Elevator ( engelsk til lift -lift) - en type løftemaskine , designet til lodret eller skrå bevægelse af gods på specielle platforme, der bevæger sig langs stive føringer [1] .
For første gang skrev den romerske arkitekt Vitruvius om elevatoren og henviste til gengæld til Archimedes , der byggede løfteapparatet, sandsynligvis allerede i 236 f.Kr. e. [2]
Senere referencer til elevatorer går tilbage til midten af det 6. århundrede (elevatorerne i klosteret St. Catherine i Egypten ), den første fjerdedel af det 18. århundrede (i Frankrig ) og det 17. århundrede (elevatoren i Windsor Castle i UK , Welayers "Flying Chair" i et af de parisiske paladser) [2] . I det 18. århundrede begyndte man at bruge passagerelevatorer i det russiske imperium (elevatorer til paladsbygningerne i Tsarskoye Selo , Kuskovo-ejendommen nær Moskva , et løftebord og en lænestol i Hermitage i Petrodvorets ). I 1795 udviklede I.P. Kulibin designet af en skruepassagerelevator (løfte- og nedstigningsstole) til Vinterpaladset . I 1816 blev en elevator installeret i hovedhuset på Arkhangelskoye- ejendommen nær Moskva . [2]
I 1854 demonstrerede E. G. Otis sin sikkerhedsanordning - sikkerhedsfangere - på Crystal Palace på en udstilling i New York. Otis standsede på en åben løfteplatform og skar rebet af, der holdt det med en økse. Samtidig forblev platformen på plads og faldt ikke ned i minen takket være fangerne [2] .
Den første passagerlift blev installeret i New York i 1857 . Otis' sikkerhedsanordning, kombineret med brugen af stålrammede bygninger, gjorde det muligt at bygge skyskrabere.
I 1859 leverede Otis-firmaet en skrueelevator til Fifth Avenue Hotel . Fra kælderen til loftet var bygningen gennemboret af en kæmpe metalskrue , og kabinen gik igennem den som en møtrik . Skruen roterede gennem en remskive med en rem fra en dampmaskine, der stod i kælderen. Da skruen drejede til højre, gik kabinen op, til venstre - ned. For at forhindre kabinen i at rotere med skruen, passerede en begrænserskinne langs et af hjørnerne i elevatorskakten. Men dette system viste sig at være langsomt, ubelejligt og dyrt. Kun to sådanne elevatorer blev installeret. Det blev udskiftet på hotellet i 1875 . I denne periode blev elevatorer normalt drevet af en dampmaskine langs guider, løftetove blev viklet og afviklet fra en tromle.
I 1867, på verdensudstillingen i Paris , blev der først vist hydrauliske elevatorer , som havde en række fordele i forhold til kabel. Senere blev en sådan elevator installeret på Eiffeltårnet . På disse elevatorer var det muligt at opnå en høj kabinehastighed - op til 3,5 m/s, men på grund af de betydelige startomkostninger og driftsomkostninger måtte de opgives [3] .
I 1878 blev hastighedsbegrænseren opfundet , så du kan tænde for sikkerhedsudstyret, når den nominelle hastighed overskrides.
Den første elektriske elevator blev patenteret i 1861 af samme Otis. Den første elektriske passagerelevator med tandstangsmekanisme blev fremstillet af det tyske firma Siemens & Halske i 1880 . Han klatrede til en højde på 22 meter på 11 sekunder. Den første Otis elektriske elevator blev installeret i en af New Yorks skyskrabere i 1889 . Siden da har højdeproblemet ikke længere holdt væksten af bygninger tilbage opad. I slutningen af 1800-tallet dukkede spil med trækskiver op , det var spil med dobbelt remskiveomkreds.
I begyndelsen af det 20. århundrede blev elektriske elevatorer udbredt, og de erstattede gradvist elevatorer med andre typer drev. I 1920'erne opstod der spil med en enkelt trækskiveomkreds, som stadig er meget udbredt i dag.
Det russiske imperium havde ikke et stort antal høje ingeniørstrukturer på grund af den store mængde jord. Elevatorer blev i de fleste tilfælde kun brugt i industrien. På grund af Første Verdenskrig , magtskiftet, borgerkrigen og den økonomiske afmatning haltede den indenlandske elevatorindustri langt efter udenlandske.
Efter afslutningen af den store patriotiske krig blev elevatorindustrien i USSR udviklet. I slutningen af 1940'erne blev masseproduktion af standarddesign af almindelige elevatorer og højhastighedselevatorer mestret i USSR. I 1955-1956 skabte VNIIPTMASH sammen med Soyuz Lift-trusten en standardserie af passagerelevatordesign til beboelsesbygninger og offentlige bygninger med en belastningskapacitet på 320 til 1000 kg, samt et standardsortiment af godselevatorer med en belastning kapacitet på 100 til 5000 kg og en hospitalselevator med en bæreevne på 500 kg.
I 1963 blev det centrale designbureau for elevatorer organiseret. TsPKB til elevatorer i 1966-1967 udviklede et nyt parametrisk udvalg af passager- og godselevatorer, repræsenteret af 36 modeller og 62 versioner. Med de store byers vækst og fremkomsten af højhuse er elevatorflåden også steget markant. I slutningen af 1990'erne dukkede elevatorer op, som blev styret ved hjælp af et meget lille antal elektriske kontaktrelæer. Mikrocontrolleren blev det vigtigste kontrolelement, det vil sige, at der blev lavet en overgang til en mere moderne elementbase. På trods af den betydelige variation af typer og design af moderne elevatorer, består de alle af grundlæggende elementer, der grundlæggende har samme værdi.
Endnu en revolution i elevatorindustrien skete, da den finske virksomhed KONE opfandt og i 1996 lancerede MonoSpace-elevatorerne i masseproduktion, som takket være EcoDisc gearløse drev ikke kræver et maskinrum. [fire]
I 1997 blev Schindler ved brug af bælter [5] [6] kendt for maskinrumløse elevatorer .
Otis var den tredje virksomhed i verden, der lancerede elevatorer uden maskinrum i 2000 . Den har brugt et Gen2-drev i sit design, som bruger polyurethanremme i stedet for metalkabler, hvilket reducerer støjen fra elevatoren og tillader brugen af mere kompakte spil, da traktionsskivens diameter kan reduceres til 88 mm. [7] . Denne tilgang er dog ikke uden ulemper: især lunefuldheden i den nye drift til en let nedsynkning af væggene i minen (der ledsager alle nye bygninger), på grund af hvilken, i stedet for lydløshed, den stærkeste slibning af bånd blev opnået indtil drevet blev genjusteret strengt langs horisonten, hvilket kunne fortsætte i årevis (denne ulempe er mere sandsynligt relateret til utilfredsstillende installation) .
I 2007 udviklede KONE MaxiSpace-elevatoren, som ikke kun kræver et maskinrum, men også en modvægt . Elevatoren har kabinens maksimale dimensioner med minens eksisterende dimensioner.
I 2017 udviklede ThyssenKrupp verdens første rebløse elevator Multi [8] .
Efter aftale:
Af design:
Drev design:
I henhold til drevets design skelnes spil med gear og gearløst drev. Spil med geardrev bruges på elevatorer med lave hastigheder, gearløse spil bruges tværtimod på elevatorer med høje hastigheder.
Funktionsprincippet for den hydrauliske lift har ikke ændret sig meget siden det 19. århundrede og er som følger: pumpen pumper olie ind i en høj lodret cylinder, olietrykket driver stemplet placeret i cylinderen; Bevægelsen af dette stempel overføres til elevatorkabinen ved hjælp af et system af blokke og kabler.
Først og fremmest er elevatorer til lave bygninger udstyret med et hydraulisk drev, da hastigheden og højden af sådanne elevatorer er begrænset. Derudover er der på baggrund af moderne gearløse elevatorer, der ikke kræver olie, behov for dets betydelige volumen og ekstra plads til tanken. Der kræves en kraftig pumpe, ofte med et kølende klimaanlæg . I offentlige bygninger skal yderligere krav til brandsikkerhed og økologi opfyldes.
Vi bør ikke glemme fordelene ved disse elevatorer med et lavt antal etager - disse er:
Gearløst elektrisk drev
Løfteaksel
Arbejdstove og ophæng på førerhusets tag
Grube med tre buffere
Hastighedsbegrænser rebstrammer
Gear elektrisk drev
Passagerkontrolpanel
UKL elevator kontrolstation
Elevator modvægt
Lille lastelevator (løftning og nedstigning af personer er forbudt)
Elevatorskakt i en fleretagers Moskva-bygning med en elevatorkabine
Moderne passagerelevatorer kan flytte op til 30 personer med hastigheder fra 0,5-4 m/s (konventionel elevator) til 18 m/s [13] (højhastighedselevator).
Godselevatorer flytter op til 10 tons last med en hastighed på op til 1,5 m/s.
Driftsspændingen for drevet er normalt trefaset, 380 volt .
At skabe en elevator til stor højde er en kompleks ingeniørudfordring. Massen af kabler med en stor længde overstiger massen af andre bevægelige elementer og kræver en kompleks og tung modvægt, og dens ændring forstyrrer balanceringen af kabinens masser og modvægten. Det tekniske problem er, at vægten af hejsetovene i sig selv bevæger sig, mens elevatoren bevæger sig, hvilket tilføjer enten vægten af vognen eller modvægten. I dette tilfælde kan vægtændringen være så stor, at tovene begynder at glide i rillerne på spilremskiven. For at bekæmpe dette anvendes i elevatorer til bygninger over 9 etager specielle tekniske løsninger, såsom kompenserende reb eller balanceringskæder. De er ophængt nedefra til bilen og modvægten, og deres eneste formål er at ændre deres effektive vægt, når elevatoren bevæger sig. Funktionsprincip: når kabinen bevæger sig op, bliver rebet over det kortere, og dets vægt går til siden af modvægten, mens balanceringsmetalkæden under kabinen tværtimod bliver længere og med sin vægt kompenserer for ændringen i løftetovenes vægt. Sektionen af kæden under den faldende modvægt falder tværtimod, som følge heraf forbliver vægten af begge arme i det mekaniske system omtrent den samme. I USSR blev kompenserende kredsløb brugt, for eksempel på elevatorerne på Karacharovsky Mechanical Plant til standard 16-etagers panelbygninger, som begyndte at blive bygget i 1970'erne. (For øvrigt er det bløde klirren, der høres på første sal nær elevatorerne i et sådant hus, ikke andet end lyden fra balancekædens stålled.)
LøftberegningProblemets kompleksitet ligger ikke kun i at sikre transport af intensive passagerstrømme i højhuse, men også i behovet for optimal adskillelse eller kombination af individuelle passagerstrømme af multifunktionelle komplekser: beboere i boligdelen af bygninger, ansatte i kontordelen af bygninger, købere i erhvervsvirksomheder og så videre.
For at løse problemet er det samtidig nødvendigt at bruge de mest effektive midler til vertikal transport: højhastigheds elektriske passagerelevatorer til højhusdelen af bygninger med computeriserede gruppekontrolsystemer, mellemhastigheds-elektriske passagerelevatorer til den nederste del af højhuse; hydrauliske passagerelevatorer og godselevatorer til de nederste etager i bygninger og komplekser; elektriske eller hydrauliske elevatorer til vedligeholdelse af parkeringspladser i flere etager; rulletrapper og passagertransportører til at flytte massepassagerstrømme i kompleksernes nederste etager.
bæreevneBæreevnen for vertikal transport beregnes under hensyntagen til sådanne parametre for elevatorer som bæreevne, hastighed, antallet af sandsynlige kabinestop under en cirkulær flyvning, accelerations- og decelerationsegenskaber, tid brugt på at åbne og lukke døre, ind- og udstigning af passagerer .
Effektiviteten af organiseringen af deres bevægelse, leveret af moderne computeriserede gruppekontrolsystemer, har en betydelig indvirkning på elevatorers bæreevne. Disse systemer er i stand til at registrere data om lastning af elevatorkabiner, retningen og intensiteten af passagertrafikken og ventetiden på et opkald på etager. Baseret på disse data genererer systemerne styresignaler, der optimerer driften af elevatorerne. For højhuse multifunktionelle bygninger udføres beregningen af vertikal transport ved hjælp af matematiske modelleringsmetoder.
Med korrekt vedligeholdelse og rettidige reparationer er en elevator den sikreste transportform. Takket være streng teknisk kontrol og et praktisk talt problemfrit sikkerhedssystem (særlige "fangere" hænger førerhuset på skinner, når hastigheden overskrides), er muligheden for en ulykke praktisk talt udelukket.
I Rusland er sikkerheden ved elevatorer reguleret af den tekniske forskrift fra toldunionen TR TS 011/2011 "Elevatorers sikkerhed". Siden den 15. februar 2013 er den russiske tekniske forskrift "Om sikkerheden ved elevatorer" blevet erklæret ugyldig ved dekret fra Den Russiske Føderations regering af 16. november 2012 nr. 1175. Siden den 15. februar 2013 er "Regler for design og sikker drift af elevatorer" (PUBEL) blevet anerkendt som ikke anvendelige ved ordre fra Rostekhnadzor af 14. januar 2013 nr. 5.
Den specificerede tekniske forskrift fastlægger minimumskravene til sikring af elevatorers sikkerhed, som er beskrevet i de internationale standarder, der er vedtaget på grundlag heraf [14] . Ifølge eksperter fra den faglige sammenslutning af elevatorarbejdere National Elevator Union , er den frivillige karakter af anvendelsen af disse standarder den største trussel mod elevatorers sikkerhed under moderne forhold [15] .
Fra den 14. februar til den 13. maj 2013 var der ingen statslig tilsyn med elevatorernes sikkerhed i Rusland. Siden den 13. maj har driften af elevatorer været overvåget af Federal Service for Environmental, Technological and Nuclear Supervision, tilsynet med elevatorer sat i omløb af Federal Agency for Technical Regulation and Metroology. [16]
Den gennemsnitlige levetid for en elevator er 25 år [17] . Når denne alder er nået, skal chassis og sikkerhedssystemer diagnosticeres af den tekniske kontrolafdeling. Baseret på resultaterne af diagnosen beregnes perioden for yderligere drift (normalt 3 år, afhængigt af slid på hovedkomponenterne). En gang hver 24. måned udføres et teknisk eftersyn af elevatoren. I overensstemmelse med "Regler om systemet for forebyggende vedligeholdelse af elevatorer" udføres større reparationer samt månedlige eftersyn. Betjening af en forældet undervogn er i strid med driftsstandarder og sikkerhedsforskrifter. Brug af elevatoren i dette tilfælde er usikkert for passagerer. Men mange boligforeninger og boligmyndigheder ignorerer disse sikkerhedsbestemmelser, hvilket sætter livet for beboere i etagebyggerier i stor fare.
Et af de vigtigste midler til at sikre sikker drift af elevatorer er deres tilsynskontrol og de dispatchersystemer, der anvendes til dette [18] . De giver fjernovervågning af servicevenlighed og adgang til elevatorudstyr, samt intercom højttalende kommunikation mellem afsenderen og elevatorkabinen og maskinrummet. Brugen af sådanne systemer gør det også muligt at reducere omkostningerne til vedligeholdelsespersonale - elevatoroperatører.
Evaluering af elevatorens overensstemmelse i driftsperioden udføres i form af en årlig (periodisk) teknisk undersøgelse med en frekvens på mindst en gang hver 12. måned. Periodisk eftersyn er en af de former for vurdering af elevatorens overensstemmelse med sikkerhedskrav, som udføres årligt på hver elevator under dens drift, som fastlægges af fabrikken under fremstillingen af elevatoren. [19]
Det vigtigste problem for moderne bygninger med flere beboere er at sikre elevatorers brandsikkerhed samt installation af elevatorer til brandmænd i bygninger.
I tilfælde af brand i en bygning er der risiko for, at passagerer benytter elevatorerne, fordi de ikke er opmærksomme på risiciene, og elevatorerne ikke er taget ud af drift. Med undtagelse af nogle særlige tilfælde er elevatorer ikke designet til at blive brugt under en brand. [tyve]
I bygninger, konstruktioner og konstruktioner med en højde på 28 meter eller mere skal elevatorskakter, der ikke har låse med overtryk ved udgangen fra dem, være udstyret med et system til at skabe overskydende lufttryk i elevatorskakten i tilfælde af brand [21] .
BrandfaretilstandElevatordriftstilstand "Brandfare" - den etablerede sekvens af handlinger fra elevatorkontrolsystemet, som sørger for tvungen bevægelse af elevatorstolen til gulvet i indgangen af brandmænd til bygningen. [22] Elevatoren skifter automatisk fra normal drift til brandfaretilstand, efter at der er givet et brandsignal fra brandalarmen eller brandslukningssystemet . I dette tilfælde gives "Brand"-signalet ved at åbne kontakterne eller ved at sende information i form af serielle signaler i overensstemmelse med standardiserede protokoller. [23]
Lad os antage, at kabinen med passagerer i tilstanden "Normal drift" stiger med høj hastighed, og i dette øjeblik modtages signalet "brandfare". Dette får førerhuset til at sætte farten ned og nærme sig den til den nøjagtige stopzone. Når kabinen stopper efter at være flyttet op, åbnes dens døre ikke. Efter at førerhuset er stoppet, går den ned til første sal.
Fra tilstanden "brandfare" til tilstanden "normal drift" overføres elevatoren fra maskinrummet [24] .
Når kabinen flytter ned eller er parkeret på en anden etage end hovedetagen, går kabinen til hovedetagen uden at reagere på ordrer og registrerede forbigående opkald. Dette deaktiverer også Stop-knappen i førerhuset. Hvis kabinen er på en etage med åbne døre, og der er passagerer i den, lukker dørene automatisk, og kabinen går også til hovedetagen.
Hvis kabinen er placeret i den underjordiske del af bygningen (strukturen), udføres følgende:
I alle tilfælde, efter at førerhuset er ankommet til hovedetagen, åbnes førerhusdørene automatisk og forbliver åbne, hvorefter muligheden for yderligere førerhusbevægelse i denne tilstand er udelukket.
Hvis inkluderingen af "Brandfare"-tilstanden skete under udførelsen af "revision"-tilstanden eller på vedligeholdelsestidspunktet, skal der gives et lydsignal, hvorefter elevatoren om muligt skal overføres til normal drift tilstand, som gør det muligt at inkludere tilstanden "Brandfare". [25]
For at få oplysninger om, at elevatoren, der ankom til etageetagen, ikke kan bruges til at transportere passagerer, skal indikatoren "Indkørsel forbudt" placeres på etage. Indikatoren tændes, når elevatoren ankommer til etageetagen. [26]
Ved installation i en bygning (struktur) to eller flere elevatorer med et fælles maskinrum (inklusive elevatorer med et gruppekontrolsystem), gives signalet om at aktivere "brandfare"-tilstanden for hver elevator separat. [27]
Mode "Transport af brandvæsener"Elevatordriftstilstand "Transport af brandvæsener" - en etableret sekvens af handlinger fra elevatorkontrolsystemet, der sørger for dets drift under direkte kontrol og ledelse af brandmænd. Samtidig er elevatordriftstilstanden "Transport af brandvæsener" næste fase efter tilstanden "Brandfare" [28] .
En elevator til transport af brandvæsen kan bruges til at redde handicappede under en brand [29] .
Erfaringer fra verden og hjemmet under brande i højhuse har vist, at for at bekæmpe en brand er det nødvendigt at bruge elevatorer, der er specielt designet til dette formål. Elevatorer til brandmænd skal sikre, at brandvæsenet hurtigt kommer op på etagerne for at bekæmpe branden, samtidig med at de sparer brandfolkenes styrke til at bekæmpe branden. Disse elevatorer skal have yderligere beskyttelse mod brandfaktorer (i elevatorernes design og konstruktion) og skal være udstyret med et særligt kontrolsystem forbundet med varme- og røgdetektorer placeret på etagerne .
En elevator til brandmænd skal, i modsætning til konventionelle elevatorer, designes, så den kan bruges i tilfælde af brand så længe som muligt.
Godstransport i en brandlift på normale tidspunkter bør forbydes, da dette i tilfælde af brand kan medføre en uacceptabel forsinkelse eller manglende evne til at bruge elevatoren til at bekæmpe branden.
Strømforsyningens pålidelighed er den vigtigste betingelse for driften af en elevator til brandmænd [30] .
I tilfælde af kabinestop, trykkes der normalt på "opkald"-knappen for at ringe til koordinatoren. En uafhængig udgang fra kabinen, der sidder fast mellem etagerne, er ekstremt livsfarlig - du kan falde ned i elevatorskakten og styrte. Desuden er indtrængning i elevatorskakten livsfarlig.
Højopløselige overvågningskameraer med nattesynsfunktion i elevatorer hjælper med at efterforske forbrydelser, identificere personer, der beskadiger elevatoren, maler, efterlader affald osv. De hjælper også med at etablere videokommunikation med personer, der sidder fast i elevatorer.
Løfte- og transportmaskiner | |||||
---|---|---|---|---|---|
at løfte |
| ||||
Transport | |||||
Suspenderet enkeltbanetransport |
| ||||
Gulvtransport | |||||
Lastning og losning | |||||
Andet |