На чем держится лифт

Почему лифт не падает в шахту когда обрывается трос

Как устроен современный лифт

Несмотря на различные модификации и разновидности лифтов, общее их устройство выглядит примерно одинаково.

Любой современный лифт состоит из следующих элементов:

Когда появился безопасный лифт

История лифтостроения уходит далеко в прошлое. Считается, что первые механические подъемники использовали еще при возведении египетских пирамид.

Намного позднее такие подъемники стали использовать повсеместно, в том числе и для перевозки пассажиров.

Во времена строительного бума, особенно актуальны стали строительные подъемники, но падали они настолько часто, что строительным компаниям приходилось доплачивать работникам за риски.

Так продолжалось до середины 19 века, когда наконец некто Элайша Отис продемонстрировал восхищенной толпе придуманный им лифтовый тормоз, который впоследствии так и прозвали — «Ловитель Отиса».

Почему лифт не падает в шахту

Почему же кабина не падает в шахту? Кабина подвешена в шахте на нескольких тросах, обычно от 4 до 7 и перемещается по специальным неподвижным направляющим наподобие рельсов.

Даже один такой трос способен удержать её в шахте, поэтому обрыв сразу всех тросов практически исключен. Всего для предотвращения падения кабины в шахту, предусмотрены около 30 электронных и 5 механических защит.

Что будет если все тросы лифта оборвутся

Допустим все же все тросы оборвались. Что тогда?

На помощь придет механическое устройство безопасности — ограничитель скорости. Это вращающийся шкив, который установлен в машинном помещении (в самом верху шахты). Он соединен со шкивом, установленным в приямке (внизу шахты)

Ограничитель скорости имеет две канавки, по которым перемещаются канаты, не связанные с тяговыми тросами. Нижний шкив снабжен системой грузов и электронным выключателем. Груз регулирует необходимое натяжение канатов.

Ограничитель скорости — это не совсем обычный шкив. Внутри он имеет специальный кулачковый механизм, который настроен на определенную скорость вращения.

К кабине крепится система ловителей. Это два металлических «башмака» клиновидного типа. Кабина как бы скользит на этих башмаках по направляющим. К ловителям крепится также металлическая тяга, которая прикреплена к контрольному тросу ограничителя скорости.

При превышении скорости вращения эти кулачки под действием центробежной силы выдвигаются и заклинивают шкив. Что в свою очередь вызывает трение контрольного троса о канавку. Контрольный трос не успевает за скоростью кабины и неизбежно тянет тягу за собой.Тяга, в свою очередь, вызывает срабатывание ловителей и они за счет своей клиновидной формы останавливают лифт на своих направляющих, то есть зажимают их.

Поэтому даже если все тросы, удерживающие кабину, одновременно оборвутся, лифт успеет пролететь от силы пару метров, а потом неизбежно его заклинит на направляющих.

В современных лифтах кроме механических ограничителей существует несколько электронных систем защит, которые настроены на определенные параметры положения лифта и не дадут ему упасть.

Один из таких электронных устройств — контрольный выключатель слабины тросов.

Тяговые тросы, поднимающие и опускающие кабину лифта настроены на определенное натяжение.

Когда они стареют, они неизбежно начинают вытягиваться. Но на этот случай под ними установлена специальная площадка по типу детской качели-маятника, под которой установлен датчик.

В случае, если хоть один из тросов ослабнет, под действием силы тяжести он нажмет своим концом на эту площадку и контрольный выключатель сразу остановит лифт до прихода персонала.

Еще одна современная страшилка. Вы вызываете лифт, перед вами открывается дверь, а там только пугающая пропасть шахты. К счастью, это невозможно. Современные лифты устроены таким образом, что внешние двери не могут открыться в отсутствии самой кабины. Именно на кабине расположено устройство, которое при контакте с дверями автоматически их открывает.

В здании пожар, а вы находитесь в лифте

Есть ли вероятность, что при пожаре лифт застрянет или распахнет двери на этаже, где бушует пожар? Современные лифты устроены таким образом, что если вы окажетесь внутри во время пожара, он автоматически спустится на нижний этаж здания и только тогда откроется дверь. Таким образом исключена возможность остановки кабины на горящих этажах или застревание в шахте.

Несмотря на это, не стоит забывать, что пользование лифтом во время пожара категорически запрещено. Шахта является источником высокой тяги, а замкнутое пространство кабины небезопасно при пожаре.

Теперь вы знаете, почему лифт не падает в шахту, а также что пользоваться современным элеватором абсолютно безопасно. Надеемся, что наша статья помогла кому-то избавится еще от одной распространенной фобии.

Источник

Как устроен лифт

Вообще, конструкций лифтов существует достаточно много, но здесь я опишу самый распространенный лифт, устанавливаемый в жилых зданиях.

Знаете, что называется лифтом?

Лифт – транспортный механизм повышенной опасности, периодического действия, оснащенный кабиной, которая движется по жестко закрепленным направляющим, угол отклонения от вертикали которых не превышает 15°.

Все, что не попадает под это определение – это уже не лифт. (Существуют экзотические конструкции, например, вместо кабины – платформа, или кабина ходит в наклонной шахте)

Итак, кабина… Самый неинтересный элемент лифта. Коробка, как коробка. На кабине находится привод открытия/закрытия дверей представляющий из себя трехфазный электродвигатель с редуктором, либо такой же двигатель с частотным преобразователем (называемый просто “частотник”)

Сама кабина, как сказано в определении, движется по вертикальным направляющим. Направляющая представляет из себя обычный рельс, только поменьше, закрепленный вдоль стены шахты вертикально. Таких направляющих в шахте обычно четыре. Две расположены по бокам кабины, и еще две используются для движения противовеса.

Кабина “сидит” в направляющих не слишком жестко – во-первых, зазор предусмотрен конструктивно, во-вторых – кабина входит в направляющие специальными вкладышами, которые крепятся к кабине через специальные резиновые прокладки.

Пол кабины обычно выполнен слегка подвижным (когда вы заходите в кабину, он немного утапливается), под полом находятся датчики загрузки кабины. Обычно этих датчиков три – один срабатывает от веса 15 кг, другой – от 90% загрузки от максимальной грузоподъемности, третий – от 110% (датчик перегруза). Датчик 15 кг нужен, чтобы лифт “понял”, что кабина занята. Если нет сигнала от этого датчика, то кнопки в кабине работать не будут. Датчик 90% загрузки – чтоб не останавливаться на попутные вызовы. Ну а при перегрузе, лифт, соответственно, вообще не едет. Если не очень осознанные граждане иногда используют кабину в качестве туалета, то эти цифры весьма условны – датчики закисают намертво.

Подвеска кабины осуществляется тремя или четырьмя тросами. Каждый трос рассчитан на вес 16ти кабин с максимальной загрузкой. Такие требования. Так что байки про оторванные троса целиком на совести журналистов. Кроме того, троса требуют замены, если обнаруживается порванная прядь, либо превышено число обрывов проволочек на один шаг свивки.

(Вообще, на тему отбраковки тросов написаны толстые справочники)

Троса крепятся к кабине через хитрую штуку, называемую балансиром. Смысл этого балансира в том, чтобы при неравномерной вытяжке канатов (они со временем вытягиваются, то есть удлиняются), срабатывал датчик СПК (датчик слабины подвески канатов), и лифт выключался. Разумеется, при обрыве троса, датчик также сработает.

Троса от кабины через отверстие в потолке шахты заходят в машинное помещение, там через шкив (такое большое чугунное колесо, правильно назывемое канато-ведущим шкивом, или КВШ) опять спускаются в шахту и другим концом крепятся к противовесу. Противовес – набор железобетонных или чугунных “чушек”, закрепленных в раме, которая, также, как и кабина, ездит по направляющим. Самый тяжелый и неэкономичный режим для лифта – это когда пустая кабина едет вниз. Ибо более тяжелый противовес в это время едет, соответственно, вверх.

Теперь перейдем к машинному помещению

Помещение это находится на крыше, а уже в нем находится главный двигатель лифта, станция управления лифтом, ну и ограничитель скорости. (Те самые будочки на крышах многоэтажек, по одной на подъезд – это и есть машинное помещение лифта)

Лифт приводится в движение электродвигателем. Чтобы не ездил слишком быстро, и чтоб не ставить слишком мощный двигатель, ставится понижающий редуктор. На выходе редуктора – выше упомянутый шкив – КВШ. Плюс к этой конструкции добавляется механизм тормоза. Тормоза на лифте – обычные барабанные, то есть две колодки, давящие на барабан, как в автомобиле. Растормаживание производится электромагнитом. Все вместе это (двигатель, редуктор, тормоза, КВШ) называется лифтовой лебедкой.

Двигатель. Поскольку он трехфазный, должен иметь три обмотки. А вот и не угадали, их шесть! Три – для движения на большой скорости, и три – на малой. Да да, привод лифта – двухскоростной. Движение начинается всегда на большой скорости, перед остановкой включается малая скорость, непосредственно остановка осуществляется отключением двигателя и накладыванием тормозов.

Редуктор – ну, обычный редуктор. Червячный вал плюс шестерня. Теперь ограничитель скорости. Собственно, его задача – посадить лифт на ловители. То есть ограничивает скорость один раз и очень резко) Представляет из себя шкив, через, который проходит еще один трос. Про этот трос мы еще поговорим, а внутри шкива находятся два подпружиненных груза, которые под воздействием центробежной силы стремятся раздвинуться и застопорить этот самый шкив. Таким образом, шкив ограничителя скорости перестает крутиться, а что же трос? А трос этот одним концом подвязан к кабине. И другим концом тоже, только сначала проходит через почти такой же шкив в самом низу шахты. Таким образом, трос получается, как бы закольцован. Так, вот, при движении кабины, при превышении скорости кабины, грузики стопорят шкив ограничителя скорости, трос резко перестает двигаться и воздействует на механизм ловителей, заставляя выйти клинья ловителей на кабине.

Станция управления лифтом – ну, тут нет смысла рассматривать все многообразие устанавливаемых станций. По сути, обычный образец промышленной автоматики. Центральный контроллер – маленький компьютерный мозг лифта, вспомогательные узлы, исполнительные реле.

Источник

Экспресс в облака. Как устроена система вертикального транспорта в современных небоскребах

На первые «настоящие» лифты – Сименса и Гальске, Отиса — ходили смотреть как на чудо. Это и было чудом – одним из ключевых изобретений, которые сделали возможным рост зданий вверх. Поездка на лифте – в какой-то мере парадокс: лифт дает возможность добраться до 10, 15 или 87 этажа, но не будь лифта, нам бы не пришлось ехать на 10, 15 или 87 этаж ввиду отсутствия собственно этих этажей. С этой точки зрения лифты изменили нашу жизнь, наверное, больше, чем интернет, космические ракеты, криптовалютные биржи и добыча сланцевой нефти. Впрочем, не будем противопоставлять все перечисленное пассажироподъемному труженику – ведь и он сегодня уже не тот, что раньше. Очередная технологическая революция бесповоротно меняет этот вид. Посмотрим, как?

Скриншот из фильма «Иван Васильевич меняет профессию»

Подарок от древних римлян

Скриншот из фильма «Астерикс и Обеликс: миссия Клеопатра». Неудачливые викинги приводят в действие лифт, на котором поднимаются Цезарь и Клеопатра. Киношутка, но не совсем

Лифтостроение – на редкость консервативная отрасль. Если задуматься, принципиальных отличий современного лифта от тех конструкций, которыми пользовались, например, в римском Колизее для того, чтобы подниматься на арену для гладиаторских боев, фактически нет.

Схема подъемников в Колизее

Да, силу мускулов рабов, опускавших противовес или вращавших лебедку, сменили сначала паровые машины, а затем электродвигатели. Но и этим нововведениям уже полторы сотни лет. Первый электрический пассажирский лифт Siemens & Halske построила в 1880 году, OTIS – в 1889-м.

Демонстрация работы первого электрического лифта

Электрический лифт фирмы Otis Elevator

Даже автоматический ловитель, останавливающий лифт при обрыве троса, которым сегодня оснащены все лифтовые системы, в середине XIX века запатентовал все тот же Элайша Грейвс Отис, а ограничитель, включающий ловители при превышении номинальной скорости, был изобретен в 1878 году.

1854 год. Элайша Отис рекламирует на одной из нью-йоркских выставок свою систему экстренной остановки подъемника

Даже лидеры рынка вертикального транспорта сегодня почти те же, что и столетие назад: Otis, Schindler, Kone, и присоединившейся к ветеранам в 1954 году новичок ThyssenKrupp.

Так и о чем рассказывать, если все уже придумано до нас и хорошо большинству знакомо?
А вот не спешите.

Болид выходит на старт

Лифтростроение показывает: глубокая модернизация классических решений может дать фантастические результаты. В первую очередь речь о решениях, влияющих на скорость. Парадоксально, что мы живем в эпоху самых высоких скоростей и при этом самого острого дефицита времени. Люди не могут позволить себе тратить на поездку на лифте несколько лишних минут. Задача любой транспортной системы сегодня – успеть перевезти как можно больше людей за как можно меньший промежуток времени.

Первый электрический лифт Сименса и Гальске поднимался на высоту 22 метра за 11 секунд. Сегодняшние рекордсмены преодолевают за это время в разы большее расстояние. Гонка между лифтостроителями, в основном японскими, и без того нешуточная, продолжает набирать обороты.

График роста лифтовых скоростей на отрезке с 1974 по 2016 годы. Источник

Не думай о секундах свысока

Если допустить что удалось построить лифт с нужной высотой подъема при сохранении скоростных характеристик, то поездка на лифте Сименса и Гальске на обзорную площадку Лахта Центра заняла бы 3 минуты – вместо 45 секунд на шаттле, который будет осуществлять доставку в реальности. В принципе, и 3 минуты – это недолго… Но посмотрим, что дает минутная экономия.

На подъеме и спуске мы получим уже 4,5 минуты сэкономленного времени. При 12-часовом режиме работы обзорной площадки и получасовом времени посещения на спусках и подъемах экономится около 1,5 часов – время для еще трех групп желающих посмотреть на высотную панораму города. Данные по режиму работы объекта, конечно, взяты абстрактно– просто для примера.

Панорама с обзорной площадки Лахта Центра. Гигапиксельный вариант – на сайте проекта

Но вернемся к гонке высоких лифтовых скоростей.

В 2004 году статус самых быстрых лифтов в мире захватили два скоростных лифта Toshiba, установленных в небоскребе Taipei 101 в Тайбее (Тайвань), развивающие скорость 60,6 км/ч. Почти в два раза быстрее одного из самых быстрых футболистов планеты Криштиану Роналду (33,6 км/ч)

Роналду и Бугатти Вейрон — провокация от рекламщиков, но скоростной забег хорош

Лифты из Тайбея продержались на вершине больше 10 лет и были сброшены с пьедестала в 2015-м конкурентами из Mitsibishi, установившими в Шанхайской башне лифт, с максимальной скоростью передвижения 73,8 км/ч.

Срок жизни этого рекорда не превысил года. Уже в 2016 году компания Hitachi запустила в финансовом центре Гуанчжоу (CTF Finance Center) лифт, который на испытаниях в июне 2017-го развил скорость 75,6 км/ч. Правда, так гонять в реальной эксплуатации его не предполагается – поднимать пассажиров он будет со скоростью 72 км/ч, а опускать – с вдвое меньшей.

Качество езды имеет значение

С ростом лифтовых скоростей растут и две проблемы, влияющие на пассажирский комфорт.

Вибрация

Первая проблема– горизонтальная вибрация при подъеме. И тут еще большой вопрос, какого рода дискомфорт будет испытывать пассажир – физический или психологический, при поездке в активно трясущейся кабине, набирающей высоту в сотни метров со скоростью 60-70 км в час…

Пока основной способ управления вибрацией — технологии типа Active Roller Guide System, посредством которых гасят колебания до примерно вдвое меньших значений. В технологи задействованы ролики, с помощью которых лифт передвигается по направляющим рельсам. Система включает датчики горизонтальной вибрации, от которых через устройство управления на приводы роликов передается противодействующее электромагнитное усилие.

Горизонтальная подвеска лифта с активной системой роликовых направляющих. Роликовое колесо, с помощью которого лифт едет по направляющей, соединено с управляющим элементом, тот – с приводом, на который идет сигнал от датчика движения типа акселерометра. Скриншот из видео

Спасите наши уши

Вторая проблема высокоскоростных лифтов – шум при езде и перепады давления, вызывающие эффект заложенных ушей. Относительно шума — по расчетам Hitachi, рост скорости с 10 м/сек (36 км/ч) до 20 м/сек (72 км/ч) увеличивает внутренний шум в кабине лифта на 15 дБа и выше – до уровня шума как «при нахождении рядом с крупной магистралью».

Для решения производители применяют технологии, которые в принципе широко используются на транспорте – шумоизоляцию поверхностей, герметизацию кабин. Из последних разработок – аэродинамические капсулы для лифтов, в два раза снижающие уровень аэродинамического шума.

Капсула лифта аэродинамичной формы. Фотоисточник

Почему лифт едет вверх быстрее чем вниз

Специалисты выяснили, что проблема заложенных ушей выражена в основном при спуске. Поэтому в ряде комплексов высокоскоростные лифты доставляют наверх быстрее, чем вниз. Помните экспрессы Финансового центра в Гуанчжоу, упомянутые парой абзацев выше? Скорость вверх – 72 км/ч, а вниз — в два раза медленнее, чтобы людям было приятнее.
Помимо этого, для самых быстрых лифтов разработаны датчики контроля внутреннего давления и компенсирующие перепад механизмы.

Умножить на два

Увеличить КПД лифтов можно не только с помощью скорости. Самое очевидно решение – расширить размер кабин. И производители им активно пользуются. Например, лифты 41-этажного офисного здания Umeda Hankyu в японской Осаке имеют грузоподъемность по 5,25 тонны, а габариты кабины — 3,4 м в ширину, 2,8 м в длину и 2,6 м в высоту.

Площадь лифта в Umeda Hankyu – почти 10 кв. м.

Менее очевидные и технически более сложные решения – даблдеккеры, то есть двупалубные лифты и твины, лифты-«напарники», использующие одну и ту же шахту. Такие кабины позволяют перевести в два раза больше пассажиров за раз. Настоящее спасение для густонаселенных зданий.

Мультикабинные лифты: слева – твин, справа – даблдеккер

Leva Sapiens

Олимпийские «быстрее, выше, сильнее», все же не главный девиз современного лифтостроения. Отрасль идет по пути четвёртой технологической революции – лифты не просто совершенствуются физически, они обретают «интеллект».

И это не прихоть производителей. Современные жилые и офисные комплексы становятся все населеннее, однако, в основном за счет роста высоты, а не площади зданий, поэтому лишнего пространства для размещения дополнительных лифтов нет. Значит, нужны сложные многоуровневые системы вертикального транспорта с интеллектуальными системами управления.

А вот тут пора переместится в «Лахта Центр», где будет более 100 лифтов, 40 из которых – в башне.

Во второй части обзора читайте о лифтах в башне — зачем небоскреб поделили на транспортные зоны и что такое skylobby? Лифт — потребитель или поставщик электроэнергии? Чем удивит самый интересный лифт в Лахте? Лифт-спасатель, лифт для IT и другие лифты специального назначения.

Друзья, среди вас много специалистов по IT, а у нас сейчас как раз в процессе подготовки материал про системное администрирование на стройке комплекса. Если у вас есть какие-то вопросы по теме — пожалуйста, добавляйте в комментариях. По возможности осветим интересующие моменты в посте. Спасибо за ваш интерес.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Про безопасность лифтов всегда пишут в интернете то, что «упасть они не могут». Мол в лифтах есть чисто механические тросовый ограничитель скорости и автоматические клиновидные тормоза, останавливающие падение кабины в случае обрыва тросов в ЛЮБОМ СЛУЧАЕ со 100% гарантией.

Утверждается, что не сработать они не могут.

В случае обрыва троса лифтовой кабины, скорость кабины увеличивается и соответственно это ускорение через трос передается на шкив ограничителя. Внутри ограничителя расположены грузы, которые под действием центробежной силы вследствие ускорения расходятся преодолевая усилие пружины и упираются в неподвижные упоры.

Шкив ограничителя блокируется и трос натягиваясь приводит в действие устройство ловителя на кабине лифта.

Итак, вращение шкива ограничителя остановлено. Трос натягивается и приводит в действие рычажную систему ловителя на кабине лифта, преодолевая силу упругости пружины, проще говоря растягивая ее. Через рычажный механизм клинья задвигаются между вертикальными направляющими лифта и колодками. Лифт с клиновой системой ловителя останавливается практически мгновенно.

Но, ведь лифты падают! В некоторые годы по нескольку громких случаев. А еще сколько просто в СМИ не сильно афишируются.

Кстати, в интернете часто опровергают еще одну «страшилку»: вы вызываете лифт, двери открываются, а кабины перед вами нет! Ведущий инженер российского отделения компании OTIS Борис Соловьев заверил нас, что это абсолютно невозможно: «Подобные мифы придуманы теми, кто совершенно не понимает, как устроен современный лифт. Внешние двери лифта не имеют никаких собственных приводов и сами открыться просто не могут: они надежно удерживаются специальным замком. Открыть их может только кабина лифта: именно на ней расположен привод дверей — и внутренних, и внешних».

Но, ведь такое бывает. Подобные истории гуглятся даже в России достаточно часто. Именно ситуации, когда люди заходят в лифт, а кабины нет.

Кстати, хоть и заявляется простота систем безопасности лифта, но ведь она все равно достаточно сложна. Почему бы не сделать ее еще более безопасным, например по принципу ремней безопасности в автомобиле. Не нужны никакие тросы, как только скорость возрастает, распираются тормоза и прижимаются к направляющим.

Источник