曇らせずに科学の世界に飛び込んでみましょう。
まず、耐荷重と安全性、これはエレベーターにとって譲れないことですよね?エレベーターは人、家具、さらには小さなペットを機内持ち込み手荷物に入れて運ぶため、ロープに手を抜くことはできません。より多くのストランドは、より多くの鋼接触点に荷重が分散されることを意味します。 2 本のロープがあるとします。1 つは 6 本のストランド、もう 1 つは 8 本のストランドです。合計直径は同じで、鋼等級も同じです。 8 ストランド ロープにはより多くの細いワイヤーが重量を支えているため、個々のワイヤーにかかる負担が少なくなります。つまり、過負荷によって 1 本のワイヤーが断線する可能性が低くなり、安全性が大幅に向上します。数年前、低層のオフィスビルに6本撚りのロープを設置したところ、1年も経たないうちにワイヤーが早期に切れてしまったということで、ある小さな建設会社が私のところに来たことを覚えています。 8ストランドに切り替えましたが、それ以来問題は発生していません。荷重の分散がすべての違いを生みました。
しかし、重要なのは体重を維持することだけではありません。次は柔軟性です。エレベーターは一日中滑車 (ロープが巻き付けられる大きな車輪) の周りをねじりながら上下に動きますが、ねじれるたびにロープに小さな負担がかかります。通常、より多くのストランドはより柔軟なロープを意味します。待って、ちょっと待ってください。これは単に数ではなく、ストランドがどのように配置されているかということです。一般的に、より多くのストランド = 各ストランド内の個々のワイヤが小さくなり、ロープ全体が曲がりやすくなります。ロープがより柔軟であれば、毎回急激に曲げる必要がないため、綱車の摩耗が少なくなります。滑車の磨耗が少ないということは、建物の所有者であるあなたにとってメンテナンスの負担が軽減され、ダウンタイムも減少することを意味します。高層ビルで 6 ストランド ロープを使用しており、シーブの交換スケジュールは 5 年ごとだったのを見たことがありますが、8 ストランド ロープに切り替えたとき、そのスケジュールは 7 年に延びました。長期的には大幅なコスト削減になります。
待ってください。ただし、ここで注意してください。ストランドが多ければ多いほど良いとは限りません。標準のシーブに適合するはずのロープにストランドを詰め込みすぎると、クリアランスの問題が発生します。シーブには特定の溝サイズがあり、余分なストランドを含むロープが太すぎたり、ピッチが異なる場合、溝に正しく収まりません。それはロープとシーブの不均一な摩耗につながり、目的を損ないます。私はかつてクライアントに、合計 6 ストランドの災害用に設計されたシステムに 10 ストランドのロープを改造しようとしてもらいました。ロープが溝を飛び越え続けたため、私たちが問題を解決する前にロープとシーブの両方を交換する必要がありました。つまり、バランスが重要です。より多くのストランドは荷重と柔軟性に役立ちますが、それはエレベーターのセットアップの他の部分と互換性がある場合に限ります。
これは単なる教科書の話ではないので、実際のアプリケーションについて話しましょう。 2 ～ 5 階建てのオフィスやアパートなどの低層の建物では、通常、6 つまたは 7 つのストランド ロープが適切に機能します。これらはコスト効率が高く、低層システムの小さなシーブに十分な柔軟性があり、10 ～ 15 人の荷重を問題なく処理できます。しかし、高層ビル (たとえば 20 階建て以上) の場合は、より長い落下やより多くのサイクルに耐えられる、より頑丈なものが必要です。そこで活躍するのが8本撚りロープです。追加の荷重分散により、疲労することなく一定の上り下りに対応でき、柔軟性により騒音も軽減されます。超静かな高層エレベーターに乗ったことがあるなら、8本以上のエレベーターが使われている可能性が高いでしょう。
さて、これを他のエレベーター部品に接続してみましょう。実際のところ、単独で動作する部品はありません。ロープは単独で設置されているわけではなく、スムーズな動きを保つためにドアの動作を制御する「Ouling エレベータードアインバーター OLVF200-1 OLVF300-1」から、ドアの開閉タイミングや安全性を管理する「BST エレベータードアコントローラー BG203-DZC1C」まで、あらゆるものと連携しています。ストランド数が間違っているためにロープが不均一に摩耗している場合、これらの部分に余分な負担がかかる可能性があります。たとえば、ロープがシーブを飛び越えていると (先ほど述べた 10 ストランドの失敗のように) ドアの位置がずれる可能性があり、突然ドア コントローラーがそれを修正するために残業をすることになり、さらに多くの修理が必要になります。そのため、すべてのパーツを同期して実行するには、ロープのストランドをシステムに適合させることが重要です。
メンテナンスもまた大きな課題です。より線の数が増えると、検査時にチェックする個々のワイヤの数が増えることになりますよね?しかし、待ってください。これらの細いワイヤの方が、小さな断線や腐食を検査するのが簡単です。ロープ全体を剥かなくても、各ストランドのワイヤをよく見ることができます。撚り線が少なく太いロープを使用している場合、ワイヤの断線が束の中に隠れている可能性があり、それに気づいたときには大きな問題になります。私はいつもクライアントに、ストランドの数が増えれば検査に多少時間がかかるとしても、重大な問題を見逃すよりはずっと良い、と伝えています。そして、ロープを交換するときは、使用する[エレベーターワイヤーロープ固定]部品も重要であることを忘れないでください。ストランドの数は、ロープの両端を固定する方法に影響します。ストランドの数が多すぎると、ワイヤをしっかりと均一に固定し、ワイヤの緩みをなくすために、その数に合わせて設計された固定キットが必要になります。
ああ、安全認証も忘れないでください。ほとんどのエレベーター部品は厳しい基準を満たす必要があり、ストランド数もその一部です。米国機械学会 (ASME) には、さまざまな耐荷重やロープの直径に応じてストランドの本数を使用する必要があるなど、エレベータ ロープに関する具体的なガイドラインがあります。推奨よりも少ないストランド数を使用して手抜きをすれば、初期費用は節約できるかもしれませんが、それは待って起こる責任です。古いロープの素線が高層の荷重に耐えられないために検査に失敗し、とにかくすべてを交換しなければならなかったために、クライアントが私のところに来ました。そんな人にはならないでください。
さて、よくある質問に答えてみましょう。ストランド数は騒音や乗り心地に影響しますか?絶対に。うるさかったり、乗り心地が悪かったりするエレベーターに乗ったことがある人なら誰でも、楽しくないと言うでしょう。より多くのストランドは、ロープが滑車の周りで曲がるときにより滑らかになり、振動が少なくなります。その振動は乗り心地を不快にするだけでなく、エレベーターかごをシャフト内で一直線に保つ [エレベーター ローラー ガイド ホイール 125x25x6003] など、他の部品の摩耗も早めます。ロープが滑らかになると、ガイドホイールにかかるストレスが軽減され、寿命が長くなります。 8 ストランド ロープに切り替えてから、エレベーターに乗るのが昼と夜のようになったと複数のクライアントから言われました。開始時と停止時の衝撃がなくなり、はるかに静かになりました。これは建物の入居者にとって大きなメリットです。
待ってください。これを裏付けるためにいくつかの数字を計算してみましょう (怖い計算はしないことをお約束します)。標準的な 4,000 ポンドのエレベータかごの場合、直径 1 mm のワイヤを備えた 6 ストランド ロープの合計破断強度は約 12,000 ポンドになります。総直径が同じ 8 ストランド ロープ (シーブに取り付けるための全体サイズが同じ) のワイヤは 0.85 mm より小さくなりますが、個々のワイヤがより小さい場合でも、総破断強度は約 14,000 ポンド高くなります。これは、より多くのストランドに負荷が分散されるためです。柔軟性の違いも顕著です。8 ストランド ロープの曲げ半径は 15% 小さいため、シーブとロープ自体にかかるストレスが少なくなります。これは、システムに何を入れるかを選択するときに大きな違いを生む種類のデータです。
ここで、より少ないストランドを選択するタイミングについて話しましょう。自宅のガレージにある小型エレベーターなど、非常に低負荷のシステムで作業している場合は、1,000 ポンドの 6 ストランド ロープのみを保持するだけでまったく問題ありません。安価であり、負荷が十分に軽いため、追加のスプレッドを必要としません。柔軟性は、家庭用エレベーターのシーブ サイズが小さい場合でも十分に優れているため、大きな建物では発生する可能性のある摩耗の問題は発生しません。しかし、ここでも、私は常に専門家に確認することをお勧めします。顧客のホームエレベーターは、顧客が思っている以上に使用されている場合があり、8 ストランドロープに数ドル余分に支払うと、後のメンテナンスが少なくて済みます。
もう 1 つ考慮すべき点は、ロープの寿命です。より多くのストランド = シーブと接触する表面積が増加し、摩擦が減少します。摩擦が少ないということは熱の蓄積が少ないことを意味し、熱はスチールロープにとって最大の敵の一つです。時間の経過とともに、継続的な曲げや摩擦による熱により鋼が脆くなり、破損につながります。ストランドの数が増えると熱が抑えられるため、ロープが長持ちします。高層システムでは 8 ストランド ロープが 10 年間使用できるのを見たことがありますが、6 ストランド ロープは 7 年ごとに交換する必要がある場合があります。これは寿命が 30% 長いことになります。交換コストを考えると、合計すると数千ドルの費用がかかります。
他のパーツとの統合に戻りましょう。ロープは独立したパーツとして考えられがちですが、そうではありません。ご使用のシステムに特定のロープ サイズに合わせて調整された [SIEI エレベーター インバーター AVY2075-EBL-BR4] が搭載されている場合、ストランド数により張力が低下する可能性があります。ストランドが多すぎるとロープが若干太くなるため、張力が低下し、エレベーターの速度を制御する際のインバーターの動作が難しくなる可能性があります。それは不均一な乗り心地とさらに多くの摩耗につながります。だからこそ、私がクライアントのロープのより線の選択を支援するときは、どのインバーターを使用しているか、どのサイズのシーブを搭載しているか、さらにはエレベーターの使用頻度など、システム全体について常に尋ねます。それは単に数字を選ぶだけではなく、全体的なことです。
それでは、皆さんの意見を聞きたいと思います。あなたがビル管理者、エレベーター技術者、またはエレベーターのロープのアップグレードを検討している人であれば、「私のシステムにとって適切なストランド数はどれくらいなのか?」と疑問に思うかもしれません。もしかしたら、磨耗、騒音、故障などの問題が発生していて、別のロープを使えば解決できるのではないかと考えているかもしれません。私はお手伝いをするためにここにいます。セールストークではなく、現場で日々効果を発揮していることに基づいた本当のアドバイスだけです。古いロープを交換する必要がある場合でも、システムをアップグレードする必要がある場合でも、あるいは単にストランド数が現在のセットアップに与える影響について質問がある場合でも、お気軽にお問い合わせください。当社はお客様の具体的なニーズについて話し合い、既存のすべての部品との互換性を確認し、安全でコスト効率が高く、長持ちするソリューションを確実に提供できるようにします。
結局のところ、エレベーターのスチール ワイヤー ロープは、人々が評価しているよりもはるかに重要です。ストランドの数は単にボックスの仕様ではなく、安全性、メンテナンスコスト、乗り心地、そしてエレベーターシステム全体の寿命の重要な要素です。ストランドが少なすぎると、過負荷、早期摩耗、故障の危険があります。多すぎると、互換性の問題が発生し、検査に余分な時間がかかります。スイートスポットは、建物の高さ、耐荷重、滑車のサイズ、エレベーターの使用頻度にストランド数を一致させることです。
古いシステムをアップグレードする場合でも、新しいシステムをインストールする場合でも、ストランド数を気にしてはいけません。それは長期的には大きな違いを生む小さな詳細の 1 つです。オプションについてチャットする準備ができている場合、または適切なロープ (またはドア インバーター、コントローラー、ローラー ガイド ホイールなどのその他のエレベーター部品) の選択方法について詳しく知りたい場合は、お問い合わせください。専門用語やプレッシャーを一切使わずに、すべてを段階的に進めることができます。
参考文献:
- 米国機械学会 (ASME) A17.1: エレベーターおよびエスカレーターの安全規定
- ワイヤーロープ技術委員会 (WRTB): ワイヤーロープユーザーズマニュアル
- エレベーター製造者協会 (EMA): エレベーターのワイヤー ロープおよび付属品の標準仕様
- 米国議会図書館: 「エレベーター ワイヤー ロープの歴史と工学」 (技術論文 No. 452、2019)
