Лифт

<час />

Фон

Лифт - это открытая или закрытая платформа, используемая для подъема людей или грузов на верхние этажи здания. Лифты - стандартная часть любого высокого коммерческого или жилого дома. В последние годы принятие Федерального закона об американцах с ограниченными возможностями потребовало, чтобы многие двухэтажные и трехэтажные здания были оснащены лифтами.

Лифты с ручным управлением использовались для подъема грузов на складах и производственных предприятиях еще в 1600-х годах. Современный лифт является прямым потомком конструкции, впервые продемонстрированной Элишей Г. Отисом на Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1853 году. Примечательной особенностью лифта Отис и основной причиной его широкого признания было устройство безопасности, которое сразу же включилось и удерживал лифт на случай разрыва подъемных тросов. Первые лифты работали с помощью пара для вращения кабельных барабанов. В 1871 году были представлены первые гидравлические лифты, использующие в качестве источника энергии давление воды. Сначала гидроцилиндры были цельными, а это означало, что под шахтой лифта нужно было вырыть яму на такую ​​глубину, насколько он должен был быть высоким. Позже многосекционные телескопические гидроцилиндры позволили использовать более мелкие скважины. Во многих городах гидроэнергетика для этих первых лифтов поставлялась энергетическими компаниями, которые устанавливали и обслуживали сети гидравлических трубопроводов по всему городу. Первый коммерчески успешный электрический лифт был установлен в 1889 году, и электричество быстро стало общепринятым источником энергии.

Лифты с электроприводом обладают двумя значительными преимуществами. Во-первых, электроэнергия явно становится доступной повсеместно, и любое здание, которое может быть оборудовано лифтом, также будет иметь электроэнергию. Во-вторых, гидравлические лифты были строго ограничены по высоте, на которую они могли подниматься, в то время как электрические лифты, использующие простую систему троса и шкивов, практически не имели ограничения по высоте. В течение многих лет в электрических лифтах использовались двигатели либо постоянного (DC), либо переменного (AC) тока. Сегодня почти все лифты используют один из двух типов двигателей переменного тока:наиболее распространенными являются мотор-редукторы для лифтов, движущихся со скоростью до 500 футов в минуту (153 м в минуту), в то время как двигатели с прямым приводом используются для лифтов, движущихся на более высоких скоростях. скорости. Некоторые современные высокоскоростные лифты движутся со скоростью до 2 000 футов в минуту (610 м в минуту).

Системы управления на ранних лифтах требовали от операторов-людей регулировать скорость подъема и спуска, останавливать лифт на каждом этаже, а также открывать и закрывать двери. В 1950-х годах системы автоматического кнопочного управления заменили ручное управление. В 1970-х годах электромеханическое управление было постепенно заменено твердотельным электронным управлением.

Поездка в маленькой коробке на высоте сотни футов была бы неприятным занятием, если бы человек не был уверен в ее безопасности. Электрические лифты оснащены двумя основными механизмами безопасности:регулятором, который контролирует скорость лифта, контролируя скорость тросовых шкивов, и аварийным тормозом, который состоит из губок, которые зажимают направляющие лифта в случае обрыва троса. Лифты также оснащены электромеханическими блокировками дверей для предотвращения работы лифта, если дверь не полностью закрыта, и для защиты пассажиров от захвата закрывающейся дверью. Такие же дверные блокировки также не позволяют открываться входным дверям на каждом этаже, если лифта нет. Большинство лифтов оборудованы телефоном, а иногда и люком в потолке, чтобы пассажиры могли позвать на помощь или сбежать, если лифт застревает между этажами.

Дизайн

Сами лифты представляют собой простые устройства, а основные подъемные системы не сильно изменились за более чем 50 лет. Однако системы управления существенно изменились, чтобы повысить безопасность и скорость работы. Лифты проектируются для конкретного здания с учетом таких факторов, как высота здания, количество людей, поднимающихся на каждый этаж, и ожидаемые периоды высокой загрузки.

В большинстве лифтов используются противовесы, которые равны весу лифта плюс 40% его максимальной номинальной нагрузки. Этот противовес снижает вес, который должен поднять двигатель, и гарантирует, что лифт не выйдет из-под контроля, пока кабель не поврежден. В установке подъемного барабана подъемный трос спускается от приводного барабана, прикрепленного к двигателю подъемника, вокруг большого шкива наверху лифта, до второго шкива, свисающего с крыши шахты лифта, и снова вниз до противовес. В установке с тяговым барабаном трос проходит от лифта вверх и один раз вокруг приводного барабана, прикрепленного к двигателю подъемника, а затем обратно к противовесу. Лифт, называемый кабиной, и противовес работают в своих собственных наборах направляющих рельсов. Второй трос регулятора проходит от кабины до шкива регулятора, затем вниз к натяжному ролику в нижней части шахты лифта и снова до кабины. Этот трос вращает шкив регулятора со скоростью, прямо пропорциональной скорости автомобиля. В случае превышения скорости автомобиля регулятор использует другой трос для активации губок аварийного тормоза, которые захватывают направляющие и замедляют автомобиль до остановки.

Наклонная штанга сбоку от шахты лифта активирует серию переключателей на внешней стороне кабины, чтобы замедлить и остановить машину на нужном этаже. Когда автомобиль приближается к желаемому этажу, пандус активирует переключатель замедления, который подает сигнал двигателю подъемника о снижении скорости. Когда автомобиль выровнен с проемом наружной двери, пандус активирует концевой выключатель, чтобы остановить автомобиль. Если выключатели блокировки дверей также определяют, что автомобиль находится в нужном месте, срабатывает электродвигатель открывания двери, открывая как внутреннюю дверь автомобиля, так и дверь внешнего этажа.

В современных коммерческих зданиях обычно есть несколько лифтов с единой системой управления. Задача системы управления - минимизировать среднее время, которое любой пассажир проводит с момента нажатия кнопки вызова лифта до прибытия первого доступного лифта. В разных системах используются разные уровни сложности. В простейших системах используется одна кнопка вверх и вниз на каждом этаже, независимо от количества лифтов. Когда пассажир вызывает лифт, контроллер отправляет сообщение о ближайшем лифте, который движется в желаемом направлении. О приближении кабины лифта сигнализирует светящаяся стрелка над дверями лифта, указывающая вверх или вниз.

В более сложных системах контроллер контролирует систему вызова лифта для набора или группы лифтов, работающих бок о бок. Зона работы этих лифтов разделена на секторы, каждый из которых состоит из смежных этажей. Когда автомобиль ответил на вызов и завершил заданный пробег, он становится доступным для ответа на другой вызов. На этом этапе, в зависимости от программирования контроллера, автомобиль может быть возвращен на назначенный «домашний» этаж или может быть отправлен в сектор, наиболее удаленный от других работающих или доступных автомобилей, для покрытия этого сектора. При поступлении звонка контроллер автоматически сравнивает местонахождение всех машин в банке и отправляет ближайшую.

Контроллеры также можно запрограммировать так, чтобы они реагировали по-разному в разное время дня. Например, диспетчер лифта в загруженном офисном здании получит преобладающее количество звонков с первого этажа утром, когда рабочие прибывают и им нужно выйти на свои рабочие места на верхних этажах. В этом случае контроллер будет запрограммирован на отправку всех неназначенных автомобилей на первый этаж, а не на их возврат на домашний этаж в своем секторе. Позже днем ​​можно использовать другой набор инструкций для отправки неназначенных лифтов в разные сектора, поскольку пассажиры, покидающие здание, будут гораздо более равномерно распределены по этажам, чем утром.

Все современные лифты также имеют специальные элементы управления, которые пожарные могут активировать с помощью ключа, чтобы лифты поднимались прямо на определенный этаж без промежуточных остановок.

Сырье

Сама кабина лифта изготовлена ​​из стального каркаса, что обеспечивает прочность и надежность. Набор стальных балок над кабиной, называемых траверсой, охватывает шахту лифта из стороны в сторону и удерживает шкив для подъемного троса. Стальная конструкция, называемая стропом, проходит по бокам автомобиля от траверсы и удерживает пол или платформу. Борта пассажирских лифтов обычно изготавливаются из стального листа и изнутри отделаны декоративной обшивкой. Пол машины может быть выложен плиткой или застелен ковром. Поручни и другая внутренняя отделка могут быть изготовлены из нержавеющей стали для обеспечения внешнего вида и удобства носки. Подвесной потолок обычно вешается под фактическим верхом автомобиля и может содержать люминесцентное освещение над пластиковыми панелями рассеивателя. Органы управления лифтом, кнопки аварийной сигнализации и аварийный телефон находятся за панелями в передней части автомобиля, рядом с дверьми.

Стальные направляющие ролики или направляющие башмаки прикреплены к верхней и нижней части строповой конструкции с каждой стороны для движения по направляющим рельсам. Направляющие также стальные и прикреплены к внутренним стенам лифтовой шахты, идущей от верха здания к низу. Механизм аварийного торможения состоит из двух зажимных поверхностей, которые могут приводиться вместе с помощью клина для сжатия направляющей. Клин приводится в действие винтом, который вращает барабан, прикрепленный к аварийному тросу.

Лифт в новом универмаге Lord and Taylor в Нью-Йорке выглядел так в день открытия в 1873 году. (Из собраний Музея Генри Форда и Гринфилд-Виллидж.)

Лифт - одно из тех изобретений, "эффект пульсации" которых часто упускается из виду. Подумайте о практичности любого здания выше восьми или десяти этажей без лифта. Затем представьте современный город без зданий высотой более десяти этажей. Наряду со стальными конструкциями и железобетоном, лифт имел важное значение для развития современного небоскреба и, следовательно, для общей формы современного городского центра.

Практическое воздействие лифта было почти сопоставимо с его символическим воздействием. 1880-е годы были годами огромного роста городов, и приток новичков в города включал в себя профессиональных людей среднего класса, а также фабричных рабочих. В условиях стремительного роста стоимости собственности в городах семьи среднего класса не могли позволить себе дома для одной семьи. Владельцы многоквартирных домов рекламировали квартирную жизнь рекламой «высокотехнологичных» удобств:горячей и холодной воды, телефонной связи, центрального газа для приготовления пищи и освещения, полностью оборудованных ванных комнат и лифтов.

Более того, со всеми этими современными удобствами квартирная жизнь захватила воображение среднего класса как воплощение новой организации домашних обязанностей. Здания оснащены централизованной системой отопления, вентиляции и водопровода; у некоторых были кухни в подвале, где можно было готовить еду для отдельных жителей квартиры; у некоторых даже была централизованная вакуумная система с соплами в каждой комнате, подключенными к насосу в подвале.

Лифт даже превозносился как вклад в демократию. В доме, оборудованном лифтом, нет никакой разницы, на каком этаже живет человек; все этажи были одинаково доступны. Напротив, в Европе богатые семьи обычно находились на средних этажах, где им не приходилось подниматься на многие пролеты. Более бедные семьи обычно жили в подвале или на верхних этажах.

Уильям С. Претцер

Подъемный трос лифта обычно состоит из шести или более прядей, каждая из которых состоит из ряда отдельных стальных тросов. Пряди могут быть скручены вокруг центра конопли, который служит подушкой и также содержит смазку.

При установке подъемного барабана подъемный трос спускается с приводного барабана, прикрепленного к двигателю подъемного механизма, вокруг большой шкив наверху лифта, до второго шкива, идущего от крыши лифта, и вниз, к противовесу. При установке тросового барабана трос проходит от лифта вверх и один раз вокруг приводного барабана, прикрепленного к двигателю подъемника, затем соединяется с противовесом.

Электродвигатели подъемника специально разработаны для обслуживания лифтов и могут приводить в движение подъемный барабан через коробку передач, оба из которых являются покупными деталями.

Производственный
процесс

1. Лифтовые кабины изготавливаются на заводе-изготовителе лифтов с использованием стандартных методов резки, сварки и формовки металла. Если автомобили будут подвергаться воздействию погодных условий во время строительства здания, внутренняя отделка может быть установлена ​​после завершения строительства.
2. Остальная часть лифта монтируется на строительной площадке. Конструкция здания включает шахту лифта с самого начала, и шахта растет по мере возведения здания. Стенки шахты залиты бетоном, прямолинейность шахты и прямолинейность. В большинстве лифтов используются противовесы, которые равны весу лифта плюс 40% от его максимальной номинальной нагрузки. Этот противовес снижает вес, который должен поднять двигатель, и гарантирует, что лифт не выйдет из-под контроля, пока кабель не поврежден. другие размеры тщательно контролируются по мере подъема каждого этажа.
3. Направляющие, пандусы переключателей, служебные лестницы и подобное вспомогательное оборудование привинчиваются к шахте после завершения строительства стен шахты, но до того, как шахта будет покрыта кровлей.
4. Пока шахта остается открытой наверху, кран поднимает противовес на верх здания и опускает его в шахту по рельсам.
5. Затем кран поднимает кабину лифта и частично вставляет ее в шахту. Направляющие колеса соединяют автомобиль с направляющими, и автомобиль осторожно опускается на нижнюю часть вала.
6. Затем шахту накрывают крышей, оставляя машинное отделение над шахтой. Двигатель подъемника, регулятор, контроллер и другое оборудование смонтированы в этой комнате, причем двигатель расположен непосредственно над шкивом кабины лифта.
7. Кабели лифта и регулятора натянуты и прикреплены, электрические соединения выполнены, а контроллер запрограммирован.

Контроль качества

Каждая установка лифта в США должна соответствовать стандартам безопасности Американского национального института стандартов и Американского общества инженеров-механиков. Эти стандарты могут быть включены в местные строительные нормы или правила, или местные нормы могут иметь свои собственные стандарты безопасности. Штат должен проверять, оценивать и сертифицировать каждую установку пассажирского лифта до того, как она будет введена в эксплуатацию, а после этого должно проводить регулярную повторную проверку.

Будущее

Лифты не претерпели существенных изменений за многие годы и вряд ли претерпят изменения в ближайшем будущем. Электронное управление будет продолжать совершенствоваться эволюционным и не очень драматичным образом. Разрабатываются системы управления, которые будут учиться на прошлых схемах движения и использовать эту информацию для прогнозирования будущих потребностей, чтобы сократить время ожидания. Лазерное управление используется как для измерения скорости и расстояния автомобилей, так и для сканирования полов в зданиях на предмет потенциальных пассажиров.