Принцип работы лифта

Принцип работы лифта

Принцип работы лифта - фото 37

Современное высотное здание просто невозможно представить без лифта. Это полезное техническое изобретение позволяет людям экономить и свои силы, и время. Особенно трудно без этого механизма пришлось бы инвалидам, пенсионерам и мамам с маленькими детишками.

Короткий экскурс в историю лифта

Кто и когда изобрел первый лифт – доподлинно неизвестно. По одной из версий изобретателем этого «транспортного средства» был известный русский механик Иван Кулибин. Согласно другой, первый лифт появился во Франции, во дворе Людовика XV. С его помощью французский король поднимался в покои своей любовницы, которые были расположены этажом выше.

По другим сведениям самый первый лифт был изобретен Архимедом еще в третьем веке до нашей эры. Об этом писал в своей книге древнеримский архитектор Марк Витрувий. Конструкция этого устройства была предельно простой: обычная веревка и вращающийся шпиндель.

Принцип работы лифта - фотография 38

В середине XIX века американский инженер Элиш Грейвс Отис презентовал свое изобретение – так называемые ловители. При помощи этого нехитрого приспособления кабина лифта автоматически останавливалась в случае аварийной ситуации и удерживалась в шахте. Первый лифт с такими уловителями был установлен в Нью-Йорке в 1857 году. Э. Г. Отис также является основателем компании Otis Elevator Company, которая существует и сегодня.

Что такое лифт?

Это разновидность подъемной машины, которая предназначена для вертикального перемещения пассажиров и грузов с этажа на этаж. Лифт – слово английское. Оно происходит от глагола to lift, что значит «поднимать».

Груз или пассажиры перемещаются в закрытых кабинах по жестким вертикальным направляющим. Лифт, как правило, обустроен в специальной шахте, которая может быть кирпичной, железобетонной или металлокаркасной. При этом все посадочные площадки оснащены автоматически запираемыми дверьми.

Основные технические параметры лифтов:

  • Масса.
  • Номинальная скорость.
  • Грузоподъемность.
  • Вместимость кабины.
  • Высота подъема.
  • Количество остановок.

Принцип работы лифта - изображение 39

Обычный лифт движется со скоростью 0,5-4 м/сек. Скоростные подъемные машины могут «разгоняться» до 15 м/сек. Грузоподъемность лифта – это тот вес, на перемещение которого рассчитана конкретная модель. Сегодня существуют различные модификации, позволяющие перевозить до 30 человек. Грузовые лифты способны транспортировать до десяти тонн веса.

Лифт: другие значения слова

Лифт – понятие широкоупотребительное. Его применяют в нескольких смыслах и значениях. Так, существует такое понятие, как социальный лифт. Это особый механизм, позволяющий человеку быстро повысить (или понизить) свой социальный статус в обществе. Классический пример такого «лифта» – история Золушки.

Опытным автомобилистам знаком такой термин, как лифт-комплект. Это набор дополнительных проставок, с помощью которых кузов подымается над рамой внедорожника. Тем самым увеличивается пространство в колесных арках автомобиля.

Данное слово употребляется и в спортивной аналитике. Что такое лифт в футболе? Этим специфическим термином обозначают тот случай, когда футбольный клуб вылетает из более высокой в низшую лигу, но уже через сезон возвращается обратно.

Космический лифт – это концепция безракетного запуска грузов в открытый космос (при помощи троса, натянутого между поверхностью планеты и орбитальной станцией). Впервые такую мысль высказал еще Циолковский. Однако разработки реальных проектов начались лишь в 2000-х годах.

Как устроены лифты?

Кабина лифта приводится в движение при помощи стальных тросов, которые перекинуты через шкив привода. Этот механизм находится в специальном машинном отделении, расположенном в верхней части шахты. Туда из лифтовой кабины отправляется сигнал (по кабелю), и машина отправляется на тот или иной этаж. Внутри кабины закреплена кнопочная панель управления.

Принцип работы лифта - фотография 40

На противоположных концах стальных тросов расположены так называемые противовесы, цель которых – уравновешивать кабину. Когда она движется вверх, то грузы спускаются вниз. И наоборот, противовесы поднимаются, когда лифтовая кабина начинает движение вниз. Противовесы не используются, если устройство оснащено гидравлическим или пневматическим приводом.

Аппарат управления лифтом чаще всего расположен в отдельном закрытом помещении. В некоторых моделях он находится непосредственно в лифтовой кабине.

Основные элементы лифта

К ним относятся:

  • Кабина. Она бывает трех видов – каркасная, самонесущая или же панорамная. Верхняя часть любой кабины оснащена «ловушками торможения» – специальными устройствами безопасности.
  • Стальные тросы. С их помощью кабина крепится к приводному механизму лифта.
  • Лебедка. Она установлена в машинном отделении и обеспечивает движение лифтовой кабины вверх или вниз.
  • Противовесы. Обеспечивают балансировку кабины во время ее движения в шахте.
  • Ловители. Это устройства, предназначенные для экстренного удержания кабины лифта в шахте в случае обрыва тросов или каких-либо других аварийных ситуаций.
  • Ограничители скорости. Это один из основных элементов безопасности в конструкции. Если скорость движения кабины превышает установленную, то лифт автоматически останавливается.
  • Направляющие. Они имеют вид рельс, по которым движется кабина и противовесы лифта.
  • Амортизационные буфера. Их задача – смягчать удары во время остановки кабины.

Принцип работы лифта - фото 41

Помимо этого, любой лифт оснащен разнообразным электрооборудованием и станцией управления, которая контролирует работу всех механизмов машины.

Классификации лифтов

По функциональному назначению лифты делятся на четыре группы:

  1. Грузовые
  2. Пассажирские
  3. Грузопассажирские
  4. Промышленные

По конструкционным особенностям лифты бывают:

  • Выжимные (тросы поддерживают кабину снизу)
  • Тротуарные (когда кабина лифта выезжает из пола)
  • Пневматические (работают за счет разреженного воздуха)
  • Гидравлические

По месту применения их делят на домашние (устанавливаются в многоквартирных жилых зданиях), больничные, панорамные, строительные, коттеджные. Существуют также особые лифты для кораблей. Они перебрасывают судна через плотины крупных гидроэлектростанций. Такие устройства действуют в Канаде, России, Германии и некоторых других странах.

По типу привода лифты могут быть с электрическим, гидравлическим или пневматическим приводом.

Обслуживание лифтов

Проектный срок эксплуатации пассажирского лифта (по ГОСТу) составляет 25 лет. По истечении данного срока ходовая часть устройства тщательно проверяется соответствующей службой технического контроля. После диагностики делается заключение о дальнейшем сроке эксплуатации лифта. Чаще всего он не превышает трех лет.

Раз в два года каждый лифт должен проходить процедуру технического освидетельствования. Эксплуатация изношенной ходовой части противоречит правилам техники безопасности и чревата опасными инцидентами.

Оосновные признаки изношенности ходовой части лифта:

  • Металлический скрежет во время движения.
  • Неравномерно движение лифтовой кабины.
  • Наклон кабины в сторону от вертикального положения.
  • Вибрации во время спуска или подъема.
  • Неточность остановки платформы (допускается «разбег» до 35 мм).

Главные производители лифтов

На современном рынке лифтового оборудования можно выделить три лидирующие марки:

  • Otis (США).
  • Kone (Финляндия).
  • Kleemann (Греция).

Принцип работы лифта - фото 42

Otis Elevator Company – старейший производитель лифтов в мире. Компания была основана Э. Г. Отисом еще в 1853 году. Сегодня она занимается производством широкого спектра оборудования – пассажирских лифтов, промышленных подъемников, эскалаторов и т. п. При этом компания Otis производит самые надежные и качественные лифты для небоскребов.

Kone – финская торговая марка, которая совсем недавно отметила свой 100-летний юбилей. Компания производит не только классические лифты, но и краны, эскалаторы, траволаторы. Фирма Kone ориентирована, прежде всего, на экономичность своих машин.

Kleemann – крупнейший производитель лифтовых систем в Европе. Компания работает с 1983 года. Сегодня ее продукция экспортируется более чем в 60 стран мира. Компания выпускает лифты, в том числе и по индивидуальным расчетам. Благодаря этому машины Kleemann можно «вписать» в любое, даже самое нестандартное архитектурное пространство.

В России лифты производятся на Щербинском лифтостроительном и Карачаровском машиностроительном заводах.

Самые интересные рекорды из мира лифтов

  • Самое большое и мощное подобное устройство в мире работает в Китае. Это лифт Байлонг в провинции Хунань (см. фото ниже). Он поднимает туристов на вершину живописной скалы высотой в 360 метров и состоит из трех подъемников, грузоподъемность каждого из которых – 3750 кг! Лифт за один раз может поднять до 50 человек.
  • Самый быстрый лифт функционирует в Тайване, в небоскребе Тайбэй-101. Его максимальная скорость – 16,8 м/с.
  • Самое большое количество лифтов в одном здании зафиксировано в чикагском небоскребе Уиллис-Тауэр. Их общее число – 106. Причем 16 из них являются двухэтажными.
  • В 1999 году работник редакции журнала BusinessWeek Николас Вайт застрял в лифте на 41 час. Причиной стал резкий скачок напряжения в системе. Это было самое длительное в истории пребывание человека в лифте.
  • Самый экстремальный и живописный лифт находится в Швейцарии. Его высота – 160 метров. Он поднимает туристов на крохотную обзорную платформу, с которой открываются великолепные виды на озеро Люцерн.

Принцип работы лифта - фото 43

Лифт в кинематографе

Подобные устройства нередко фигурируют в киноискусстве, и иногда в довольно неожиданных образах. Так, в голландском фильме De Lift 1983 года главную роль играет именно лифт. Причем он запрограммирован каким-то злым гением на убийство людей.

Ограниченное пространство лифтовой кабины – отличный «фон» для всякого рода триллеров и ужастиков. Именно там происходит все действие мистической киноленты М. Найта Шьямалана под названием «Дьявол». Именно в лифте происходят ключевые сцены довольно жуткого российского триллера «Поклонник».

Принцип работы лифта - изображение 44

Однако не стоит думать, что лифт в кинематографе фигурирует исключительно в триллерах. Появляется он и в комедиях. Самый яркий пример – американская молодежная комедия «100 девчонок, и одна в лифте» (100 Girls) 2000 года.

Напоследок еще один любопытный факт: в 1971 году студия «Союзмультфильм» выпустила рисованный мультфильм «Три банана». По его сюжету мальчик Петрик садится в нерабочую лифтовую кабину и отправляется на ней прямо в Космос. Мультфильм был создан по мотивам сказки чешского писателя Зденека Слабого. Чем не «космический лифт», над созданием которого в нынешнем веке трудятся лучшие умы современности?

Почему падают лифты?

Принцип работы лифта - фотография 45

 

Принцип действия ограничителя скорости лифта

Ограничитель скорости приводит в действие ловители кабины (противовеса), когда скорость движения кабины вниз на 15—40 % превышает номинальную. Ограничитель скорости имеет приспособление, позволяющее проверять его срабатывание и надежность воздействия на ловители при движении кабины (противовеса) с номинальной скоростью.

Принцип действия ограничителя скорости основан на использовании центробежной силы вращающихся грузов, которые приводятся в движение канатом ограничителя скорости, соединенным с кабиной.

Как работает ограничитель скорости лифта

В рабочем положении канат ограничителя скорости огибает ручей большего диаметра шкива. При перемещении каната ограничителя скорости вместе с кабиной шкив вращается со скоростью, соответствующей скорости каната, и скорости кабины. Вместе со шкивом вращаются грузы, которые под действием центробежных сил стремятся разойтись в стороны от оси. Этому перемещению грузов препятствует пружина, тянущая грузы к оси вращения.

Если скорость кабины окажется больше допустимой, то усилие пружины становится недостаточным, чтобы преодолеть действие центробежных сил грузов, и грузы расходятся, растягивая пружину. При увеличении радиуса вращения грузов они зацепляются за упоры в корпусе и шкив останавливается. Под действием силы трения канат ограничителя скорости поднимает рычаг механизма включения ловителей кабины.

Система рассчитана так, что сила трения между канатом ограничителя скорости и ручьем его шкива достаточна для включения ловителей. Ловители срабатывают и удерживают кабину на направляющих. После снятия кабины с ловителей и приведения системы в исходное положение лифт может нормально работать.

Принцип работы лифта - фото 48

Рис. 1. Центробежный ограничитель снорости с горизонтальной осью вращении

1 — упор;

2 — тяга;

3 — груз;

4 — корпус;

5—пальцы;

6 —пружина;

7 — держатель;

8 — шкив

Назначение ловителей

Ловители служат для удержания кабины (противовеса) на направляющих при ее движении вниз. В случае увеличения скорости движения кабины или противовеса до величины, при которой срабатывает ограничитель скорости, ловителями оборудованы кабины всех лифтов, за исключением кабин, подвешенных на пластинчатых цепях.

По принципу действия ловители бывают жесткого и скользящего действия. Ловители жесткого действия применяются при скорости кабины до 1 м/с. При скорости 1 м/с и более используют ловители скользящего действия.

Противовес снабжают ловителями, если он расположен над проходом или помещением, где могут находиться люди, или если перекрытия не рассчитаны на удар противовеса, падающего с наибольшей для него скоростью.

Схема механизма включения ловителей показана на рис. 2.

Принцип работы лифта - фото 49

Рис. 2. Устройство системы рычагов и тяг механизма ловителей

1 — зажим; 2 — приводиой рычаг;

3 — нажимная планка;

4 — блок—контакт ловителей;

5 —большая тяга;

5 — упор пружины;

7 — пружина;

8 —гайка;

9, 10, 13 — контргайки;

11, 14 — регулировочная муфта;

12 — рычаг;

15 — тяга;

16 — башмак;

17 —клин;

18 — канат ограничителя скорости;

19 — планка;

20 — горизонтальные валы;

21 — рычаги

Кабина посредством каната приводит в действие ограничитель скорости.

Канат натянут между ограничителем скорости, расположенным в машинном помещении, и натяжным устройством, установленным в приямке. С помощью зажима с канатом соединен рычаг механизма включения ловителей, закрепленный на кабине. При движении кабины лифта зажим увлекает за собой правую ветвь каната. Канат и кабина двигаются с одинаковой скоростью. Канат вращает ограничитель скорости с той же скоростью, с которой движется сам и движется кабина.

Если скорость движения кабины вниз превысит номинальную, то канат ограничителя скорости увеличит свою скорость и заставит сработать ограничитель скорости, который остановит канат.

Принцип работы лифта - фото 41

Поскольку кабина будет продолжать движение вниз, рычаг с зажимом повернется в направлении вращения часовой стрелки и приведет в действие ловители. Одновременно рычаг, действуя на контактное устройство, отключит лебедку от электрического питания. В результате срабатывания ограничителя скорости ловители прочно зажмут направляющие, надежно удерживая на них кабину.

Таким образом, ловители срабатывают в зависимости от скорости движения кабины и независимо от работы лебедки лифта.

Алгоритмы

Механизм электронного управления содержит два правила:

1. Пока внутри лифта или на этажах, куда приближается лифт по ходу движения, есть пассажиры, которым нужно по направлению текущего движения, лифт продолжает перемещаться в этом направлении.

2. Как только вызовы лифта по текущему направлению движения закончились, но при этом есть вызов в противоположном направлении, механизм направляет движение в обратную сторону. Если же вызовов нет, лифт останавливает движение до следующего вызова.

Именно поэтому на всех этажах обычно имеются кнопки вызова со стрелками «вверх» и «вниз». 

Этот алгоритм прост в исполнении, довольно энергоэффективен, позволяя обслужить всех пассажиров за один цикл.

Классификация лифтов - фотография 8

Однако его применение в зданиях с большей этажностью влечет за собой ряд трудностей. Каждый раз, проезжая средние этажи, лифт обслуживает находящихся там пассажиров, но алгоритм может долго не давать лифту остановиться на цокольном этаже по пути на седьмой.

Поэтому ожидание на первом и последнем этажах, где лифт вызывают чаще всего, может продлиться мучительно долго. Кроме того, большие здания обычно обслуживает не один, а несколько лифтов. Если каждый из них будет следовать одному и тому же алгоритму, на некоторых этажах будут попеременно раскрываться несколько лифтов. Кроме того, все они будут усиленно обслуживать средние этажи, иногда открываясь по два раза на один вызов.

Принцип работы лифта - фото 35

Чтобы оптимизировать работу групп лифтов, инженеры придумали ряд хитростей. Им удалось заставить лифты «договариваться» между собой. Если лифт вызывают на первом этаже, а кабина 1 в это время направляется вверх, то вместо нее может спуститься кабина 2. Кроме того, можно привязать каждый лифт к определенной группе этажей. Возможно, вам приходилось бывать в зданиях, где несколько лифтов просто стоят в лобби с открытыми дверями.

Это называется «стратегия парковки», когда пустые лифты возвращаются на этажи, где они пользуются наибольшим спросом.

Сегодня технологии прогнозирования пассажиропотока и программы для мониторинга в режиме реального времени позволяют компьютерной системе лифта варьировать стратегии, чтобы подстроиться под нужды пассажиров в утренние и вечерние часы пик.

Сложные вычисления

Настоящий прорыв в программировании лифтов пришелся на 1970-е, когда появилась возможность перепрограммировать компьютеры.

Применяемые электроприводы для лифтов - фотография 9

Одна из популярных сегодня стратегий – «контроль расчетного времени прибытия». Ее суть в том, что компьютер оценивает все кабины, движущиеся по направлению к этажу, где была нажата кнопка вызова, и выбирает ту, которая, по его расчетам, прибудет на место быстрее всех. Другая востребованная стратегия – всегда направлять на вызов ту кабину, которая, согласно прогнозу, наиболее удобна для пассажира. Это предполагает сочетание минимального времени поездки, минимальных затрат энергии и других обозначенных конструктором приоритетов.

Вершина оптимизации – это технология группировки по месту назначения (destination dispatch), которая используется в лифтах небоскребов, построенных или модернизированных после 1990-х годов. В этих зданиях вместо кнопок вызова «вверх» и «вниз» вы выбираете кнопку с нужным этажом, и интеллектуальная система сообщает, какой лифт из группы доставит вас до места назначения.

Оборудование лифтов: из чего состоит и как работает turion Тормозные системы лифтов - фото 10

Благодаря тому что система знает, куда конкретно нужно добраться пассажирам, ее эффективность стремится к идеальной. Люди, которым нужно на один и тот же этаж, группируются в одной кабине, и каждая группа добирается до места назначения без лишних остановок.

Используя технологии машинного обучения, инженеры моделируют желаемый результат, и затем программа-контроллер симулирует действия, чтобы добиться оптимального эффекта в соответствии с заданной моделью.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 1230)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты