Элеватор для чего нужен: Зачем нужен этот необычный агрегат? Назначение и принцип работы элеватора в системе отопления

Содержание

Элеватор что это? Элеваторный узел отопления – устройство.

На вопрос элеватор, что это такое мне приходится отвечать постоянно, встречаясь как с жильцами, так и с представителями управляющих компаний обслуживающих тепловые пункты. Причем о верном предназначении элеватора не знают не только слесаря, но и их прямые руководители.

Очень часто приходится слушать упреки: «Что Вы нам ставите, там такая маленькая дырочка, разве нам хватит на всех тепла?» И идет война, только уходят монтажники, маленькая дырочка под названием сопло выбрасывается, на перемычке устанавливается заглушка или как ее еще называют шибер. Кстати, хорошо если устанавливается, а то и забывают или не знают, как устроен элеватор.

Давайте с вами проведем маленький ликбез о том, для чего ставят элеватор, как он устроен, и что нам дает установка элеватора.

Говоря простым языком, элеватор это водоструйный или инжекционный насос (непонятное слово инжекционный разберем чуть ниже), который за счет перепада давления на вводе в ваш тепловой пункт увеличивает прокачку во внутренней системе отопления квартир. Проще говоря, взяли из тепловой сети 5 кубометров воды, а в систему отопления квартир подали 12,5 кубометров. Сразу же возникает вопрос, каким образом и за счет чего такое увеличение стало возможным. Где мы потеряли и что приобрели?

Начнем с того – за счет чего такое увеличение объема прокачиваемой воды стало возможным? Если у вас в тепловом пункте проектом предусмотрен элеватор, значит, ваша котельная или ТЭЦ подает к ИТП жилого дома перегретую воду. Температура этой воды может достигать 150 градусов Цельсия при температуре на улице минус 30 градусов и ниже.

Сразу же отвечаю на вопрос тех, кто помнит из школы, что вода кипит, читай, превращается в пар, при 100 градусах Цельсия. Напоминаю — кипит в открытой посуде без избыточного давления. Но в трубах вода движется под значительным давлением, поэтому и не вскипает. Но воду с такой температурой в ваши батареи подавать нельзя, большая вероятность получить ожоги, как от прямого прикосновения к трубам и отопительным приборам, так и при разрыве батарей отопления, чугун не любит перепадов температуры и лопается как стеклянный стакан или банка, если в нее резко налить горячую воду. К тому же сейчас повсеместно используются полипропиленовые трубы, в простонародье называемые пластмассовыми.

  У полипропиленовых труб разрешенная температура до 90-95 градусов Цельсия, и при этом, при температуре 90 гр. Цельсия большинство труб служит не более года.

Вот мы и подошли к ответу на вопрос для чего служит элеваторный узел отопления.

Элеваторный узел отопления при помощи того самого злополучного элеватора перегретую воду, подаваемую от котельной, охлаждает до расчетной температуры и подает ее в отопительные приборы квартир.

Охлаждение воды происходит при смешении в элеваторном устройстве, горячей воды из подающего трубопровода и остывшей воды  из обратного трубопровода здания.
Следовательно, мы с вами экономим, берем немного горячей воды из тепловой сети, разбавляем водой из обратного трубопровода,  за тепло в ней мы уже заплатили и повторно подаем в свои квартиры. Да мы теряем температуру, но элеватор заставляет воду в батареях отопления двигаться быстрее, в результате разница в температуре между теми, кто первыми в доме получает тепло и последними квартирами на стояках уменьшается. На лицо справедливость.

А если бы не было элеватора, или умельцы выбросили сопло, у первых по ходу теплоносителя жильцов батареи были бы очень горячие, они задыхались бы от жары, открывали окна и балконные двери, а владельцы последних, а особенно угловых квартир мерзли и ругали тепловые сети! Большинство из вас скажет, так у нас и происходит.

Ну а теперь для особо любознательных читателей разберем, как устроен водоструйный элеватор и элеваторный узел отопления, за счет чего он работает, какой режим должен быть в тепловой сети для его уверенной работы, и, наконец, какие разновидности элеваторов выпускает промышленность. Обо всем этом читайте на следующей странице.

Что еще почитать по теме:

Как работает зерновой элеватор. Что это ?

Фермеры, занимающие выращиванием кукурузы, пшеницы, ячменя и других востребованных на национальном и экспортных рынках зерновых культур, после сбора урожая сельскохозяйственной техникой, хранят зерно в элеваторе. А уже оттуда, после проведенного лабораторного анализа качества, отправляют на мельницы, комбикормовые заводы, на выпечку хлеба и т.д.

Как работает элеватор ?

После сбора урожая комбайном, зерно засыпается в грузовики, которые и доставляют зерно к месту хранения. С точки зрения удобства логистики и отгрузки потребителям, чтобы сократить затраты и время на транспортировку, элеваторы размещаются недалеко от железнодорожных, водных (морских) путей.

Узнать зернохранилище не сложно. Во-первых, элеватор это высокий, во-вторых, объемный объект. В любом случае видим издалека. И в небольших населенных пунктах могут быть основной технологической достопримечательностью.

Грузовик, перевозящий зерно, подъезжает к местному элеватору и затем останавливается на весах у элеватора для взвешивания. Оператор берет образец зерна, чтобы проверить вес, содержание влаги и  наличие посторонних материалов, примесей и т.д.

При заборе проб могут быть несколько вариантов:

  1. Автоматический пробоотборник для зерна. Выполняет не только отбор, но и транспортировку по пневматическому каналу в лабораторию. Это безусловно удобно, но цена такого оборудования достаточно высока и купить его могут себе позволить крупные агропромышленные компании.
  2. Ручной зерновой щуп на длину от 1 до 3-х метров. В нем заборная емкость находится внутри. Это более дешевый вариант, но требуется дополнительный человек.
  3. Поскольку зерно по своей температуре и влажности по всей массе в кузове практически не отличается (было недавно собрано), в отличие от длительного хранения в элеваторе, можно просто зачерпнуть горстью и если речь идет о влажности (а это важнейшая величина, влияющая на срок хранения, затраты на сушку, вентилирование, вероятность развития долгоносиков, микроорганизмов, плесени, грибка и т.д., насыпать во влагомер зерна и получить через минуту результат.

Также необходимо проанализировать удельный вес поврежденных зерен (механически, насекомыми, морозом и др. факторами ), отделить сорняки, мусор, стебли.

Но главное это конечно влага. Если для зерна показатель составляет около 15 %, велики шансы на успешное хранение в элеваторе в течение длительного времени.

Далее зерно помещается на рабочий этаж элеватора. С открытого решетчатого пола, зерно просыпается в яму, а затем транспортируется по конвейерной непрерывной ленте с ковшами для последующего помещения в бункер.

Разгруженный грузовик повторно взвешивается на автомобильных весах, чтобы точно проконтролировать какое количество зерна выгружено для хранения в элеваторе. Фермеру выдается документ, в котором указано количество отгруженного зерна с автомобиля. Кроме того, должно быть отражена информация:




дата
вид зерновой культуры
показатели качества

Элеватор создает для зерна комфортные условия, позволяет при необходимости проводить ряд операций для поддержания параметров зерна в заданных нормативах (это прежде всего температура и влажность), а также его выгрузки перед отправкой заказчику.

Для этого могут быть использованы как специальные термометры – цифровые термощупы или сложные системы автоматической термометрии для элеваторов с выводом цифр на пульт. Датчики при этом находятся на конце погружаемых в зерновую массу термоштанг.

В каждом регионе количество и объем элеваторов должно быть рассчитано под прогнозируемый объем, чтобы не было задержек, поскольку урожай, оставленный в поле, может быть уничтожен грызунами, птицами и потерять свои потребительские свойства, а значит и в стоимости. Речь идет о количестве и качестве клейковины зерна, числе падения и др. показателях.  

Хранить зерно в элеваторе или реализовывать его зависит от нескольких причин.

С одной стороны за хранение нужно платить. А это затратная статья бюджета фермера и уменьшение прибыли. С другой, если ожидается, что в ближайшем будущем будет более благоприятная рыночная коньюнктура, стоит подождать, чтобы получить более высокую выручку.

А можно продать сразу по форвардному контракту, отгрузить зерновому трейдеру и получить деньги. Но если цены вырастут, ничего уже нельзя будет изменить.

Поэтому решение помещать зерно в элеватор или реализовывать, требует анализа рынка, и маркетинговых знаний.

Возможны и другие варианты:

  • часть зерна отправить на изготовление вторичных продуктов перерабоки, например комбикорма для животных;
  • продать производителям биотоплива;

Гравитация обычно используется для выгрузки зерна из бункеров. Пустой грузовик заезжает на весы, взвешивается подъезжает под погрузку, и загружается. Оператор элеватора следит за процессом, чтобы понимать, когда отключить подачу. Грузовик возвращается на весы, чтобы получить точный вес, а затем доставляет груз до места назначения. Когда зерно продано, оно может покинуть элеватор, впоследствии оказавшись в железнодорожном вагоне, судне или на барже.

Как выбрать элеватор под свои задачи?

Когда вы только начинаете задумываться о строительстве элеватора, вопросов много. Чтобы определиться, что именно вам нужно, предлагаем так называемый элеваторный опросник. Он задаст нужные ориентиры, чтобы вы могли уверенно двигаться в направлении создания собственного элеватора. Какой элеватор вам нужен?

Какое количество земли вы имеете в распоряжении?

  • 500–800 гектаров. Целесообразно инвестировать как минимум в зерносушилку небольшой производительности 5–10 т/час. Инвестиция окупит себя за два-три сезона, поскольку вы сэкономите на сушке /очистке/хранении/отгрузке на стороне и не будете зависеть от очередей на чужих элеваторах.
  • 800–1500 гектаров. Помимо зерносушилки стоит инвестировать еще и в металлический силос. Это позволит хранить зерно до нового урожая, чтобы продать его по более высокой цене на растущей динамике рынка. В отличие от напольного склада металлический силос экономит площадь; имеет коммуникации для сохранения качества продукции – в частности, контроль температуры и влажности, вентиляции; защищает зерно от птиц, грызунов и насекомых; отличается высокой сопротивляемостью природным стихиям.
  • 1500–5000 гектаров. Нужно инвестировать в более мощные зерносушилки и уже в несколько металлических силосов. Это в свою очередь позволит сушить зерновые в максимально сжатые сроки, хранить несколько культур одновременно и даже предоставлять услуги по хранению и сушке другим фермерам.
  • От 5000 га. Следует инвестировать в полноценный элеватор. С двумя зерносушилками и четырьмя и более (в зависимости от количества земли и культур выращивания) силосами, мощным транспортным оборудованием. Это позволит вам одновременно сушить несколько культур, хранить всю группу зерновых, а также быстро принимать и отгружать продукцию.

Чтобы узнать стоимость продукции или получить дополнительную информацию звоните по номеру +380 (50) 435 7697

Где вы находитесь?

  • На севере. Например, элеватор в северном регионе планирует сушить 1000 тонн кукурузы в день с влажностью от 25 до 30%. Соответственно такому элеватору нужно две сушилки: первая с мощностью 500 тонн в сутки при снятии влажности с 30–14%, вторая – 500 тонн в сутки при снятии влажности 25–14%, а также две завальные ямы под эти сушилки. Меньшую сушилку этот элеватор будет использовать в сезон сушки ранних зерновых.
  • На юге. Элеватору в южных регионах, где влажность зерновых бывает максимум 20-21%, достаточно будет и одной сушилки и одной завальной ямы. Производительность зерносушилки здесь считается так же, как для северного региона.
  • Вблизи порта. В портовых элеваторах сушилки почти не используются, поскольку такой элеватор работает как перегрузочный терминал. Количество завальных ям здесь может быть 2–4, а также строятся минимум две линии по приему зерна из вагонов. Одной из особенностей портовых элеваторов есть и сверхмощные транспортные линии. Производительность норий, например, может достигать 1000 т/ч, тогда как на линейных элеваторах это максимум – 250 т/час.

Какой у вас урожай?

  • 2000–2500 тонн. Можно обойтись только конусными силосами.
  • От 2500 тонн. Нужно комбинировать конусные силосы и силосы на плоском днище.

Что выращиваете?

  • Стандартная группа зерновых или масличных: кукуруза, подсолнечник, пшеница. Лучше использовать силосы на плоском днище. Объем этих культур в разрезе одного предприятия начинается от 1500 тонн, поэтому здесь рентабельнее установить один силос на плоском днище объемом от 1500 тонн, чем два силоса на конусном днище по 750 тонн.
  • Нишевые культуры или пшеницу на мельницу. Лучше использовать конусные силосы. Если это элеватор для мельницы, здесь нужно комбинировать различные классы пшеницы по разным силосам с небольшим объемом. Также конусный силос является полностью автоматизированным в плане выгрузки зерна, поэтому из него легче комбинировать различные классы пшеницы при подаче на мельницу. Для нишевых культур, таких как горчица, люпин и т.п., объем которых достаточно небольшой в разрезе одного предприятия (500–800 тонн), используют конусные силосы.

На что обратить внимание при строительстве и в процессе эксплуатации зернохранилища?

Какие факторы нужно учитывать при выборе места под будущий элеватор?

Если это фермерский элеватор, то место строительства нужно выбирать недалеко от арендованных земель. Если коммерческий – обратить внимание на наличие конкурентов в плече 20–50 км. Важными факторами являются также наличие подъездных автодорог, железной дороги. Перед тем как оформить земельный участок для строительства зернохранилища, обязательно проведите геологические изыскания: чтобы определить наличие и удаленность коммуникаций (газ, вода, канализация, электричество), а главное – особенности почвы. Без «геологии», на которой часто пытаются сэкономить, на вид привлекательный участок может преподнести сюрприз в виде, например, пучинистых грунтов и в будущем свести на нет все строительство или привести к проектированию и строительству недостаточно прочного фундамента – потенциальной причины разрушения силосов.

 

Каким образом должны быть оборудованы подъездные пути, пути выгрузки/загрузки?

Автомобильная подъездная дорога должна быть с твердой поверхностью, чтобы зерновозы не застревали перед элеватором. В месте выгрузки должно быть достаточно территории для маневров зерновозов, после точки загрузки должно быть кольцо для разворота транспорта и выезда его с территории элеватора.

 

Каким образом рассчитать мощность объекта?

По объему хранения в соответствии с количеством урожая за один сезон. По мощности транспортных линий и зерносушилок в соответствии с мощностью и количества комбайнов, а также влажности зерновых.

 

Как правильно рассчитать необходимую мощность зерносушилки для хозяйства?

Исходя из парка комбайнов заказчиков и объема зерна, поступающего на объект. То есть если в течение суток вы получаете 1 тыс. тонн зерна, то всю эту тысячу ваша зерносушилка должна будет переделать за день, максимум – за два. Дальше, из-за влажности, есть риск самосогревания продукции.

Второй вариант – рассчитывать по тоннам в час по определенной культуре (например, вам нужно сушить 100 тонн кукурузы в час при снижении 10% влажности). Далее умножаем на 20 часов – получаем показатель в тоннах в сутки (именно на 20, а не на 24, ввиду необходимости проводить технологические остановки зерносушилки).

Как правило, небольшие фермерские хозяйства рассчитывают необходимую мощность зерносушилки в тоннах в сутки, большие элеваторы – тоннах в час.

 

Сколько нужно времени для сооружения элеватора? На что нужно обращать внимание при его проектировании?

Чтобы успеть до нового урожая, нужно начинать строительство минимум за полгода, а планирование – за девять месяцев. При выборе проектной организации обязательно обращайте внимание на количество успешно завершенных проектов, на репутацию компании, а также на стоимость проекта. Если цена за проект ниже рыночной вдвое, это означает, что будет отсутствовать больше половины необходимых чертежей. Что касается монтажа – лучшим решением будет заказать его «под ключ» от производителя, так как он лучше знает свой продукт и имеет большой опыт в этом деле. Посторонние же неопытные монтажники обязательно допустят ошибки.

 

На какие еще параметры нужно обращать внимание при выборе силосов?

Обязательно следует обращать внимание на металл, из которого изготавливается силос, разработан ли он согласно ДБН (а не по запрещенным в Украине менее «металлоемким» стандартам), на снеговую и ветровую нагрузки, а также на наличие системы вентиляции и термометрии.

Проверьте также, соответствует ли эстакада нормам охраны труда по ширине проходов, оснащена ли она обходными площадками, имеет ли люк обслуживания зачисного шнека, крышные лестницы. Учитывайте также ремонтопригодность оборудования и гарантийный срок, который обеспечивает производитель.

Заранее сообщите производителю о том, с какими продуктами собираетесь работать, чтобы правильно подобрать силос. Не забывайте, что продукты с высокой насыпной плотностью (так называемые трудносыпучие продукты) имеют склонность к налипанию и зависанию. Например, свежий гранулированный шрот подсолнечника может зависнуть по всей высоте нагретой от солнца стены силоса, а на противоположной (ненагретой) стороне он будет беспрепятственно ссыпаться. В результате создастся неравномерное распределение продукта в воронке, которое может привести к кососимметрическому деформированию оболочки силоса. Поэтому если вы планируете работать с комбикормами, лузгой, жмыхом или шротом, выбирайте только силос на конусном основании с большим углом наклона днища – 62° или 65°, обязательным усиленным корпусом с расчетом необходимого сечения деталей и конструкции узлов для избегания налипания.

Чтобы узнать стоимость продукции или получить дополнительную информацию звоните по номеру +380 (50) 435 7697

Нужно больше информации? Мы подготовили подробные статьи:

  1. Как построить лучший элеватор для хозяйства (читать статью).
  2. Как сэкономить на проектировании и монтаже элеватора? (читать статью).
  3. Какой элеватор вам нужен? Краткий тест с ответами (читать статью).
  4. Осторожно, зерно! Несколько полезных советов по сохранению (читать статью).
  5. Строим элеватор: как выбрать оптимальную «банку» (читать статью).
  6. Элеваторная революция: проектируем и собираем домик для зерна правильно (читать статью).
  7. Современный силос VS напольный склад: кто победит в битве технологий хранения зерна? (читать статью).
  8. Лайфхаки по выбору зерносушилок (читать статью).
  9. Выбираем нории. Список действенных рекомендаций (читать статью).
  10. Выбор нории: на что обратить внимание (читать статью).
  11. Строим собственный фермерский элеватор — как избежать ошибок (читать статью).
  12. Автоматизируй или… (читать статью).
  13. Элеватор как дополнительный способ заработка (читать статью).
  14. Как сэкономить на проектировании и монтаже элеватора? (читать статью).
  15. Монтаж элеватора: в топе услуг, на которых нельзя экономить (читать статью).

Автор — Руслан Демчук, региональный менеджер по продажам KMZ Industries (Facebook, Linkedin)

Элеватор отопления принцип работы — Всё об отоплении

Для чего нужны элеваторы в системе отопления?

Виды элеваторов отопления

Как ни странно, но об элеваторах отопления знают даже не все сантехники, обслуживающие многоэтажные дома. В лучшем случае, они имеют представление о том, что этот прибор устанавливается в системе. Но как он устроен и какую функцию выполняет, известно далеко не всем, не говоря уже о простых людях.

Поэтому давайте ликвидируем подобный пробел в знаниях об отопительных системах и разберем это устройство подробнее.

Что такое элеватор?

Если говорить простым языком, то элеватор — это специальное устройство, относящееся к отопительному оборудованию и выполняющее функцию инжекционного или водоструйного насоса. Ни больше, ни меньше.

Его основная задача — повысить давление внутри отопительной системы. То есть, увеличить прокачку теплоносителя по сети, что приведет к росту его объема. Чтобы было понятнее, приведем простой пример. Из подающего водопровода забирается 5-6 кубометров воды в качестве теплоносителя, а в систему, где расположены квартиры дома, попадает 12-13 кубометров.

Как такое возможно? И за счет чего происходит увеличение объема теплоносителя? Данный феномен основан на некоторых законах физики. Начнем с того, что если в системе отопления установлен элеватор, значит, эта система подключена к центральным сетям отопления, по которым горячая вода движется под давлением из большой котельной или ТЭЦ.

Так вот температура воды внутри трубопровода, особенно в сильные холода, достигает +150 С. Но разве это может быть? Ведь температура кипения воды +100 С. Вот тут-то и вступает в силу один из законов физики. При такой температуре вода закипает, если она находится в открытой емкости, где отсутствует какое-либо давление. Но в трубопроводе вода движется под давлением, которое создается работой подающих насосов. Поэтому она и не закипает.

Идем дальше. Температура +150 С считается очень высокой. Подавать такую горячую воду в систему отопления квартир нельзя, потому что:

  • Во-первых, чугун не любит больших перепадов температур. И если в квартирах установлены чугунные радиаторы, они могут выйти из строя. Хорошо, если они просто дадут течь. Но их может разорвать, поскольку под действием высоких температур чугун становится хрупким, как стекло.
  • Во-вторых, при такой температуре металлических элементов отопления не составит большого труда получить ожог.
  • В-третьих, для обвязки отопительных приборов сейчас часто используют пластиковые трубы. А максимально, что они смогут выдержать, это температура +90 С (к тому же при таких цифрах производители гарантируют 1 год эксплуатации). Значит, они просто расплавятся.

Поэтому теплоноситель необходимо остудить. Вот здесь и потребуется элеватор.

Для чего служит элеваторный узел

Схема присоединения элеваторного узла

Вот мы и подошли к вопросу о том, для чего нужны элеваторы в системе отопления?

Эти приборы предназначены для того, чтобы понизить температуру подводимой воды до необходимой. И уже охлажденная она подается в систему отопления квартир. То есть, в элеваторе происходит охлаждение теплоносителя. Каким образом?

Все достаточно просто. Это устройство состоит из камеры, где происходит смешение горячей перегретой воды и воды, поступающей из обратного контура отопительной системы. То есть, смешиваются теплоноситель из котельной с теплоносителем из обратки этого же дома. Так можно, не забирая много горячей воды, получить нужный объем теплоносителя необходимой температуры.

Теряем ли мы температуру? Да, теряем, и здесь нельзя отрицать очевидное. Но теплоноситель подается через сопло, которое намного меньше диаметра трубы, поставляющей в дом горячую воду. Скорость в этом сопле настолько большая за счет давления внутри трубопровода, что теплоноситель очень быстро распределяется по всем стоякам. Поэтому независимо от того, где расположена квартира, близко или далеко от распределительного узла, температура в отопительных приборах будет одинаковой. Равномерное распределение, таким образом, обеспечивается на все 100%.

А знаете, что иногда делают сантехники-всезнайки? Они убирают сопло и устанавливают металлические заслонки, тем самым стараясь регулировать вручную скорость подачи теплоносителя. Хорошо, если устанавливают. А в некоторых домах заслонки вообще отсутствуют, и тогда начинаются проблемы.

В квартирах, расположенных ближе к элеваторному узлу, будет климат Африки. Здесь даже в самые лютые морозы всегда открыты форточки. А в дальних квартирах, особенно угловых, люди ходят в валенках и включают электрические отопительные приборы или газовую плитку. Они ругают все на свете, не подозревая, что в этом виноваты компании, обслуживающие их дом. Вот вам результат незнания и простой некомпетентности.

Как же работает элеватор?

Принцип работы элеватора

Принцип работы элеватора

Элеваторный узел представляет собой достаточно объемную емкость, чем-то похожую на горшок. Но это не сам элеватор, хотя его так и называют. Это целый узел, в состав которого также входят:

  • Грязеуловители — ведь вода из трубы поступает не совсем чистая.
  • Сетчато-магнитные фильтры — узел должен обеспечить определенную чистоту теплоносителя, чтобы не забивались батареи и трубы.

Очистившись, горячая вода поступает через сопло в камеру смешения. Здесь она движется с большой скоростью, в результате чего подсасывается вода из обратного контура, который присоединен к камере смешения сбоку. Процесс подсасывания, или инжекции, происходит самопроизвольно. Теперь понятно, что изменяя диаметр сопла, можно регулировать и объем подаваемого теплоносителя, и его температуру на выходе из элеватора.

Как вы понимаете, для системы отопления элеватор — это насос и смеситель одновременно. И что важно — никакой электроэнергии.

Есть еще один момент, на который специалисты обращают внимание — это соотношение напора внутри подающего трубопровода и сопротивление элеватора. Этот показатель должен быть равен 7:1. Только такое соотношение обеспечивает эффективность работы всей системы.

Но это еще не все, что касается эффективности. Обратите внимание на тот факт, что давление внутри системы — а это подающий контур и обратный — должно быть одинаковым. Допустимо, если в обратке оно будет немного меньше. Но если разница существенна, например, в подающем трубопроводе 5,0 кгс/см2, а в обратке ниже 4,3 кгс/см2, это означает, что трубопроводная система и отопительные приборы забиты грязью.

Схема включения регулируемого элеватора водоструйного типа

Возможна и другая причина — при проведении капитального ремонта были изменены диаметры труб в меньшую сторону. То есть, подрядчик таким образом сэкономил.

Можно ли регулировать температуру теплоносителя? Можно, и для этого лучше использовать регулируемый элеватор водоструйного типа.

В конструкции такого прибора установлено сопло, диаметр которого можно изменять. Иногда диапазон регулировки, и это относится больше к зарубежным аналогам, достаточно большой, что не так уж и необходимо. Отечественные элеваторы имеют сдвиг диапазона меньше, но, как показала практика, этого достаточно на все случаи жизни.

Правда, регулируемые элеваторы редко устанавливают в жилых зданиях. Намного эффективнее их монтаж в общественных или производственных помещениях. С их помощью можно сэкономить расходы на отопление до 25% только за счет того, что они позволяют снижать температуру в ночное время, а также в выходные и праздничные дни.

Элеваторный узел отопления — что это такое и как работает

Элеваторный узел отопления

Сегодня невозможно представить свою жизнь без отопления. Еще в прошлом столетии самым популярным было печное.

В наше время его используют не многие. Самым главным недостатком печного отопления является холодный пол. Весь воздух поднимается вверх, и, таким образом, пол не обогревается.

Технический прогресс продвинулся далеко вперед. И теперь самым выгодным и популярным является система водяного отопления. Безусловно, для обеспечения комфорта в доме, тепло имеет огромное значение.

В не зависимости от того квартира это, или частный дом. Однако нужно помнить, что вид обогрева зависит именно от типа и категории жилища. В частных домах устанавливают индивидуальное отопление.

Но большинство жителей квартир все еще пользуются услугами централизованной отопительной системы, которая требует не меньшего внимания.

Элеваторный узел является одним из главных составляющих системы. Однако не многие знают о том, какие функции он выполняет. Давайте рассмотрим его функциональное предназначение.

Что это такое и для чего используется

Рабочее устройство в подвале

Самый простой способ узнать о том, что же такое элеваторный узел — побывать в подвале обычного многоэтажного дома.

Среди множества деталей отопительной системы будет несложно отыскать этот важный компонент.

Рассмотрим простую схему. Каким образом в дом поступает тепло? Существует два трубопровода: подающий и обратный. По первому осуществляется подводка горячей воды к дому. С помощью второго в котельную попадает уже холодная вода из системы.

Тепловая камера осуществляет подачу горячей воды в подвальное помещение дома. Обратите внимание на то, что на входе необходимо установить запорную арматуру.

Это может быть простая задвижка, или же шаровые стальные краны. Температура теплоносителя определяет то, как он будет работать дальше. Различают три основных уровня тепла:

Если температура теплоносителя не выше 95° С, то остается только распределить тепло по всей отопительной системе. Здесь пригодиться коллектор с балансировочными кранами.

Однако все становится не так просто, если температура теплоносителя выходит за пределы норма 95° С. Такую воду нельзя запускать в отопительную конструкцию, поэтому нагрев нужно делать меньшим. Именно в этом и заключается важная функция элеваторного узла.

Принцип и схема работы

Схема и принцип работы

Элеватор способствует охлаждению перегретой воды до температуры, соответствующей норме.

Затем теплоноситель подает ее в отопительную систему жилых помещений. В тот момент, когда горячая вода в элеваторе из подающего теплопровода смешивается с охлажденной из обратного трубопровода, и происходит охлаждение.

Схема размещения элеватора позволяет более детально ознакомиться с его функциональными возможностями. Не сложно понять, что именно эта деталь отопительной системы обеспечивает эффективность ее работы.

Он работает одновременно как 2 устройства:

  • Циркуляционный насос
  • Смеситель

Конструкция элеватора довольно простая, но эффективная. Отличается приемлемой ценой. Для ее работы не нужно подключать электрический ток. Однако имеются и некоторые недостатки, на которые необходимо обращать внимание:

  • Давление в трубопроводах прямой и обратной передачи необходимо поддерживать в пределах 0,8-2 Бар;
  • Выходная температура не поддается регулировке;
  • Каждый элемент элеватора нужно точно рассчитывать.

Можно с уверенностью сказать, что устройства получили широкое применение в коммунальной отопительной системе.

Принципиальная схема элеватора

На эффективность их работы не влияют колебания теплового и гидравлического режима в тепловых сетях. Кроме того, устройства не требуют постоянного наблюдения. Выбрав правильный диаметр сопла, осуществляется вся регулировка.

Основные элементы элеватора

Основные элементы узла

Основными составляющими устройства являются:

  • Струйный элеватор
  • Сопло
  • Камера разрежения

Элеваторный узел отопления состоит из запорной арматуры, контрольных термометров, манометров. Его еще называют «обвязкой элеватора».

Новые технические идеи и изобретения стремительно внедряются в нашу жизнь. Теплофикация не является исключением.

На смену привычным элеваторным узлам приходят устройства, которые осуществляют регулировку теплоносителя в автоматическом режиме.

Их стоимость значительно выше, но, в то же время, эти устройства более экономны и энергомичны. Кроме того, для их работы обязательно требуется электропитание. Иногда необходима его большая мощность. Надежность с одной стороны и технический прогресс — с другой.

Что в итоге окажется важнее, узнаем со временем.

Что такое элеватор отопления и как он работает?

Элеватором отопления называют струйный насос, используемый в отопительных системах многоквартирных домов с централизованной подачей тепла.

Применение элеватора отопления позволяет решить одновременно несколько задач:

  • оптимизировать процесс потребления тепловой энергии, поступающей от котельной
  • обеспечить безопасный режим работы системы отопления, снизив температуру теплоносителя в подающем трубопроводе до безопасного уровня (95С и ниже)
  • равномерно распределить тепло по всему многоквартирному дому

Решение перечисленных задач требуется только в случаях централизованной подачи тепла в жилые дома и строения. В частных домах и небольших отопительных системах, в которых температура нагрева воды позволяет подавать теплоноситель напрямую в радиаторы, струйные насосы не используются.

Основные особенности систем центрального отопления

Тепло от котельной потребителям передается с помощью нагретого теплоносителя, движущегося по трубопроводу от котлов к тепловым пунктам жилых домов. Как правило, домов много, а котельная одна, к тому же в большинстве случаев, расположенная на расстоянии нескольких километров или сотен метров от потребителя.

При одном и том же объеме теплоносителя, количество тепла, поступающее в дома, прямо пропорционально температуре его нагрева: чем она выше, тем больше тепла передано потребителям. При минусовой температуре воздуха теплоноситель может быть нагрет до 130-150 градусов Цельсия.

Для предотвращения процесса парообразования теплоноситель в системе отопления находится под давлением.

Чем больше число потребителей, тем больший объем теплоносителя необходимо нагревать и перекачивать. При этом энергетики должны не просто подать тепло в дома, но и обеспечить его безопасное потребление, что возможно только при температуре воды в радиаторах 60-70С. При более сильном нагреве приборов отопления контакт с их поверхностью может вызвать ожог.

Возникает ситуация, при которой со стороны котельной в дома под высоким давлением подается теплоноситель с температурой 130-150 С, а в квартиры поступает вода с температурой не выше предельно допустимого значения (для жилых домов 70-80С, для детских учреждений и больниц не выше 55-60С). Именно для решения этой задачи в подавляющем большинстве случаев в нашей стране используют элеватор отопления (он же струйный насос)

Как работает элеватор отопления?

Элеватор отопления состоит из корпуса сопла, сопла и смесительного тройника. Принцип действия элеватора отопления предельно прост: теплоноситель, движущийся от котельной под высоким давлением, подается в сопло, выходной диаметр которого меньше входного диаметра трубы. Сужение диаметра приводит к увеличению скорости движения жидкости и возрастанию ее кинетической энергии.

Затем жидкость с высокой скоростью поступает в смесительную камеру, размер которой намного больше выходного диаметра сопла, что приводит к резкому падению давления до уровня ниже атмосферного давления. Создается разрежение, за счет которого происходит подсос жидкости из обратного трубопровода, подведенного к камере смешения.

В результате нагретый теплоноситель «захватывает» часть обратной воды, движущейся к котлу, и увлекает ее в следующую камеру, где обе жидкости смешиваются, обмениваясь энергией, а затем поступают в подающий трубопровод отопительной системы дома, продолжая свое движение к отопительным приборам.

За счет смешения холодной обратной воды и горячего теплоносителя из подающего трубопровода удается получить нужную температуру теплоносителя и обеспечить его циркуляцию без использования дополнительных циркуляционных насосов .

При этом в систему отопления дома поступает весь теплоноситель от котельной и часть обратной уже остывшей воды, а ее оставшаяся часть, не «захваченная» элеватором, продолжает движение по обратному трубопроводу и движется к котельной, откуда, после нагрева, вновь повторяет движение к потребителю.

В результате удается уменьшить количество циркулирующей воды в теплотрассе между котельной и потребителями, что позволяет повысить эффективность всей отопительной системы в целом.

Преимущества и недостатки элеватора отопления

Конструкция элеватора отопления проста, а его стоимость невелика. Для его работы не нужно подключение к электрической сети – элеватор отопления энергонезависимое устройство. Оценивают эффективность работы элеватора по коэффициенту подсоса или безразмерному расходу среды. Как правило, КПД элеватора невелик и составляет в среднем 30%. но, несмотря на это отказываться от их применения преждевременно.

Недостатком струйного насоса в системе отопления считают отсутствие возможности управления температурой теплоносителя, но для решения этой проблемы можно использовать элеваторы с регулируемым диаметром сопла, что позволяет управлять скоростью движения потока, менять уровень разрежения в камере смешения и, следовательно, контролировать температуру воды.

Для изменения диаметра сопла в конструкцию элеватора включают электрический привод, а также датчик температуры и устройство автоматического контроля.

Элеваторный узел

Элеваторы отопления устанавливаются в составе элеваторного узла, включающего дополнительное оборудование:

  • запорную арматуру
  • манометры
  • термометры
  • фильтры (уловители грязи)

Схемы обвязки элеваторов являются частью проекта системы отопления и выполняются в соответствии с ним. Никакие самостоятельные действия посторонних лиц при этом недопустимы.

К сожалению, внешний вид элеватора, представляющий собой сужение трубопровода, часто вызывает недоумение не только у случайных граждан, но и у неграмотных сотрудников ЖЭУ.

Нередки случаи попыток «все исправить» и демонтировать элеватор или изменить его конструкцию (например, рассверлив сопло).

Результатом подобных действий бывает нарушение работы отопительной системы, при котором отопительные приборы, расположенные вначале системы перегреты, а последние радиаторы едва теплые.

Источники: http://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/elevator-otopleniya-dlya-chego-nuzhny-1761, http://otoplenievdoma.ru/ehlevatornyjj-uzel-otopleniya-chto-ehto-takoe-i-kak-rabotaet.html, http://aquagroup.ru/articles/chto-takoe-elevator-otopleniya-i-kak-rabotaet.html

Элеватор — важный инструмент для хирурга

Элеватор стоматологический есть важелеподибним хирургическим инструментом из группы расширителей, используемые для удаления корней зубов. В давние времена процедура удаления была почти единственной манипуляцией, если речь шла о зубной боли. К счастью, с развитием медицины как науки, и техническим прогрессом, удаление не является приговором, а становится промежуточным этапом и подготовительным моментом для дальнейшей имплантации и протезирования.

Поэтому, удаляя зуб, хирург-стоматолог должен помнить, что после него будет работать ортопед или имплантолог. Его задача — провести удаление так, чтобы нанести костной ткани и деснам минимальные повреждения, готовя ложе под будущий протез. Удаление неправильно подобранным элеватором стоматологическим может привести к травме альвеолярного отростка, повреждений и потери костной ткани. Поэтому элеватор это очень важный инструмент.

Строение и виды элеваторов:

Элеватор стоматологический состоит из трех частей — ручки, стержня и заостренной рабочей щечки. Именно последняя вводится в периодонтальной щели и небольшими пидкручующимы движениями вивихуеться зуб из лунки. Чем осторожнее будет проведено удаление, тем мягче и проще станет послеоперационный период для пациента. Здесь элеватор для удаления зубов играет не последнюю роль. Его конструкция, эргономичность и удобство поможет врачу достичь наилучшего результата.

Элеваторы стоматологические классификация которых проходит по типу конструкции, бывают следующие:

  • Элеватор прямой, все части которого находятся на прямой линии. Щёчка у такого инструмента может быть овальной или прямоугольной.
  • Штыковидный элеватор стоматологический может иметь различную форму рабочей части — овальную, прямоугольную, копьевидная. Бывает дистальным и медиальным. Удерживающая деталь такого вида инструмента расположена под углом 90⁰ к другой части.
  • В элеватора углового сходство с прямым, но острая часть изогнута по плоскости. Имеет одинарный и двойной изгиб, левый — к себе, и прав — от себя. Также различные формы рабочей части.

Элеваторы стоматологические виды которых соответствуют различным функциям, предназначенные для удаления зубов, расположенных на верхней или нижней челюсти. Например, элеватор, изогнутый по плоскости, которой называют «козья ножка», подходит для удаления нижних восьмых зубов.

Назначение:

Элеватор стоматологический для чего нужен? С его помощью можно удалить как целый зуб с присутствовать коронковой частью, так и отдельные корни в ротовой полости. Осуществляя ротационные движения с постепенным апикальным смещением к верхушке корня зуба, и элевацию корня из лунки, проводится экстракция.

Элеватор стоматологический цена которого будет соответствующая качества на назначение, необходимо и важным инструментом в стоматологической практике.

Новый взгляд на старые элеваторы

12 декабря 2018 г.

Огромные бетонные сооружения теперь используются как отели и кондоминиумы.

100 лет назад расширение городов было связано, в первую очередь, с развитием промышленности. Допуская определённое упрощение, можно сказать, что люди в городах жили, чтобы заводы могли работать. Прекрасно иллюстрирует это утверждение качество промышленных сооружений прошлого. Их строили на века.

В наше время городской образ жизни радикально изменился. Не в последнюю очередь это связано с тем, какие трансформировалась промышленность. Например, сейчас за рубежом практически не используются огромные элеваторы, возведённые в непосредственной близости от городских центров. Однако для нынешних девелоперов деконструкция железобетонных элеваторов является серьёзной проблемой. Сооружения по-прежнему обладают запасом прочности. Их разрушение затратно: требуется специальная техника, чтобы демонтировать конструкцию, а затем следует найти способ, как утилизировать строительный мусор.

Решение появилось одновременно во многих странах: если разрушать элеваторы дорого, почему бы их не осовременить? Как показывает практика, эта идея заинтересовала и девелоперов, и архитекторов, и потенциальных жильцов.

Silo Point (Балтимор, США)

В 1923 году на берегу Балтиморской бухты был построен крупнейший элеватор своего времени. Он использовался для трансконтинентальной торговли зерном. Урожай подвозили по железной дороге, после чего перегружали на сухогрузы. В 2005-ом, когда 90-метровоесооружение не использовалось по назначению уже несколько десятилетий, его приобрела компания Turner Development. Четыре года спустя в бывшем элеваторе прошло открытие 24-этажного небоскрёба Silo Point.В современном центре создано 350 апартаментов, а также многочисленные коммерческие и офисные помещения общей площадью 2300 кв. м.

Элеватор в Балтиморе. Середина 1920-х

В SiloPoint, особенно в жилой части здания, можно наслаждаться интерьерами премиум-уровня. На кухнях установлены мраморные столешницы, кондиционирование, занавески и освещение контролируются со смартфона. Однако два главных достоинства SiloPoint – это высота потолков (от 3 м до 4,8 м) и сказочный вид на город, который открывается из окон небоскрёба. Апартаменты можно приобрести и сейчас. Самый доступный объект оценивается в $350 000. Часть жилых помещений сдаётся в аренду, уровень месячной платы – от $2500 до $3500 в месяц.

Silo Hotel (Кейптаун, ЮАР)

57-метровый элеватор, возведённый в Южно-Африканской республике в 1924 году, принадлежал к числу крупнейших сооружений на континенте. Его эксплуатация прекратилась в 2001-ом. После многих лет забвения началась реновация, после которой в здании в 2017 году открылся роскошный 6-этажный отель TheSilo на 28 номеров, а также – музей современного искусства.

Отель, который входит в топ-листы по версии Condé Nast, занимает верхние ярусы. Стоимость одной ночи проживания варьируется в диапазоне от $900 за обычный номер до $10 000 за пентхаус. Кстати, обитатели пентхауса могут наслаждаться городскими видами с балкона площадью 24 кв. м.

Пентхаус The Silo

Базовый номер

Основную часть здания занимает Музей современного искусства Африки Zeitz. Часть экспозиции – постоянная, часть – экспонаты временных выставок. Музей стал очень популярным: уже в первый год после открытия количество посетителей превысило 350 000 человек.

The Silo (Копенгаген, Дания)

Ещё один элеватор, расположенный на берегу бухты, превратился в роскошный кондоминиум в 2017 году. Архитектурное бюро COBE радикально изменило фасады, установив поверх несущих бетонных стен конструкции из современных прочных и лёгких материалов. Интерьеры TheSilo практически не подверглись изменению. Грубый серый бетон и массивные стальные балки по-прежнему составляют видимую основу здания.

В 17-этажном кондоминиуме создано всего 38 апартаментов, площадь которых составляет от 106 кв. м до 401 кв. м. Максимальная высота потолков в жилых помещениях – 7 м.

Silos at Elk Street (Баффало, США)

Баффало, штат Нью-Йорк, в конце XX века стал символом ушедшей эпохи. Некогда крупный промышленный и торговый центр превратился в один из городов «Ржавого пояса», как называют американцы деградирующие районы на северо-востоке страны. 100 лет назад в Баффало компактно построили несколько зерновых элеваторов. Один из них появился в 1926 году, сразу после отмены Сухого Закона. Он принадлежал пивоваренной компании Buffalo Malting Co.Здание прекратили использовать по назначению в 1986-ом, после чего оно оставалось заброшенным вплоть до октября 2015 года, когда муниципалитет продал его на аукционе за $5000 (sic!) архитектурному бюро Young + Wright. С тех пор инвестиции в проект составили $3 млн.

Джерри Янг (Jerry Young) слева и Шон Райт (Shawn Wright) в главном здании бывшего пивоваренного завода

В помещениях сохранится часть исторического оборудования. Например, эти шнеки, которые использовались для взбалтывания солода

Результатом работ, которые ещё продолжаются, станет здание смешанного использования Silosat Elk Street. 2 июля 2018 года завершился первый этап редевелопмента. Архитектурная компании Young + Wright переехала в новый офис, созданный в кирпичной трёхэтажной постройке, где раньше располагался пивоваренный цех. Одновременно с работами в помещениях будут обустраиваться и площади вокруг комплекса, что положительно скажется на развитии города в целом.

В бывшей емкости для замачивания солода обустроена переговорная комната

Офис архитектурного бюро Young + Wright

Трансформация зерновых элеваторов в современные жилые и коммерческие центры является важным аспектом социокультурного развития. Ведь что такое дворцы и соборы старых европейских городов? Зачастую это только памятники прошедших эпох. Изучая парадную архитектуру, мы постигаем традиции и культуру населения. Но ведь города эпохи модерн зачастую возникали вокруг заводов или других промышленных объектов. Элеваторы и фабрики являются настоящимипамятниками прошлым поколениям тружеников, которые на некогда безлюдном участке создали «град на холме». Если сохранять объекты промышленной архитектуры, мы сможем правильно понимать историю города и образ мыслей его жителей.

Можно посмотреть:

CAMP’S: архитектура, аббатство, горчица и соления
SILOS 13 в Париже

Можно почитать:

Детройтская пятилетка

Лукаш Качмарчик: «BlankArchitects создаёт ответственную архитектуру»

Реконструируй это 

Что такое «элеватор» и для чего он нужен? | СТОМАТОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ!

Эффективность проведённого лечения напрямую зависит от грамотного выбора инструмента. В широком спектре необходимых для работы стоматолога приспособлений одно из главных мест занимает элеватор. Элеватор стоматологический – инструмент, предназначенный для удаления зубов. Существует несколько видов изделий, различающихся формой, размерами, величиной угла между осями рабочей и промежуточной части, углом заточки лезвия:

  • прямые, предназначенные для удаления корней на верхней челюсти и для ретракции зубов мудрости;
  • угловые, используемые при ретракции корней на нижней челюсти;
  • штыковидные, предназначенные для удаления корневых зубов на нижней челюсти.

Несмотря на особенности конструкции инструментов, всех их объединяет общий механизм работы – принцип рычага.

Элеватор стоматологический состоит из массивной ручки, соединительного стержня и более узкой заострённой рабочей части (щёчки). Рукоятка инструмента имеет эргономичную форму для удобного удержания в руке. Для различных модификаций элеваторов предусмотрена своя конструкция рабочей части. Она может иметь разную толщину, наклон и изгиб.

Например, элеватор прямой стоматологический имеет расположенную параллельно с ручкой рабочую часть. На щёчке с одной стороны предусмотрена гладкая выпуклость, с другой – вогнутость. Края такого элеватора закруглены и не имеют острых элементов. У угловых элеваторах рабочая часть находится под углом 120 градусов по отношению к ручке. Щёчки угловых инструментов могут быть закруглены или иметь треугольную форму. Штыковидный элеватор по своему строению напоминает штопор. Щёчка у инструмента достаточно острая и напоминает копьё. Угол между соединительной частью и ручкой составляет 90 градусов.

Как и подавляющее большинство стоматологических инструментов, элеваторы подлежат стерилизации в автоклавах или методом сухой тепловой обработки.

Подписывайтесь на наш канал. Здесь много интересного как для стоматологов, так и для пациентов!

Будем рады вашим лайкам, репостам и комментариям!

лифт | вертикальный транспорт | Britannica

лифт , также называемый лифтом , автомобиль, который движется в вертикальной шахте для перевозки пассажиров или грузов между уровнями многоэтажного здания. Большинство современных лифтов приводятся в движение электродвигателями с помощью противовеса через систему тросов и шкивов (шкивов). Открыв путь к более высоким зданиям, лифт сыграл решающую роль в создании характерной городской географии многих современных городов, особенно в Соединенных Штатах, и обещает сыграть незаменимую роль в будущем развитии городов.

Практика подъема грузов механическими средствами во время строительных работ восходит как минимум к римским временам; римский инженер-архитектор Витрувий в I в. до н. э. описал подъемные платформы, в которых использовались шкивы и шпили, или лебедки, приводимые в действие силой человека, животных или воды. Сила пара применялась к таким устройствам в Англии к 1800 году. В начале 19 века был введен гидравлический подъемник, в котором платформа крепилась к поршню в цилиндре, погруженном в землю под валом на глубину, равную высоте вала. .Давление на жидкость в цилиндре создавалось паровым насосом. Позже была использована комбинация шкивов, чтобы увеличить движение автомобиля и уменьшить глубину плунжера. Во всех этих устройствах использовались противовесы для уравновешивания веса автомобиля, а мощности требовалось ровно столько, чтобы поднять груз.

Британская викторина

Изобретения: от штыков до реактивных двигателей

Когда была изобретена английская булавка? Когда был представлен автомобиль Model T? Расставьте все точки над I и зачеркните свои (модель) Т, проходя этот тест на изобретения.

До середины 1850-х годов эти принципы в основном применялись к грузовым подъемникам. Плохая надежность канатов (обычно пеньковых), использовавшихся в то время, делала такие подъемные платформы неудовлетворительными для использования пассажирами. Когда американец Элиша Грейвс Отис в 1853 году представил устройство безопасности, он сделал возможным пассажирский лифт. Устройство Отиса, продемонстрированное на выставке Хрустального дворца в Нью-Йорке, включало в себя зажимное приспособление, которое захватывало направляющие, по которым двигался автомобиль, когда натяжение подъемного каната ослабевало. Первый пассажирский лифт был введен в эксплуатацию в универмаге Haughwout в Нью-Йорке в 1857 году; управляемый паром, он поднялся на пять этажей менее чем за минуту и ​​имел явный успех.

Усовершенствованные версии лифта с паровым приводом появились в течение следующих трех десятилетий, но значительного прогресса не произошло до появления электрического двигателя для работы лифта в середине 1880-х годов и первой коммерческой установки электрического пассажирского лифта в 1889 году. .Эта инсталляция в здании Демарест в Нью-Йорке использовала электродвигатель для привода заводного барабана в подвале здания. Введение электричества привело к двум дальнейшим достижениям: в 1894 г. были введены кнопочные элементы управления, а в 1895 г. в Англии был продемонстрирован подъемный механизм, передавший мощность на шкив (шкив) в верхней части вала; веса автомобиля и противовеса было достаточно, чтобы гарантировать сцепление с дорогой. Сняв ограничения, налагаемые наматывающим барабаном, механизм тягового привода сделал возможным использование более высоких валов и более высоких скоростей. В 1904 году была добавлена ​​«безредукторная» функция путем прикрепления приводного шкива непосредственно к якорю электродвигателя, что сделало скорость практически неограниченной.

После преодоления проблем безопасности, скорости и высоты внимание было обращено на удобство и экономичность. В 1915 году было введено так называемое автоматическое выравнивание в виде автоматического управления на каждом этаже, которое срабатывало, когда оператор отключал ручное управление на определенном расстоянии от уровня пола и направлял машину к точно установленной остановке.Добавлено силовое управление дверями. С увеличением высоты здания скорость лифта увеличилась до 1200 футов (365 метров) в минуту в таких экспресс-установках, как на верхних этажах Эмпайр-стейт-билдинг (1931 г.), и достигла 1800 футов (549 метров) в минуту в Центре Джона Хэнкока. , Чикаго, 1970 г.

Автоматический режим, широко распространенный в больницах и многоквартирных домах из-за его экономичности, был улучшен за счет введения коллективного режима, при котором лифт или группа лифтов отвечали на вызовы последовательно сверху вниз или наоборот. наоборотОсновной функцией безопасности всех лифтовых установок была блокировка двери шахты, которая требовала, чтобы внешняя дверь (шахта) была закрыта и заблокирована, прежде чем кабина могла двигаться. К 1950 году в эксплуатации находились автоматические системы группового контроля, что устраняло необходимость в операторах лифтов и стартёрах.

В основе идеи двухэтажного лифта, впервые опробованного в 1932 году, лежала ранняя попытка свести к минимуму потери площади пола при установке лифтов в высотных зданиях. Каждый лифт состоял из двух кабин, одна устанавливалась над другой и работала как единое целое, обслуживающее два этажа на каждой остановке.Техника получает все большее распространение. Автоматические двухэтажные лифты в здании Time-Life Building в Чикаго работали в 1971 году, а также в башне Джона Хэнкока в Бостоне; здание Standard Oil Company (Индиана) в Чикаго; и Canadian Imperial Bank of Commerce, Торонто, строились в 1971 году.

Современные лифты производятся различных типов для многих целей; помимо обычных грузовых и пассажирских перевозок они используются на кораблях, плотинах и таких специализированных сооружениях, как ракетные установки. В высотных строительных работах используются лифты для тяжелых грузов с быстрым спуском. Практически все они приводятся в движение электрическим приводом либо с помощью тросов, шкива и противовеса, либо с помощью барабанного механизма (до сих пор используемого во многих малоэтажных грузовых лифтах), либо с помощью электрогидравлической комбинации. Несколько тросов (три и более) увеличивают как поверхность сцепления со шкивом, так и коэффициент безопасности; выход из строя кабеля случается редко.

Приводной двигатель обычно работает от переменного тока для более низких скоростей и от постоянного тока для более высоких скоростей.У двигателя постоянного тока изменение скорости осуществляется изменением напряженности поля генератора постоянного тока и регулированием непосредственной связи якоря генератора с якорем приводного двигателя. Для скоростных лифтов используется безредукторная схема, обычно с тросами, дважды обмотанными вокруг шкива. Тяговый лифт может иметь неограниченный подъем, однако подъемы свыше 100 футов требуют компенсационных тросов — , т. е. тросов от днища кабины до низа противовеса; по мере того, как кабина поднимается, вес компенсирующего троса передается на кабину, а по мере ее опускания большая часть передается на противовес, сохраняя нагрузку на ведущую машину почти постоянной (см. рисунок).

Гидроцилиндры и плунжеры применяются для малоэтажных пассажирских лифтов и грузовых лифтов большой грузоподъемности. Плунжер толкает платформу снизу под действием масла под давлением в цилиндре. Высокоскоростной электрический насос создает давление, необходимое для подъема лифта; автомобиль опускается под действием клапанов с электроприводом, которые сбрасывают масло в резервуар для хранения. Специализированные типы гидроцилиндров и плунжерных механизмов, включая горизонтально расположенные элементы, используются для нестандартных применений.Например, канатный или «редукторный» тип гидравлического лифта, распространенный примерно в 1900 году, с плунжером и цилиндром, снабженным шкивами на каждом конце, используется на лифтах авианосцев для подъема тяжелых грузов на короткие расстояния. При приложении давления к плунжеру расстояние между шкивами увеличивается, и канаты, обернутые вокруг шкивов, подтягивают элеватор вверх.

Лифты, поднимаемые с помощью подъемных канатов, должны иметь «предохранители» на платформе — устройства, предназначенные для зажима стальных направляющих при активации и быстрого торможения лифта до полной остановки.Предохранитель, обычно устанавливаемый под платформой автомобиля, приводится в действие регулятором скорости через трос. Трос переводит предохранитель во включенное положение в случае чрезмерного движения автомобиля вниз. Устройство сначала отключает питание лифта; если превышение скорости продолжается, он применяет предохранительный тормоз.

Большинство современных лифтов являются автоматическими, в них используются различные системы управления для индивидуального или группового управления лифтами. Самая ранняя система автоматического управления, однокнопочная автоматическая, дает водителю исключительное право использовать автомобиль для поездки. Применяется в небольших многоквартирных домах и для грузовых лифтов.

Коллективная работа популярна для использования с одним лифтом в здании. Автомобиль последовательно отвечает на все вызовы в одном направлении, а затем дает задний ход и отвечает на все вызовы в противоположном направлении. Он используется в больших квартирах, больницах и небольших офисных зданиях. Вариант, называемый двухавтомобильным или дуплексным коллективом, позволяет двум машинам работать вместе и обмениваться вызовами между ними.

Групповой автоматический режим управляет двумя или более автомобилями как группой, поддерживая их синхронизацию для работы в течение заданного рабочего интервала.Групповой автоматический режим используется при интенсивном движении и работе двух или более лифтов, например, в больницах, универмагах и офисах.

Отдельные наружные двери и двери кабины являются неотъемлемой частью современных лифтовых систем. Оба обычно используют один и тот же тип операции — , например, с центральным открытием, двумя створками, одной створкой. Двери открываются и закрываются электродвигателем автомобиля. Скорость закрытия двери регулируется во избежание травмирования людей, застрявших в процессе закрытия. Датчик электрически переворачивает дверь, если она ударяется о предмет при закрывании.Фотоэлектрические элементы управления и электронные бесконтактные устройства также используются для управления переворотом двери. Двери шахты спроектированы таким образом, что они всегда закрываются до начала работы лифта.

Для грузовых лифтов обычно используются вертикально раздвижные двустворчатые двери. Такие двери состоят из верхней и нижней створки, механически соединенных таким образом, что нижняя половина опускается до уровня пола, а верхняя половина возвышается над крышей кабины. Часто требуются защитные внутренние ворота.

В отдаленных местах, особенно в частных домах, по закону часто требуется телефон с внешней телефонной станцией.Во многих зданиях лифты имеют системы внутренней связи на случай механических поломок. Часто предусмотрены тревожные кнопки, аварийное освещение и аварийное питание.

Автоматические погрузочно-разгрузочные устройства встроены в современные грузовые лифты. Кнопка вызова активирует автоматический вызов; подъезжает лифт, груз втягивается в кабину, кабина перемещается на нужный этаж, и груз выгружается.

Как работают лифты и лифты?

Как работают лифты и подъемники? — Объясните этот материал

Реклама

Нажмите верхнюю кнопку лифта и приготовьтесь к долгой поездке: всего через несколько дней вы будете махать рукой из космоса! Лифты, которые могут подниматься вверх
за пределами Земли, безусловно, захватили воображение людей в течение десятилетия
или около того с тех пор, как ученые-космонавты впервые предложили их — и это неудивительно.
Но в свое время обычные офисные лифты, вероятно, казались почти такими же радикальными. Это было не просто
блестящие строительные материалы, такие как сталь и
бетон, который позволил
современные небоскребы, чтобы воспарить к облакам: это было изобретение, в
1861 г., о безопасном и надежном лифте человека по имени Элиша Грейвс.
Отис из Йонкерс, Нью-Йорк.Отис буквально изменил лицо
Земле, разработав машину, которую он скромно назвал «улучшением в
подъемных устройств», что позволило городам расширяться вертикально по мере
так и по горизонтали. Вот почему его изобретение по праву может быть
описывается как одна из самых важных машин всех времен. Давайте
присмотритесь к лифтам и узнайте, как они работают!

Фото: Как далеко вас унесет верхняя кнопка? Весь путь в космос? НАСА уже работает
на лифте, который мог бы доставлять материалы с поверхности Земли на геостационарную околоземную орбиту на высоту 35 786 км (22 241 милю).Иллюстрация художника Пэта Ролинга предоставлена ​​Центром космических полетов имени Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Что такое лифт?

Художественное произведение: За исключением электронных систем управления, основной механизм тяговых лифтов (тех, которые поднимаются и опускаются с помощью тросов) не сильно изменился за более чем столетие. Эта диаграмма взята из исторической брошюры Otis.
датировано примерно 1900 годом, любезно предоставлено
Интернет-архив.

Что раздражает в лифтах (если вы пытаетесь их понять), так это то, что их
рабочие части обычно закрыты.С точки зрения кого-то
путешествуя из вестибюля на 18-й этаж, лифт — это просто
металлический ящик с дверьми, которые закрываются на одном этаже, а затем снова открываются на
Другая. Для тех из нас, кто более любопытен, ключевые части лифта:

  1. Один или несколько автомобилей (металлических ящиков), которые поднимаются вверх и вниз.
  2. Противовесы, уравновешивающие вагоны.
  3. Электродвигатель, поднимающий и опускающий вагоны, включая
    система торможения. (В некоторых лифтах вместо этого используются гидравлические механизмы.)
  4. Система прочных металлических тросов и шкивов между вагонами и двигателями.
  5. Различные системы безопасности для защиты пассажиров при обрыве троса.
  6. В больших зданиях электронная система управления, направляющая автомобили на нужный этаж с помощью
    так называемый «алгоритм лифта» (сложный вид математического
    логика), чтобы гарантировать, что большое количество людей перемещается вверх и вниз в
    самым быстрым и эффективным способом (особенно важно в огромных,
    оживленные небоскребы в час пик). Интеллектуальные системы запрограммированы
    нести гораздо больше людей вверх, чем вниз в начале
    днем и наоборот в конце дня.

На фото: типичный современный лифт с электронным управлением. Если вы подождете, пока машины уберутся с дороги, вы часто сможете увидеть некоторые из механизмов и понять, какие части за что отвечают.

Рекламные ссылки

Как лифты используют энергию

С научной точки зрения все лифты работают на энергии.Чтобы добраться с земли до 18-го
пол, поднимаясь по лестнице, вы должны перемещать вес своего тела
против направленной вниз силы тяжести. Энергия, которую вы тратите
в процессе (в основном) преобразуется в потенциальную энергию, поэтому
подъем по лестнице увеличивает вашу потенциальную энергию (подъем вверх)
или уменьшение вашей потенциальной энергии (снижение).
Это пример закона сохранения энергии в действии.
У вас действительно больше потенциальной энергии наверху здания, чем внизу, даже если это не ощущается иначе.

Для ученого лифт — это просто устройство, которое увеличивает или уменьшает
потенциальной энергии без необходимости поставлять эту энергию
себя: лифт дает вам потенциальную энергию, когда вы поднимаетесь
и он забирает у вас потенциальную энергию, когда вы спускаетесь. В
теории, это звучит достаточно просто: лифту не нужно много
энергии вообще, потому что она всегда будет возвращаться столько же (когда она
идет вниз) как выдает (когда идет вверх). К сожалению, это не
совсем уж просто.Если бы все лифты были простыми подъемниками с
клетка, проходящая через шкив, потребовала бы значительного количества энергии
поднимать людей, но у него не было бы возможности вернуть эту энергию: энергия
просто потеряться из-за трения тросов и тормозов (исчезновение
в воздух как отработанное тепло), когда люди возвращались вниз.

Сколько энергии потребляет лифт?

Фото: Лифты не просто висят на одном тросе: есть несколько прочных тросов, поддерживающих вагон на случай, если один из них оборвется. Если случится худшее, вы обнаружите, что в кабине лифта часто есть телефон экстренной связи, который вы можете использовать внутри кабины лифта, чтобы вызвать помощь.

Если лифт должен поднять слона (весом, скажем, 2500 кг) на расстояние, может быть, 20 м.
в воздух, он должен снабдить слона 500 000 джоулей энергии.
дополнительная потенциальная энергия. Если он поднимется за 10 секунд, он должен
работают со скоростью 50 000 джоулей в секунду или 50 000 ватт, что
примерно в 20 раз больше энергии, чем потребляет обычный электрический тостер.

Предположим, лифт целый день перевозит слонов (10 часов или 10 × 60 = 600
минут или 10 × 60 × 60 = 36 000 секунд) и поднимать вдвое меньше времени.
(18 000 секунд). Всего потребуется 18 000 × 50 000 = 900.
миллионов джоулей (900 мегаджоулей) энергии, что равно 250
киловатт-часы в более привычных терминах.

На самом деле, лифт не был бы на 100% эффективен: вся энергия, которую он потреблял от
электроэнергия не будет полностью преобразована в потенциальную энергию в
восходящие слоны. Некоторые будут потеряны из-за трения, звука, тепла,
сопротивление воздуха (лобовое сопротивление) и другие потери в механизме. Таким образом, реальное потребление энергии будет
быть несколько больше.

Звучит как огромное количество энергии — и это так. Но многое из этого
можно сэкономить, используя противовес.

Противовес

Фото: Противовес перемещается вверх и вниз на колесах, которые следуют по направляющим сбоку
шахта лифта. Кабина лифта находится наверху этой шахты (вне поля зрения), поэтому противовес находится внизу.Когда кабина движется вниз по шахте, противовес движется вверх и наоборот. У каждой машины есть свой противовес, поэтому машины могут работать независимо друг от друга. На этой картинке вы также можете видеть двери на каждом этаже, которые открываются и закрываются только тогда, когда кабина лифта выровнена с ними.

На практике лифты работают несколько иначе, чем простые подъемники. Лифт
уравновешивается тяжелым противовесом, который весит примерно столько же
как автомобиль, когда он загружен наполовину (другими словами, вес
самого автомобиля плюс 40–50 процентов от общего веса, который он может нести). Когда лифт идет
вверх, противовес опускается — и наоборот, что помогает нам в
четыре способа:

  1. Противовес облегчает двигателю подъем и опускание автомобиля — просто
    как сидение на качелях значительно облегчает подъем чьего-либо
    веса по сравнению с поднятием их на руках. Благодаря
    противовес, двигатель должен использовать гораздо меньше усилий, чтобы переместить
    машина вверх или вниз. Если предположить, что автомобиль и его содержимое весят больше, чем противовес, все
    двигатель должен подняться, это разница в весе между ними и немного больше
    сила для преодоления трения в шкивах и так далее.
  2. Поскольку прилагается меньшее усилие, меньше натяжение тросов, что делает лифт
    немного безопаснее.
  3. Противовес снижает количество энергии, необходимой двигателю. Это
    интуитивно очевидно любому, кто хоть раз сидел на качелях:
    качели правильно сбалансированы, вы можете качаться вверх и вниз на любое число
    раз, не уставая по-настоящему, — совсем не то,
    поднимать кого-то на руки, что очень быстро утомляет. Этот
    пункт также вытекает из первого: если двигатель использует
    меньше силы, чтобы переместить автомобиль на то же расстояние, он делает меньше работы
    против силы тяжести.
  4. Противовес уменьшает количество тормозов, необходимых лифту. Представьте, если
    не было противовеса: тяжело нагруженная кабина лифта была бы
    действительно трудно тянуть вверх, но на обратном пути
    мчаться на землю сама по себе, если бы не было какого-то
    надежный тормоз, чтобы остановить его. Противовес значительно облегчает управление
    вагон лифта.

В другой конструкции, известной как дуплексный невесомый лифт, соединяются две кабины
к противоположным концам одного и того же кабеля и эффективно сбалансировать каждый
другой, устраняя необходимость в противовесе.

Предохранительный тормоз

У всех, кто когда-либо ездил на эскалаторе, возникала одна и та же мысль: а что, если трос
держать эту штуку вдруг сломается? Уверяю вас, нечего
беспокоюсь о. Если трос оборвется, различные системы безопасности предотвратят
кабина лифта от падения на пол. Это было здорово
новшество, которое Элиша Грейвс Отис сделал еще в 1860-х годах. Его
лифты не просто держались на веревках: они также имели
храповая система в качестве резервной. Каждая машина проехала между двумя
вертикальные направляющие с прочными металлическими зубьями, встроенными до упора
их.В верхней части каждой машины находился подпружиненный механизм.
с прикрепленными крючками. Если трос рвался, крюки прыгали
наружу и застрял в металлических зубьях направляющих,
надежно зафиксировать автомобиль в нужном положении.

Как работал оригинальный лифт Otis

Работа: Лифт Отиса. Благодаря чудесам Интернета очень легко просмотреть оригинальные патентные документы и точно узнать, о чем думали изобретатели. Здесь, любезно предоставлено патентом и товарным знаком США
Office) — один из рисунков, которые Элиша Грейвс представил Отису вместе со своим патентом на «Подъемное устройство» от 15 января 1861 года.Я немного раскрасил его, чтобы было легче понять.

Значительно упрощено, вот как это работает:

  1. Отсек лифта (1, зеленый) поднимается и опускается с помощью подъемно-шкивной системы (2) и подвижного противовеса (не виден
    в этой картине). Видно, как лифт плавно движется между вертикальными направляющими: он не просто тупо болтается на тросе.
  2. Трос, выполняющий подъем (3, красный), наматывается на несколько шкивов и основной намоточный барабан.Не забывайте, что этот лифт был изобретен до того, как кто-то по-настоящему начал использовать электричество: его поднимали и опускали вручную.
  3. В верхней части кабины лифта находится простой механизм, состоящий из подпружиненных рычагов и шарниров (4). Если основной трос (3) рвется, пружины выталкивают два прочных стержня, называемых «собачками» (5), так что они фиксируются в вертикальных стойках направленных вверх зубцов (6) с обеих сторон. Это похожее на храповик устройство надежно фиксирует лифт на месте.

Фото: Современный лифт имеет много общего с оригинальным дизайном Otis.Здесь вы можете увидеть маленькие колеса по краям кабины лифта, которые помогают ей плавно двигаться вверх и вниз по направляющим.

Согласно Отису, ключевой частью изобретения было: «иметь собачки и зубья крюка стоек, сформированные, по существу, так, как показано, так что вес платформы в случае обрыва веревки вызовет собачки и зубы, чтобы сцепиться и предотвратить случайное разделение одного и того же».

Если вам нужно более подробное объяснение, взгляните на оригинальный патент Отиса, патент США № 31,128: Улучшение подъемного устройства.В нем более подробно объясняется, как лебедка и шкивы работают с противовесом.

Отис изобрел лифт?

Нет. Он изобрел безопасный лифт: он заметил, как обычные лифты могут выйти из строя, и придумал лучший вариант.
дизайн, который сделал их более безопасными. Лифт Отис датируется серединой 19 века, но обычные лифты появились еще раньше.
гораздо дальше — вплоть до греческих и римских времен. Мы можем проследить их до более общих видов подъемного оборудования, таких как краны,
лебедки и шпили; древние устройства для подъема воды, такие как шадуф (иногда пишется как шадуф), основанные на конструкции качающихся качелей, вполне могли вдохновить на использование противовесов в первых лифтах и ​​подъемниках.

Регуляторы скорости

Большинство лифтов имеют полностью отдельную систему регулирования скорости, называемую
губернатор, который является тяжелым
маховик с
внутри него встроены массивные механические руки. Обычно руки держат внутри
маховик здоровенными пружинами, но если подъемник движется слишком быстро, они
лететь наружу, нажимая на рычажный механизм, который приводит в действие одну или несколько тормозных систем.
Во-первых, они могут отключить питание подъемного двигателя. Если это не удается и лифт продолжает ускоряться,
руки вылетят еще дальше и сработают второй механизм, задействовав тормоза.Некоторые регуляторы полностью механические; другие электромагнитные;
третьи используют смесь механических и электронных компонентов.

Работа: Как работает губернатор. Подъемный двигатель (1) приводит в движение шестерни (2), которые вращают шкив (3) — колесо с желобками, которое направляет основной трос. Трос поддерживает как противовес (4), так и подъемную кабину (5). Отдельный трос регулятора (6) прикреплен к кабине подъемника и механизму регулятора справа. Регулятор состоит из маховика с центробежными рычагами внутри него (7).Если подъемник движется слишком быстро, рычаги вылетают наружу, приводя в действие предохранительный механизм, который притормаживает трос регулятора (8) и замедляет его. Поскольку трос регулятора теперь движется медленнее, чем основной трос и сама кабина, он активирует другой механизм, который заставляет фрикционные тормоза вылетать из кабины лифта на ее внешние направляющие, плавно и безопасно останавливая ее (в аналогичном случае). путь к оригинальному предохранительному механизму Otis).

Изображение: пример полностью механического механизма регулятора, разработанного инженерами Otis в 1960-х годах.Вы можете увидеть маховик (серый) с его центробежными рычагами внутри (светло-голубой) и удерживающими их пружинами (желтый). Когда колесо вращается слишком быстро, рычаги вылетают наружу, отключая тормозное устройство, которое прикладывает пару подпружиненных рычагов (темно-синий) к тросу регулятора (коричневый). Из патента США 3 327 811: Губернатор Джозефа Мастроберте, компания Otis Elevator, запатентована 27 июня 1967 г. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавлением цветов для облегчения понимания).

Фото: В старых лифтах иногда использовались центробежные регуляторы с двумя маленькими тяжелыми металлическими шариками, которые двигались вверх и наружу при вращении, блокируя кабину, если они двигались слишком быстро и слишком далеко.Это двигатель подъемника и подъемник (слева) и центробежный регулятор (справа) на старом лифте Otis на плотине Гранд-Кули. Фотография Джета Лоу, Библиотека Конгресса, отдел печати и фотографий, HAEL WASH, 13-GRACO, 1A-32.

Другие системы безопасности

Современные лифты имеют несколько систем безопасности. Как тросы на подвеске
мост, трос в лифте сделан из множества металлических нитей
проволочного каната, скрученного вместе, поэтому небольшой отказ одной части кабеля не
по крайней мере, вызовет какие-либо проблемы.Большинство лифтов также имеют
несколько отдельных тросов, поддерживающих каждую кабину, так что при полном выходе из строя одного троса
другие функционируют на его месте. Даже если все тросы оборвутся, эта система все равно удержит автомобиль на месте.

Наконец, если вы когда-нибудь смотрели на лифт из прозрачного стекла, вы наверняка заметили гигантский
гидравлическая или газовая пружина
буфер внизу, чтобы смягчить удар
если предохранительный тормоз каким-то образом выйдет из строя. Спасибо Элише Грейвс Отис и
многие талантливые инженеры, которые пошли по его стопам, вы
в лифте гораздо безопаснее, чем в машине.

Как работает гидравлический подъемник?

Лифты, которые работают с тросами и колесами, иногда называют тяговыми лифтами , потому что они
включают двигатель, тянущий автомобиль, и противовес. Однако не все лифты работают таким образом.
В небольших зданиях довольно часто можно встретить гидравлические лифты , которые поднимают и опускают
одноместный автомобиль с гидравлическим цилиндром (заполненный жидкостью поршень, аналогичный тем, которые используются в строительных машинах, таких как бульдозеры и краны).Гидравлические лифты механически проще и, следовательно, дешевле в установке, но, поскольку в них обычно не используются противовесы, они потребляют больше энергии для подъема и опускания автомобиля. Иногда гидроцилиндр устанавливается непосредственно под автомобилем и толкает его вверх и вниз (конструкция, известная как прямого действия ). В качестве альтернативы, если для этого нет места, домкрат можно установить сбоку от шахты лифта, управляя кабиной с помощью системы тросов и шкивов (в конструкции, известной как непрямого действия ).Более сложные лифты, такие как показанный здесь, используют несколько гидравлических цилиндров и противовесов.

Произведение: Гидравлический лифт с энергосберегающим противовесом. В этой конструкции легковой автомобиль (1) поддерживается гидравлическим цилиндром прямого действия (2), соединенным через гидравлический насос (3), приводимый в действие двигателем (4), соединенным со вторым гидроцилиндром (5), который приводит в действие противовес (6). Когда кабина лифта падает, насос перекачивает гидравлическую жидкость от одного штока (2) к другому (5), что позволяет избежать необходимости в резервуаре для жидкости. Мой рисунок основан на конструкции Отиса, описанной в патенте США 5 975 246: Гидравлически сбалансированный лифт Ренцо Тоски, Otis Elevator Company, запатентован 2 ноября 1999 года.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Другие полезные сайты

  • Elevator World: отраслевой журнал с множеством интересных материалов о последних событиях в мире «людского движения».

Артикул

  • Старинные лифты Каира, великолепные и глючные, сцены любви и страха Вивиан Йи.The New York Times, 20 сентября 2021 г. Увлекательный взгляд на древние лифты в египетской столице.
  • В новых предлагаемых лифтах метро некоторые видят риск терроризма автора Сара Маслин Нирджан. The New York Times, 22 января 2018 г. Некоторые жители Манхэттена выступают против лифтов, которые могли бы сделать метро более доступным, как потенциальную угрозу безопасности.
  • Поездка на капсуле времени в квартиру 8G Энди Ньюмана. The New York Times, 15 декабря 2017 г. Празднование старомодного, ручного
    управляемые лифты.
  • Лифты на магнитной подвеске будут поднимать вас вверх, вниз и в стороны к 2016 году, Эван Акерман. IEEE Спектр. 2 декабря 2014 г. Как линейные двигатели избавляют от необходимости использовать традиционные лифтовые кабели.
  • В лифты, а потом в яму автора Джули Бесонен. Нью-Йорк Таймс. 22 августа 2014 г. Увлекательное знакомство с Историческим музеем лифта.
  • Самый быстрый лифт: испытательная башня Hyundai Elevator от Элизы Стрикленд. IEEE Спектр. 1 июня 2011. Ультрасовременным небоскребам нужны современные лифты, способные двигаться со скоростью 64 км/ч (40 миль в час).
  • Небо — это предел: краны и подъемные устройства с приводом от человека, Крис Де Декер, журнал Low-Tech, 25 марта 2010 г. Более общий взгляд на историю механического подъема.
  • На подъеме, Шон Куглан, BBC News, 6 апреля 2007 г. Краткий исторический обзор лифтовой техники от Otis до Taipei 101.
  • Умные лифты от Клайва Томпсона. The New York Times, 10 декабря 2006 г. Miconic 10 быстрее доставляет людей к месту назначения, направляя пассажиров к разным кабинам лифта в вестибюле.
  • Быстрые лифты попадают в книги рекордов: BBC News, 16 декабря 2004 г. Как быстро могут двигаться лифты?

Книги

Лифты
  • Справочник по движению в лифте: теория и практика Джины Барни и Лютфи Аль-Шарифа. Routledge, 2016. Исследует теорию проектирования лифтов (и других транспортных систем) для наиболее эффективного перемещения большого количества людей.
  • Справочник по вертикальной транспортировке Джорджа Р. Стракоша и Роберта С. Капорале.John Wiley, 2010. Актуальный справочник о современных лифтовых системах, подготовленный журналом Elevator World.
История
  • Поднятые: культурная история лифта Андреаса Бернарда. NYU Press, 2014. Архитектура, инженерия, политика и психология — вот некоторые из тем, затронутых в этом обширном исследовании.
  • От восходящих комнат до скоростных лифтов: история пассажирского лифта в 19 веке, Ли Э. Грей. Лифт Мир, 2002.Эта увлекательная книга охватывает период 1850–1900 годов, начиная с первых грузовых лифтов, рассматривая роль лифтов в развитии небоскребов и заканчивая современными безопасными лифтами примерно 1900 года.
  • [PDF] История американской лифтовой промышленности: 1850–2001 гг., Патрик Карражат. Lir Group, 2009. [Архивировано с помощью Wayback Machine.]
  • Брошюра Otis Elevator около 1900 г. Эта архивная брошюра показывает нам, что электрические и гидравлические лифты были довольно сложными в начале 20-го века, хотя их максимальная скорость составляла всего около 11 миль в час (1000 футов/мин).
  • История инженерии в классические и средневековые времена Дональда Р. Хилла. Routledge, 1984. Хотя в этой книге не рассматриваются элеваторы (насколько я помню), в ней очень подробно рассказывается о древних водоподъемных машинах, используемых для орошения, которые были одними из первых механических подъемных устройств.
Для юных читателей
  • Лифты Трейси Морер. Rourke Educational, 2017. Введение на 48 страницах для детей от 8 до 11 лет.
  • Стань механиком по лифтам автора Уил Мара.Cherry Lake, 2019. 32-страничный обзор для начинающих инженеров.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Лифты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-elevators-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Больше информации на нашем веб-сайте…

Как работают лифты и лифты?

Как работают лифты и подъемники? — Объясните этот материал

Реклама

Нажмите верхнюю кнопку лифта и приготовьтесь к долгой поездке: всего через несколько дней вы будете махать рукой из космоса! Лифты, которые могут подниматься вверх
за пределами Земли, безусловно, захватили воображение людей в течение десятилетия
или около того с тех пор, как ученые-космонавты впервые предложили их — и это неудивительно.Но в свое время обычные офисные лифты, вероятно, казались почти такими же радикальными. Это было не просто
блестящие строительные материалы, такие как сталь и
бетон, который позволил
современные небоскребы, чтобы воспарить к облакам: это было изобретение, в
1861 г. , о безопасном и надежном лифте человека по имени Элиша Грейвс.
Отис из Йонкерс, Нью-Йорк. Отис буквально изменил лицо
Земле, разработав машину, которую он скромно назвал «улучшением в
подъемных устройств», что позволило городам расширяться вертикально по мере
так и по горизонтали.Вот почему его изобретение по праву может быть
описывается как одна из самых важных машин всех времен. Давайте
присмотритесь к лифтам и узнайте, как они работают!

Фото: Как далеко вас унесет верхняя кнопка? Весь путь в космос? НАСА уже работает
на лифте, который мог бы доставлять материалы с поверхности Земли на геостационарную околоземную орбиту на высоту 35 786 км (22 241 милю).
Иллюстрация художника Пэта Ролинга предоставлена ​​Центром космических полетов имени Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Что такое лифт?

Художественное произведение: За исключением электронных систем управления, основной механизм тяговых лифтов (тех, которые поднимаются и опускаются с помощью тросов) не сильно изменился за более чем столетие. Эта диаграмма взята из исторической брошюры Otis.
датировано примерно 1900 годом, любезно предоставлено
Интернет-архив.

Что раздражает в лифтах (если вы пытаетесь их понять), так это то, что их
рабочие части обычно закрыты. С точки зрения кого-то
путешествуя из вестибюля на 18-й этаж, лифт — это просто
металлический ящик с дверьми, которые закрываются на одном этаже, а затем снова открываются на
Другая. Для тех из нас, кто более любопытен, ключевые части лифта:

  1. Один или несколько автомобилей (металлических ящиков), которые поднимаются вверх и вниз.
  2. Противовесы, уравновешивающие вагоны.
  3. Электродвигатель, поднимающий и опускающий вагоны, включая
    система торможения. (В некоторых лифтах вместо них используются гидравлические механизмы.)
  4. Система прочных металлических тросов и шкивов между вагонами и двигателями.
  5. Различные системы безопасности для защиты пассажиров при обрыве троса.
  6. В больших зданиях электронная система управления, направляющая автомобили на нужный этаж с помощью
    так называемый «алгоритм лифта» (сложный вид математического
    логика), чтобы гарантировать, что большое количество людей перемещается вверх и вниз в
    самым быстрым и эффективным способом (особенно важно в огромных,
    оживленные небоскребы в час пик). Интеллектуальные системы запрограммированы
    нести гораздо больше людей вверх, чем вниз в начале
    днем и наоборот в конце дня.

На фото: типичный современный лифт с электронным управлением. Если вы подождете, пока машины уберутся с дороги, вы часто сможете увидеть некоторые из механизмов и понять, какие части за что отвечают.

Рекламные ссылки

Как лифты используют энергию

С научной точки зрения все лифты работают на энергии.Чтобы добраться с земли до 18-го
пол, поднимаясь по лестнице, вы должны перемещать вес своего тела
против направленной вниз силы тяжести. Энергия, которую вы тратите
в процессе (в основном) преобразуется в потенциальную энергию, поэтому
подъем по лестнице увеличивает вашу потенциальную энергию (подъем вверх)
или уменьшение вашей потенциальной энергии (снижение).
Это пример закона сохранения энергии в действии.
У вас действительно больше потенциальной энергии наверху здания, чем внизу, даже если это не ощущается иначе.

Для ученого лифт — это просто устройство, которое увеличивает или уменьшает
потенциальной энергии без необходимости поставлять эту энергию
себя: лифт дает вам потенциальную энергию, когда вы поднимаетесь
и он забирает у вас потенциальную энергию, когда вы спускаетесь. В
теории, это звучит достаточно просто: лифту не нужно много
энергии вообще, потому что она всегда будет возвращаться столько же (когда она
идет вниз) как выдает (когда идет вверх). К сожалению, это не
совсем уж просто.Если бы все лифты были простыми подъемниками с
клетка, проходящая через шкив, потребовала бы значительного количества энергии
поднимать людей, но у него не было бы возможности вернуть эту энергию: энергия
просто потеряться из-за трения тросов и тормозов (исчезновение
в воздух как отработанное тепло), когда люди возвращались вниз.

Сколько энергии потребляет лифт?

Фото: Лифты не просто висят на одном тросе: есть несколько прочных тросов, поддерживающих вагон на случай, если один из них оборвется. Если случится худшее, вы обнаружите, что в кабине лифта часто есть телефон экстренной связи, который вы можете использовать внутри кабины лифта, чтобы вызвать помощь.

Если лифт должен поднять слона (весом, скажем, 2500 кг) на расстояние, может быть, 20 м.
в воздух, он должен снабдить слона 500 000 джоулей энергии.
дополнительная потенциальная энергия. Если он поднимется за 10 секунд, он должен
работают со скоростью 50 000 джоулей в секунду или 50 000 ватт, что
примерно в 20 раз больше энергии, чем потребляет обычный электрический тостер.

Предположим, лифт целый день перевозит слонов (10 часов или 10 × 60 = 600
минут или 10 × 60 × 60 = 36 000 секунд) и поднимать вдвое меньше времени.
(18 000 секунд). Всего потребуется 18 000 × 50 000 = 900.
миллионов джоулей (900 мегаджоулей) энергии, что равно 250
киловатт-часы в более привычных терминах.

На самом деле, лифт не был бы на 100% эффективен: вся энергия, которую он потреблял от
электроэнергия не будет полностью преобразована в потенциальную энергию в
восходящие слоны. Некоторые будут потеряны из-за трения, звука, тепла,
сопротивление воздуха (лобовое сопротивление) и другие потери в механизме. Таким образом, реальное потребление энергии будет
быть несколько больше.

Звучит как огромное количество энергии — и это так. Но многое из этого
можно сэкономить, используя противовес.

Противовес

Фото: Противовес перемещается вверх и вниз на колесах, которые следуют по направляющим сбоку
шахта лифта. Кабина лифта находится наверху этой шахты (вне поля зрения), поэтому противовес находится внизу.Когда кабина движется вниз по шахте, противовес движется вверх и наоборот. У каждой машины есть свой противовес, поэтому машины могут работать независимо друг от друга. На этой картинке вы также можете видеть двери на каждом этаже, которые открываются и закрываются только тогда, когда кабина лифта выровнена с ними.

На практике лифты работают несколько иначе, чем простые подъемники. Лифт
уравновешивается тяжелым противовесом, который весит примерно столько же
как автомобиль, когда он загружен наполовину (другими словами, вес
самого автомобиля плюс 40–50 процентов от общего веса, который он может нести). Когда лифт идет
вверх, противовес опускается — и наоборот, что помогает нам в
четыре способа:

  1. Противовес облегчает двигателю подъем и опускание автомобиля — просто
    как сидение на качелях значительно облегчает подъем чьего-либо
    веса по сравнению с поднятием их на руках. Благодаря
    противовес, двигатель должен использовать гораздо меньше усилий, чтобы переместить
    машина вверх или вниз. Если предположить, что автомобиль и его содержимое весят больше, чем противовес, все
    двигатель должен подняться, это разница в весе между ними и немного больше
    сила для преодоления трения в шкивах и так далее.
  2. Поскольку прилагается меньшее усилие, меньше натяжение тросов, что делает лифт
    немного безопаснее.
  3. Противовес снижает количество энергии, необходимой двигателю. Это
    интуитивно очевидно любому, кто хоть раз сидел на качелях:
    качели правильно сбалансированы, вы можете качаться вверх и вниз на любое число
    раз, не уставая по-настоящему, — совсем не то,
    поднимать кого-то на руки, что очень быстро утомляет. Этот
    пункт также вытекает из первого: если двигатель использует
    меньше силы, чтобы переместить автомобиль на то же расстояние, он делает меньше работы
    против силы тяжести.
  4. Противовес уменьшает количество тормозов, необходимых лифту. Представьте, если
    не было противовеса: тяжело нагруженная кабина лифта была бы
    действительно трудно тянуть вверх, но на обратном пути
    мчаться на землю сама по себе, если бы не было какого-то
    надежный тормоз, чтобы остановить его. Противовес значительно облегчает управление
    вагон лифта.

В другой конструкции, известной как дуплексный невесомый лифт, соединяются две кабины
к противоположным концам одного и того же кабеля и эффективно сбалансировать каждый
другой, устраняя необходимость в противовесе.

Предохранительный тормоз

У всех, кто когда-либо ездил на эскалаторе, возникала одна и та же мысль: а что, если трос
держать эту штуку вдруг сломается? Уверяю вас, нечего
беспокоюсь о. Если трос оборвется, различные системы безопасности предотвратят
кабина лифта от падения на пол. Это было здорово
новшество, которое Элиша Грейвс Отис сделал еще в 1860-х годах. Его
лифты не просто держались на веревках: они также имели
храповая система в качестве резервной. Каждая машина проехала между двумя
вертикальные направляющие с прочными металлическими зубьями, встроенными до упора
их.В верхней части каждой машины находился подпружиненный механизм.
с прикрепленными крючками. Если трос рвался, крюки прыгали
наружу и застрял в металлических зубьях направляющих,
надежно зафиксировать автомобиль в нужном положении.

Как работал оригинальный лифт Otis

Работа: Лифт Отиса. Благодаря чудесам Интернета очень легко просмотреть оригинальные патентные документы и точно узнать, о чем думали изобретатели. Здесь, любезно предоставлено патентом и товарным знаком США
Office) — один из рисунков, которые Элиша Грейвс представил Отису вместе со своим патентом на «Подъемное устройство» от 15 января 1861 года.Я немного раскрасил его, чтобы было легче понять.

Значительно упрощено, вот как это работает:

  1. Отсек лифта (1, зеленый) поднимается и опускается с помощью подъемно-шкивной системы (2) и подвижного противовеса (не виден
    в этой картине). Видно, как лифт плавно движется между вертикальными направляющими: он не просто тупо болтается на тросе.
  2. Трос, выполняющий подъем (3, красный), наматывается на несколько шкивов и основной намоточный барабан.Не забывайте, что этот лифт был изобретен до того, как кто-то по-настоящему начал использовать электричество: его поднимали и опускали вручную.
  3. В верхней части кабины лифта находится простой механизм, состоящий из подпружиненных рычагов и шарниров (4). Если основной трос (3) рвется, пружины выталкивают два прочных стержня, называемых «собачками» (5), так что они фиксируются в вертикальных стойках направленных вверх зубцов (6) с обеих сторон. Это похожее на храповик устройство надежно фиксирует лифт на месте.

Фото: Современный лифт имеет много общего с оригинальным дизайном Otis.Здесь вы можете увидеть маленькие колеса по краям кабины лифта, которые помогают ей плавно двигаться вверх и вниз по направляющим.

Согласно Отису, ключевой частью изобретения было: «иметь собачки и зубья крюка стоек, сформированные, по существу, так, как показано, так что вес платформы в случае обрыва веревки вызовет собачки и зубы, чтобы сцепиться и предотвратить случайное разделение одного и того же».

Если вам нужно более подробное объяснение, взгляните на оригинальный патент Отиса, патент США № 31,128: Улучшение подъемного устройства.В нем более подробно объясняется, как лебедка и шкивы работают с противовесом.

Отис изобрел лифт?

Нет. Он изобрел безопасный лифт: он заметил, как обычные лифты могут выйти из строя, и придумал лучший вариант.
дизайн, который сделал их более безопасными. Лифт Отис датируется серединой 19 века, но обычные лифты появились еще раньше.
гораздо дальше — вплоть до греческих и римских времен. Мы можем проследить их до более общих видов подъемного оборудования, таких как краны,
лебедки и шпили; древние устройства для подъема воды, такие как шадуф (иногда пишется как шадуф), основанные на конструкции качающихся качелей, вполне могли вдохновить на использование противовесов в первых лифтах и ​​подъемниках.

Регуляторы скорости

Большинство лифтов имеют полностью отдельную систему регулирования скорости, называемую
губернатор, который является тяжелым
маховик с
внутри него встроены массивные механические руки. Обычно руки держат внутри
маховик здоровенными пружинами, но если подъемник движется слишком быстро, они
лететь наружу, нажимая на рычажный механизм, который приводит в действие одну или несколько тормозных систем.
Во-первых, они могут отключить питание подъемного двигателя. Если это не удается и лифт продолжает ускоряться,
руки вылетят еще дальше и сработают второй механизм, задействовав тормоза.Некоторые регуляторы полностью механические; другие электромагнитные;
третьи используют смесь механических и электронных компонентов.

Работа: Как работает губернатор. Подъемный двигатель (1) приводит в движение шестерни (2), которые вращают шкив (3) — колесо с желобками, которое направляет основной трос. Трос поддерживает как противовес (4), так и подъемную кабину (5). Отдельный трос регулятора (6) прикреплен к кабине подъемника и механизму регулятора справа. Регулятор состоит из маховика с центробежными рычагами внутри него (7).Если подъемник движется слишком быстро, рычаги вылетают наружу, приводя в действие предохранительный механизм, который притормаживает трос регулятора (8) и замедляет его. Поскольку трос регулятора теперь движется медленнее, чем основной трос и сама кабина, он активирует другой механизм, который заставляет фрикционные тормоза вылетать из кабины лифта на ее внешние направляющие, плавно и безопасно останавливая ее (в аналогичном случае). путь к оригинальному предохранительному механизму Otis).

Изображение: пример полностью механического механизма регулятора, разработанного инженерами Otis в 1960-х годах.Вы можете увидеть маховик (серый) с его центробежными рычагами внутри (светло-голубой) и удерживающими их пружинами (желтый). Когда колесо вращается слишком быстро, рычаги вылетают наружу, отключая тормозное устройство, которое прикладывает пару подпружиненных рычагов (темно-синий) к тросу регулятора (коричневый). Из патента США 3 327 811: Губернатор Джозефа Мастроберте, компания Otis Elevator, запатентована 27 июня 1967 г. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавлением цветов для облегчения понимания).

Фото: В старых лифтах иногда использовались центробежные регуляторы с двумя маленькими тяжелыми металлическими шариками, которые двигались вверх и наружу при вращении, блокируя кабину, если они двигались слишком быстро и слишком далеко.Это двигатель подъемника и подъемник (слева) и центробежный регулятор (справа) на старом лифте Otis на плотине Гранд-Кули. Фотография Джета Лоу, Библиотека Конгресса, отдел печати и фотографий, HAEL WASH, 13-GRACO, 1A-32.

Другие системы безопасности

Современные лифты имеют несколько систем безопасности. Как тросы на подвеске
мост, трос в лифте сделан из множества металлических нитей
проволочного каната, скрученного вместе, поэтому небольшой отказ одной части кабеля не
по крайней мере, вызовет какие-либо проблемы.Большинство лифтов также имеют
несколько отдельных тросов, поддерживающих каждую кабину, так что при полном выходе из строя одного троса
другие функционируют на его месте. Даже если все тросы оборвутся, эта система все равно удержит автомобиль на месте.

Наконец, если вы когда-нибудь смотрели на лифт из прозрачного стекла, вы наверняка заметили гигантский
гидравлическая или газовая пружина
буфер внизу, чтобы смягчить удар
если предохранительный тормоз каким-то образом выйдет из строя. Спасибо Элише Грейвс Отис и
многие талантливые инженеры, которые пошли по его стопам, вы
в лифте гораздо безопаснее, чем в машине.

Как работает гидравлический подъемник?

Лифты, которые работают с тросами и колесами, иногда называют тяговыми лифтами , потому что они
включают двигатель, тянущий автомобиль, и противовес. Однако не все лифты работают таким образом.
В небольших зданиях довольно часто можно встретить гидравлические лифты , которые поднимают и опускают
одноместный автомобиль с гидравлическим цилиндром (заполненный жидкостью поршень, аналогичный тем, которые используются в строительных машинах, таких как бульдозеры и краны).Гидравлические лифты механически проще и, следовательно, дешевле в установке, но, поскольку в них обычно не используются противовесы, они потребляют больше энергии для подъема и опускания автомобиля. Иногда гидроцилиндр устанавливается непосредственно под автомобилем и толкает его вверх и вниз (конструкция, известная как прямого действия ). В качестве альтернативы, если для этого нет места, домкрат можно установить сбоку от шахты лифта, управляя кабиной с помощью системы тросов и шкивов (в конструкции, известной как непрямого действия ).Более сложные лифты, такие как показанный здесь, используют несколько гидравлических цилиндров и противовесов.

Произведение: Гидравлический лифт с энергосберегающим противовесом. В этой конструкции легковой автомобиль (1) поддерживается гидравлическим цилиндром прямого действия (2), соединенным через гидравлический насос (3), приводимый в действие двигателем (4), соединенным со вторым гидроцилиндром (5), который приводит в действие противовес (6). Когда кабина лифта падает, насос перекачивает гидравлическую жидкость от одного штока (2) к другому (5), что позволяет избежать необходимости в резервуаре для жидкости. Мой рисунок основан на конструкции Отиса, описанной в патенте США 5 975 246: Гидравлически сбалансированный лифт Ренцо Тоски, Otis Elevator Company, запатентован 2 ноября 1999 года.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Другие полезные сайты

  • Elevator World: отраслевой журнал с множеством интересных материалов о последних событиях в мире «людского движения».

Артикул

  • Старинные лифты Каира, великолепные и глючные, сцены любви и страха Вивиан Йи.The New York Times, 20 сентября 2021 г. Увлекательный взгляд на древние лифты в египетской столице.
  • В новых предлагаемых лифтах метро некоторые видят риск терроризма автора Сара Маслин Нирджан. The New York Times, 22 января 2018 г. Некоторые жители Манхэттена выступают против лифтов, которые могли бы сделать метро более доступным, как потенциальную угрозу безопасности.
  • Поездка на капсуле времени в квартиру 8G Энди Ньюмана. The New York Times, 15 декабря 2017 г. Празднование старомодного, ручного
    управляемые лифты.
  • Лифты на магнитной подвеске будут поднимать вас вверх, вниз и в стороны к 2016 году, Эван Акерман. IEEE Спектр. 2 декабря 2014 г. Как линейные двигатели избавляют от необходимости использовать традиционные лифтовые кабели.
  • В лифты, а потом в яму автора Джули Бесонен. Нью-Йорк Таймс. 22 августа 2014 г. Увлекательное знакомство с Историческим музеем лифта.
  • Самый быстрый лифт: испытательная башня Hyundai Elevator от Элизы Стрикленд. IEEE Спектр. 1 июня 2011. Ультрасовременным небоскребам нужны современные лифты, способные двигаться со скоростью 64 км/ч (40 миль в час).
  • Небо — это предел: краны и подъемные устройства с приводом от человека, Крис Де Декер, журнал Low-Tech, 25 марта 2010 г. Более общий взгляд на историю механического подъема.
  • На подъеме, Шон Куглан, BBC News, 6 апреля 2007 г. Краткий исторический обзор лифтовой техники от Otis до Taipei 101.
  • Умные лифты от Клайва Томпсона. The New York Times, 10 декабря 2006 г. Miconic 10 быстрее доставляет людей к месту назначения, направляя пассажиров к разным кабинам лифта в вестибюле.
  • Быстрые лифты попадают в книги рекордов: BBC News, 16 декабря 2004 г. Как быстро могут двигаться лифты?

Книги

Лифты
  • Справочник по движению в лифте: теория и практика Джины Барни и Лютфи Аль-Шарифа. Routledge, 2016. Исследует теорию проектирования лифтов (и других транспортных систем) для наиболее эффективного перемещения большого количества людей.
  • Справочник по вертикальной транспортировке Джорджа Р. Стракоша и Роберта С. Капорале.John Wiley, 2010. Актуальный справочник о современных лифтовых системах, подготовленный журналом Elevator World.
История
  • Поднятые: культурная история лифта Андреаса Бернарда. NYU Press, 2014. Архитектура, инженерия, политика и психология — вот некоторые из тем, затронутых в этом обширном исследовании.
  • От восходящих комнат до скоростных лифтов: история пассажирского лифта в 19 веке, Ли Э. Грей. Лифт Мир, 2002.Эта увлекательная книга охватывает период 1850–1900 годов, начиная с первых грузовых лифтов, рассматривая роль лифтов в развитии небоскребов и заканчивая современными безопасными лифтами примерно 1900 года.
  • [PDF] История американской лифтовой промышленности: 1850–2001 гг., Патрик Карражат. Lir Group, 2009. [Архивировано с помощью Wayback Machine.]
  • Брошюра Otis Elevator около 1900 г. Эта архивная брошюра показывает нам, что электрические и гидравлические лифты были довольно сложными в начале 20-го века, хотя их максимальная скорость составляла всего около 11 миль в час (1000 футов/мин).
  • История инженерии в классические и средневековые времена Дональда Р. Хилла. Routledge, 1984. Хотя в этой книге не рассматриваются элеваторы (насколько я помню), в ней очень подробно рассказывается о древних водоподъемных машинах, используемых для орошения, которые были одними из первых механических подъемных устройств.
Для юных читателей
  • Лифты Трейси Морер. Rourke Educational, 2017. Введение на 48 страницах для детей от 8 до 11 лет.
  • Стань механиком по лифтам автора Уил Мара.Cherry Lake, 2019. 32-страничный обзор для начинающих инженеров.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Лифты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-elevators-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Больше информации на нашем веб-сайте…

Как работают лифты и лифты?

Как работают лифты и подъемники? — Объясните этот материал

Реклама

Нажмите верхнюю кнопку лифта и приготовьтесь к долгой поездке: всего через несколько дней вы будете махать рукой из космоса! Лифты, которые могут подниматься вверх
за пределами Земли, безусловно, захватили воображение людей в течение десятилетия
или около того с тех пор, как ученые-космонавты впервые предложили их — и это неудивительно.Но в свое время обычные офисные лифты, вероятно, казались почти такими же радикальными. Это было не просто
блестящие строительные материалы, такие как сталь и
бетон, который позволил
современные небоскребы, чтобы воспарить к облакам: это было изобретение, в
1861 г. , о безопасном и надежном лифте человека по имени Элиша Грейвс.
Отис из Йонкерс, Нью-Йорк. Отис буквально изменил лицо
Земле, разработав машину, которую он скромно назвал «улучшением в
подъемных устройств», что позволило городам расширяться вертикально по мере
так и по горизонтали.Вот почему его изобретение по праву может быть
описывается как одна из самых важных машин всех времен. Давайте
присмотритесь к лифтам и узнайте, как они работают!

Фото: Как далеко вас унесет верхняя кнопка? Весь путь в космос? НАСА уже работает
на лифте, который мог бы доставлять материалы с поверхности Земли на геостационарную околоземную орбиту на высоту 35 786 км (22 241 милю).
Иллюстрация художника Пэта Ролинга предоставлена ​​Центром космических полетов имени Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Что такое лифт?

Художественное произведение: За исключением электронных систем управления, основной механизм тяговых лифтов (тех, которые поднимаются и опускаются с помощью тросов) не сильно изменился за более чем столетие. Эта диаграмма взята из исторической брошюры Otis.
датировано примерно 1900 годом, любезно предоставлено
Интернет-архив.

Что раздражает в лифтах (если вы пытаетесь их понять), так это то, что их
рабочие части обычно закрыты. С точки зрения кого-то
путешествуя из вестибюля на 18-й этаж, лифт — это просто
металлический ящик с дверьми, которые закрываются на одном этаже, а затем снова открываются на
Другая. Для тех из нас, кто более любопытен, ключевые части лифта:

  1. Один или несколько автомобилей (металлических ящиков), которые поднимаются вверх и вниз.
  2. Противовесы, уравновешивающие вагоны.
  3. Электродвигатель, поднимающий и опускающий вагоны, включая
    система торможения. (В некоторых лифтах вместо них используются гидравлические механизмы.)
  4. Система прочных металлических тросов и шкивов между вагонами и двигателями.
  5. Различные системы безопасности для защиты пассажиров при обрыве троса.
  6. В больших зданиях электронная система управления, направляющая автомобили на нужный этаж с помощью
    так называемый «алгоритм лифта» (сложный вид математического
    логика), чтобы гарантировать, что большое количество людей перемещается вверх и вниз в
    самым быстрым и эффективным способом (особенно важно в огромных,
    оживленные небоскребы в час пик). Интеллектуальные системы запрограммированы
    нести гораздо больше людей вверх, чем вниз в начале
    днем и наоборот в конце дня.

На фото: типичный современный лифт с электронным управлением. Если вы подождете, пока машины уберутся с дороги, вы часто сможете увидеть некоторые из механизмов и понять, какие части за что отвечают.

Рекламные ссылки

Как лифты используют энергию

С научной точки зрения все лифты работают на энергии.Чтобы добраться с земли до 18-го
пол, поднимаясь по лестнице, вы должны перемещать вес своего тела
против направленной вниз силы тяжести. Энергия, которую вы тратите
в процессе (в основном) преобразуется в потенциальную энергию, поэтому
подъем по лестнице увеличивает вашу потенциальную энергию (подъем вверх)
или уменьшение вашей потенциальной энергии (снижение).
Это пример закона сохранения энергии в действии.
У вас действительно больше потенциальной энергии наверху здания, чем внизу, даже если это не ощущается иначе.

Для ученого лифт — это просто устройство, которое увеличивает или уменьшает
потенциальной энергии без необходимости поставлять эту энергию
себя: лифт дает вам потенциальную энергию, когда вы поднимаетесь
и он забирает у вас потенциальную энергию, когда вы спускаетесь. В
теории, это звучит достаточно просто: лифту не нужно много
энергии вообще, потому что она всегда будет возвращаться столько же (когда она
идет вниз) как выдает (когда идет вверх). К сожалению, это не
совсем уж просто.Если бы все лифты были простыми подъемниками с
клетка, проходящая через шкив, потребовала бы значительного количества энергии
поднимать людей, но у него не было бы возможности вернуть эту энергию: энергия
просто потеряться из-за трения тросов и тормозов (исчезновение
в воздух как отработанное тепло), когда люди возвращались вниз.

Сколько энергии потребляет лифт?

Фото: Лифты не просто висят на одном тросе: есть несколько прочных тросов, поддерживающих вагон на случай, если один из них оборвется. Если случится худшее, вы обнаружите, что в кабине лифта часто есть телефон экстренной связи, который вы можете использовать внутри кабины лифта, чтобы вызвать помощь.

Если лифт должен поднять слона (весом, скажем, 2500 кг) на расстояние, может быть, 20 м.
в воздух, он должен снабдить слона 500 000 джоулей энергии.
дополнительная потенциальная энергия. Если он поднимется за 10 секунд, он должен
работают со скоростью 50 000 джоулей в секунду или 50 000 ватт, что
примерно в 20 раз больше энергии, чем потребляет обычный электрический тостер.

Предположим, лифт целый день перевозит слонов (10 часов или 10 × 60 = 600
минут или 10 × 60 × 60 = 36 000 секунд) и поднимать вдвое меньше времени.
(18 000 секунд). Всего потребуется 18 000 × 50 000 = 900.
миллионов джоулей (900 мегаджоулей) энергии, что равно 250
киловатт-часы в более привычных терминах.

На самом деле, лифт не был бы на 100% эффективен: вся энергия, которую он потреблял от
электроэнергия не будет полностью преобразована в потенциальную энергию в
восходящие слоны. Некоторые будут потеряны из-за трения, звука, тепла,
сопротивление воздуха (лобовое сопротивление) и другие потери в механизме. Таким образом, реальное потребление энергии будет
быть несколько больше.

Звучит как огромное количество энергии — и это так. Но многое из этого
можно сэкономить, используя противовес.

Противовес

Фото: Противовес перемещается вверх и вниз на колесах, которые следуют по направляющим сбоку
шахта лифта. Кабина лифта находится наверху этой шахты (вне поля зрения), поэтому противовес находится внизу.Когда кабина движется вниз по шахте, противовес движется вверх и наоборот. У каждой машины есть свой противовес, поэтому машины могут работать независимо друг от друга. На этой картинке вы также можете видеть двери на каждом этаже, которые открываются и закрываются только тогда, когда кабина лифта выровнена с ними.

На практике лифты работают несколько иначе, чем простые подъемники. Лифт
уравновешивается тяжелым противовесом, который весит примерно столько же
как автомобиль, когда он загружен наполовину (другими словами, вес
самого автомобиля плюс 40–50 процентов от общего веса, который он может нести). Когда лифт идет
вверх, противовес опускается — и наоборот, что помогает нам в
четыре способа:

  1. Противовес облегчает двигателю подъем и опускание автомобиля — просто
    как сидение на качелях значительно облегчает подъем чьего-либо
    веса по сравнению с поднятием их на руках. Благодаря
    противовес, двигатель должен использовать гораздо меньше усилий, чтобы переместить
    машина вверх или вниз. Если предположить, что автомобиль и его содержимое весят больше, чем противовес, все
    двигатель должен подняться, это разница в весе между ними и немного больше
    сила для преодоления трения в шкивах и так далее.
  2. Поскольку прилагается меньшее усилие, меньше натяжение тросов, что делает лифт
    немного безопаснее.
  3. Противовес снижает количество энергии, необходимой двигателю. Это
    интуитивно очевидно любому, кто хоть раз сидел на качелях:
    качели правильно сбалансированы, вы можете качаться вверх и вниз на любое число
    раз, не уставая по-настоящему, — совсем не то,
    поднимать кого-то на руки, что очень быстро утомляет. Этот
    пункт также вытекает из первого: если двигатель использует
    меньше силы, чтобы переместить автомобиль на то же расстояние, он делает меньше работы
    против силы тяжести.
  4. Противовес уменьшает количество тормозов, необходимых лифту. Представьте, если
    не было противовеса: тяжело нагруженная кабина лифта была бы
    действительно трудно тянуть вверх, но на обратном пути
    мчаться на землю сама по себе, если бы не было какого-то
    надежный тормоз, чтобы остановить его. Противовес значительно облегчает управление
    вагон лифта.

В другой конструкции, известной как дуплексный невесомый лифт, соединяются две кабины
к противоположным концам одного и того же кабеля и эффективно сбалансировать каждый
другой, устраняя необходимость в противовесе.

Предохранительный тормоз

У всех, кто когда-либо ездил на эскалаторе, возникала одна и та же мысль: а что, если трос
держать эту штуку вдруг сломается? Уверяю вас, нечего
беспокоюсь о. Если трос оборвется, различные системы безопасности предотвратят
кабина лифта от падения на пол. Это было здорово
новшество, которое Элиша Грейвс Отис сделал еще в 1860-х годах. Его
лифты не просто держались на веревках: они также имели
храповая система в качестве резервной. Каждая машина проехала между двумя
вертикальные направляющие с прочными металлическими зубьями, встроенными до упора
их.В верхней части каждой машины находился подпружиненный механизм.
с прикрепленными крючками. Если трос рвался, крюки прыгали
наружу и застрял в металлических зубьях направляющих,
надежно зафиксировать автомобиль в нужном положении.

Как работал оригинальный лифт Otis

Работа: Лифт Отиса. Благодаря чудесам Интернета очень легко просмотреть оригинальные патентные документы и точно узнать, о чем думали изобретатели. Здесь, любезно предоставлено патентом и товарным знаком США
Office) — один из рисунков, которые Элиша Грейвс представил Отису вместе со своим патентом на «Подъемное устройство» от 15 января 1861 года.Я немного раскрасил его, чтобы было легче понять.

Значительно упрощено, вот как это работает:

  1. Отсек лифта (1, зеленый) поднимается и опускается с помощью подъемно-шкивной системы (2) и подвижного противовеса (не виден
    в этой картине). Видно, как лифт плавно движется между вертикальными направляющими: он не просто тупо болтается на тросе.
  2. Трос, выполняющий подъем (3, красный), наматывается на несколько шкивов и основной намоточный барабан.Не забывайте, что этот лифт был изобретен до того, как кто-то по-настоящему начал использовать электричество: его поднимали и опускали вручную.
  3. В верхней части кабины лифта находится простой механизм, состоящий из подпружиненных рычагов и шарниров (4). Если основной трос (3) рвется, пружины выталкивают два прочных стержня, называемых «собачками» (5), так что они фиксируются в вертикальных стойках направленных вверх зубцов (6) с обеих сторон. Это похожее на храповик устройство надежно фиксирует лифт на месте.

Фото: Современный лифт имеет много общего с оригинальным дизайном Otis.Здесь вы можете увидеть маленькие колеса по краям кабины лифта, которые помогают ей плавно двигаться вверх и вниз по направляющим.

Согласно Отису, ключевой частью изобретения было: «иметь собачки и зубья крюка стоек, сформированные, по существу, так, как показано, так что вес платформы в случае обрыва веревки вызовет собачки и зубы, чтобы сцепиться и предотвратить случайное разделение одного и того же».

Если вам нужно более подробное объяснение, взгляните на оригинальный патент Отиса, патент США № 31,128: Улучшение подъемного устройства.В нем более подробно объясняется, как лебедка и шкивы работают с противовесом.

Отис изобрел лифт?

Нет. Он изобрел безопасный лифт: он заметил, как обычные лифты могут выйти из строя, и придумал лучший вариант.
дизайн, который сделал их более безопасными. Лифт Отис датируется серединой 19 века, но обычные лифты появились еще раньше.
гораздо дальше — вплоть до греческих и римских времен. Мы можем проследить их до более общих видов подъемного оборудования, таких как краны,
лебедки и шпили; древние устройства для подъема воды, такие как шадуф (иногда пишется как шадуф), основанные на конструкции качающихся качелей, вполне могли вдохновить на использование противовесов в первых лифтах и ​​подъемниках.

Регуляторы скорости

Большинство лифтов имеют полностью отдельную систему регулирования скорости, называемую
губернатор, который является тяжелым
маховик с
внутри него встроены массивные механические руки. Обычно руки держат внутри
маховик здоровенными пружинами, но если подъемник движется слишком быстро, они
лететь наружу, нажимая на рычажный механизм, который приводит в действие одну или несколько тормозных систем.
Во-первых, они могут отключить питание подъемного двигателя. Если это не удается и лифт продолжает ускоряться,
руки вылетят еще дальше и сработают второй механизм, задействовав тормоза.Некоторые регуляторы полностью механические; другие электромагнитные;
третьи используют смесь механических и электронных компонентов.

Работа: Как работает губернатор. Подъемный двигатель (1) приводит в движение шестерни (2), которые вращают шкив (3) — колесо с желобками, которое направляет основной трос. Трос поддерживает как противовес (4), так и подъемную кабину (5). Отдельный трос регулятора (6) прикреплен к кабине подъемника и механизму регулятора справа. Регулятор состоит из маховика с центробежными рычагами внутри него (7).Если подъемник движется слишком быстро, рычаги вылетают наружу, приводя в действие предохранительный механизм, который притормаживает трос регулятора (8) и замедляет его. Поскольку трос регулятора теперь движется медленнее, чем основной трос и сама кабина, он активирует другой механизм, который заставляет фрикционные тормоза вылетать из кабины лифта на ее внешние направляющие, плавно и безопасно останавливая ее (в аналогичном случае). путь к оригинальному предохранительному механизму Otis).

Изображение: пример полностью механического механизма регулятора, разработанного инженерами Otis в 1960-х годах.Вы можете увидеть маховик (серый) с его центробежными рычагами внутри (светло-голубой) и удерживающими их пружинами (желтый). Когда колесо вращается слишком быстро, рычаги вылетают наружу, отключая тормозное устройство, которое прикладывает пару подпружиненных рычагов (темно-синий) к тросу регулятора (коричневый). Из патента США 3 327 811: Губернатор Джозефа Мастроберте, компания Otis Elevator, запатентована 27 июня 1967 г. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавлением цветов для облегчения понимания).

Фото: В старых лифтах иногда использовались центробежные регуляторы с двумя маленькими тяжелыми металлическими шариками, которые двигались вверх и наружу при вращении, блокируя кабину, если они двигались слишком быстро и слишком далеко.Это двигатель подъемника и подъемник (слева) и центробежный регулятор (справа) на старом лифте Otis на плотине Гранд-Кули. Фотография Джета Лоу, Библиотека Конгресса, отдел печати и фотографий, HAEL WASH, 13-GRACO, 1A-32.

Другие системы безопасности

Современные лифты имеют несколько систем безопасности. Как тросы на подвеске
мост, трос в лифте сделан из множества металлических нитей
проволочного каната, скрученного вместе, поэтому небольшой отказ одной части кабеля не
по крайней мере, вызовет какие-либо проблемы.Большинство лифтов также имеют
несколько отдельных тросов, поддерживающих каждую кабину, так что при полном выходе из строя одного троса
другие функционируют на его месте. Даже если все тросы оборвутся, эта система все равно удержит автомобиль на месте.

Наконец, если вы когда-нибудь смотрели на лифт из прозрачного стекла, вы наверняка заметили гигантский
гидравлическая или газовая пружина
буфер внизу, чтобы смягчить удар
если предохранительный тормоз каким-то образом выйдет из строя. Спасибо Элише Грейвс Отис и
многие талантливые инженеры, которые пошли по его стопам, вы
в лифте гораздо безопаснее, чем в машине.

Как работает гидравлический подъемник?

Лифты, которые работают с тросами и колесами, иногда называют тяговыми лифтами , потому что они
включают двигатель, тянущий автомобиль, и противовес. Однако не все лифты работают таким образом.
В небольших зданиях довольно часто можно встретить гидравлические лифты , которые поднимают и опускают
одноместный автомобиль с гидравлическим цилиндром (заполненный жидкостью поршень, аналогичный тем, которые используются в строительных машинах, таких как бульдозеры и краны).Гидравлические лифты механически проще и, следовательно, дешевле в установке, но, поскольку в них обычно не используются противовесы, они потребляют больше энергии для подъема и опускания автомобиля. Иногда гидроцилиндр устанавливается непосредственно под автомобилем и толкает его вверх и вниз (конструкция, известная как прямого действия ). В качестве альтернативы, если для этого нет места, домкрат можно установить сбоку от шахты лифта, управляя кабиной с помощью системы тросов и шкивов (в конструкции, известной как непрямого действия ).Более сложные лифты, такие как показанный здесь, используют несколько гидравлических цилиндров и противовесов.

Произведение: Гидравлический лифт с энергосберегающим противовесом. В этой конструкции легковой автомобиль (1) поддерживается гидравлическим цилиндром прямого действия (2), соединенным через гидравлический насос (3), приводимый в действие двигателем (4), соединенным со вторым гидроцилиндром (5), который приводит в действие противовес (6). Когда кабина лифта падает, насос перекачивает гидравлическую жидкость от одного штока (2) к другому (5), что позволяет избежать необходимости в резервуаре для жидкости. Мой рисунок основан на конструкции Отиса, описанной в патенте США 5 975 246: Гидравлически сбалансированный лифт Ренцо Тоски, Otis Elevator Company, запатентован 2 ноября 1999 года.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Другие полезные сайты

  • Elevator World: отраслевой журнал с множеством интересных материалов о последних событиях в мире «людского движения».

Артикул

  • Старинные лифты Каира, великолепные и глючные, сцены любви и страха Вивиан Йи.The New York Times, 20 сентября 2021 г. Увлекательный взгляд на древние лифты в египетской столице.
  • В новых предлагаемых лифтах метро некоторые видят риск терроризма автора Сара Маслин Нирджан. The New York Times, 22 января 2018 г. Некоторые жители Манхэттена выступают против лифтов, которые могли бы сделать метро более доступным, как потенциальную угрозу безопасности.
  • Поездка на капсуле времени в квартиру 8G Энди Ньюмана. The New York Times, 15 декабря 2017 г. Празднование старомодного, ручного
    управляемые лифты.
  • Лифты на магнитной подвеске будут поднимать вас вверх, вниз и в стороны к 2016 году, Эван Акерман. IEEE Спектр. 2 декабря 2014 г. Как линейные двигатели избавляют от необходимости использовать традиционные лифтовые кабели.
  • В лифты, а потом в яму автора Джули Бесонен. Нью-Йорк Таймс. 22 августа 2014 г. Увлекательное знакомство с Историческим музеем лифта.
  • Самый быстрый лифт: испытательная башня Hyundai Elevator от Элизы Стрикленд. IEEE Спектр. 1 июня 2011. Ультрасовременным небоскребам нужны современные лифты, способные двигаться со скоростью 64 км/ч (40 миль в час).
  • Небо — это предел: краны и подъемные устройства с приводом от человека, Крис Де Декер, журнал Low-Tech, 25 марта 2010 г. Более общий взгляд на историю механического подъема.
  • На подъеме, Шон Куглан, BBC News, 6 апреля 2007 г. Краткий исторический обзор лифтовой техники от Otis до Taipei 101.
  • Умные лифты от Клайва Томпсона. The New York Times, 10 декабря 2006 г. Miconic 10 быстрее доставляет людей к месту назначения, направляя пассажиров к разным кабинам лифта в вестибюле.
  • Быстрые лифты попадают в книги рекордов: BBC News, 16 декабря 2004 г. Как быстро могут двигаться лифты?

Книги

Лифты
  • Справочник по движению в лифте: теория и практика Джины Барни и Лютфи Аль-Шарифа. Routledge, 2016. Исследует теорию проектирования лифтов (и других транспортных систем) для наиболее эффективного перемещения большого количества людей.
  • Справочник по вертикальной транспортировке Джорджа Р. Стракоша и Роберта С. Капорале.John Wiley, 2010. Актуальный справочник о современных лифтовых системах, подготовленный журналом Elevator World.
История
  • Поднятые: культурная история лифта Андреаса Бернарда. NYU Press, 2014. Архитектура, инженерия, политика и психология — вот некоторые из тем, затронутых в этом обширном исследовании.
  • От восходящих комнат до скоростных лифтов: история пассажирского лифта в 19 веке, Ли Э. Грей. Лифт Мир, 2002.Эта увлекательная книга охватывает период 1850–1900 годов, начиная с первых грузовых лифтов, рассматривая роль лифтов в развитии небоскребов и заканчивая современными безопасными лифтами примерно 1900 года.
  • [PDF] История американской лифтовой промышленности: 1850–2001 гг., Патрик Карражат. Lir Group, 2009. [Архивировано с помощью Wayback Machine.]
  • Брошюра Otis Elevator около 1900 г. Эта архивная брошюра показывает нам, что электрические и гидравлические лифты были довольно сложными в начале 20-го века, хотя их максимальная скорость составляла всего около 11 миль в час (1000 футов/мин).
  • История инженерии в классические и средневековые времена Дональда Р. Хилла. Routledge, 1984. Хотя в этой книге не рассматриваются элеваторы (насколько я помню), в ней очень подробно рассказывается о древних водоподъемных машинах, используемых для орошения, которые были одними из первых механических подъемных устройств.
Для юных читателей
  • Лифты Трейси Морер. Rourke Educational, 2017. Введение на 48 страницах для детей от 8 до 11 лет.
  • Стань механиком по лифтам автора Уил Мара.Cherry Lake, 2019. 32-страничный обзор для начинающих инженеров.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Лифты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-elevators-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Больше информации на нашем веб-сайте…

Как работают лифты и лифты?

Как работают лифты и подъемники? — Объясните этот материал

Реклама

Нажмите верхнюю кнопку лифта и приготовьтесь к долгой поездке: всего через несколько дней вы будете махать рукой из космоса! Лифты, которые могут подниматься вверх
за пределами Земли, безусловно, захватили воображение людей в течение десятилетия
или около того с тех пор, как ученые-космонавты впервые предложили их — и это неудивительно.Но в свое время обычные офисные лифты, вероятно, казались почти такими же радикальными. Это было не просто
блестящие строительные материалы, такие как сталь и
бетон, который позволил
современные небоскребы, чтобы воспарить к облакам: это было изобретение, в
1861 г. , о безопасном и надежном лифте человека по имени Элиша Грейвс.
Отис из Йонкерс, Нью-Йорк. Отис буквально изменил лицо
Земле, разработав машину, которую он скромно назвал «улучшением в
подъемных устройств», что позволило городам расширяться вертикально по мере
так и по горизонтали.Вот почему его изобретение по праву может быть
описывается как одна из самых важных машин всех времен. Давайте
присмотритесь к лифтам и узнайте, как они работают!

Фото: Как далеко вас унесет верхняя кнопка? Весь путь в космос? НАСА уже работает
на лифте, который мог бы доставлять материалы с поверхности Земли на геостационарную околоземную орбиту на высоту 35 786 км (22 241 милю).
Иллюстрация художника Пэта Ролинга предоставлена ​​Центром космических полетов имени Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Что такое лифт?

Художественное произведение: За исключением электронных систем управления, основной механизм тяговых лифтов (тех, которые поднимаются и опускаются с помощью тросов) не сильно изменился за более чем столетие. Эта диаграмма взята из исторической брошюры Otis.
датировано примерно 1900 годом, любезно предоставлено
Интернет-архив.

Что раздражает в лифтах (если вы пытаетесь их понять), так это то, что их
рабочие части обычно закрыты. С точки зрения кого-то
путешествуя из вестибюля на 18-й этаж, лифт — это просто
металлический ящик с дверьми, которые закрываются на одном этаже, а затем снова открываются на
Другая. Для тех из нас, кто более любопытен, ключевые части лифта:

  1. Один или несколько автомобилей (металлических ящиков), которые поднимаются вверх и вниз.
  2. Противовесы, уравновешивающие вагоны.
  3. Электродвигатель, поднимающий и опускающий вагоны, включая
    система торможения. (В некоторых лифтах вместо них используются гидравлические механизмы.)
  4. Система прочных металлических тросов и шкивов между вагонами и двигателями.
  5. Различные системы безопасности для защиты пассажиров при обрыве троса.
  6. В больших зданиях электронная система управления, направляющая автомобили на нужный этаж с помощью
    так называемый «алгоритм лифта» (сложный вид математического
    логика), чтобы гарантировать, что большое количество людей перемещается вверх и вниз в
    самым быстрым и эффективным способом (особенно важно в огромных,
    оживленные небоскребы в час пик). Интеллектуальные системы запрограммированы
    нести гораздо больше людей вверх, чем вниз в начале
    днем и наоборот в конце дня.

На фото: типичный современный лифт с электронным управлением. Если вы подождете, пока машины уберутся с дороги, вы часто сможете увидеть некоторые из механизмов и понять, какие части за что отвечают.

Рекламные ссылки

Как лифты используют энергию

С научной точки зрения все лифты работают на энергии.Чтобы добраться с земли до 18-го
пол, поднимаясь по лестнице, вы должны перемещать вес своего тела
против направленной вниз силы тяжести. Энергия, которую вы тратите
в процессе (в основном) преобразуется в потенциальную энергию, поэтому
подъем по лестнице увеличивает вашу потенциальную энергию (подъем вверх)
или уменьшение вашей потенциальной энергии (снижение).
Это пример закона сохранения энергии в действии.
У вас действительно больше потенциальной энергии наверху здания, чем внизу, даже если это не ощущается иначе.

Для ученого лифт — это просто устройство, которое увеличивает или уменьшает
потенциальной энергии без необходимости поставлять эту энергию
себя: лифт дает вам потенциальную энергию, когда вы поднимаетесь
и он забирает у вас потенциальную энергию, когда вы спускаетесь. В
теории, это звучит достаточно просто: лифту не нужно много
энергии вообще, потому что она всегда будет возвращаться столько же (когда она
идет вниз) как выдает (когда идет вверх). К сожалению, это не
совсем уж просто.Если бы все лифты были простыми подъемниками с
клетка, проходящая через шкив, потребовала бы значительного количества энергии
поднимать людей, но у него не было бы возможности вернуть эту энергию: энергия
просто потеряться из-за трения тросов и тормозов (исчезновение
в воздух как отработанное тепло), когда люди возвращались вниз.

Сколько энергии потребляет лифт?

Фото: Лифты не просто висят на одном тросе: есть несколько прочных тросов, поддерживающих вагон на случай, если один из них оборвется. Если случится худшее, вы обнаружите, что в кабине лифта часто есть телефон экстренной связи, который вы можете использовать внутри кабины лифта, чтобы вызвать помощь.

Если лифт должен поднять слона (весом, скажем, 2500 кг) на расстояние, может быть, 20 м.
в воздух, он должен снабдить слона 500 000 джоулей энергии.
дополнительная потенциальная энергия. Если он поднимется за 10 секунд, он должен
работают со скоростью 50 000 джоулей в секунду или 50 000 ватт, что
примерно в 20 раз больше энергии, чем потребляет обычный электрический тостер.

Предположим, лифт целый день перевозит слонов (10 часов или 10 × 60 = 600
минут или 10 × 60 × 60 = 36 000 секунд) и поднимать вдвое меньше времени.
(18 000 секунд). Всего потребуется 18 000 × 50 000 = 900.
миллионов джоулей (900 мегаджоулей) энергии, что равно 250
киловатт-часы в более привычных терминах.

На самом деле, лифт не был бы на 100% эффективен: вся энергия, которую он потреблял от
электроэнергия не будет полностью преобразована в потенциальную энергию в
восходящие слоны. Некоторые будут потеряны из-за трения, звука, тепла,
сопротивление воздуха (лобовое сопротивление) и другие потери в механизме. Таким образом, реальное потребление энергии будет
быть несколько больше.

Звучит как огромное количество энергии — и это так. Но многое из этого
можно сэкономить, используя противовес.

Противовес

Фото: Противовес перемещается вверх и вниз на колесах, которые следуют по направляющим сбоку
шахта лифта. Кабина лифта находится наверху этой шахты (вне поля зрения), поэтому противовес находится внизу.Когда кабина движется вниз по шахте, противовес движется вверх и наоборот. У каждой машины есть свой противовес, поэтому машины могут работать независимо друг от друга. На этой картинке вы также можете видеть двери на каждом этаже, которые открываются и закрываются только тогда, когда кабина лифта выровнена с ними.

На практике лифты работают несколько иначе, чем простые подъемники. Лифт
уравновешивается тяжелым противовесом, который весит примерно столько же
как автомобиль, когда он загружен наполовину (другими словами, вес
самого автомобиля плюс 40–50 процентов от общего веса, который он может нести). Когда лифт идет
вверх, противовес опускается — и наоборот, что помогает нам в
четыре способа:

  1. Противовес облегчает двигателю подъем и опускание автомобиля — просто
    как сидение на качелях значительно облегчает подъем чьего-либо
    веса по сравнению с поднятием их на руках. Благодаря
    противовес, двигатель должен использовать гораздо меньше усилий, чтобы переместить
    машина вверх или вниз. Если предположить, что автомобиль и его содержимое весят больше, чем противовес, все
    двигатель должен подняться, это разница в весе между ними и немного больше
    сила для преодоления трения в шкивах и так далее.
  2. Поскольку прилагается меньшее усилие, меньше натяжение тросов, что делает лифт
    немного безопаснее.
  3. Противовес снижает количество энергии, необходимой двигателю. Это
    интуитивно очевидно любому, кто хоть раз сидел на качелях:
    качели правильно сбалансированы, вы можете качаться вверх и вниз на любое число
    раз, не уставая по-настоящему, — совсем не то,
    поднимать кого-то на руки, что очень быстро утомляет. Этот
    пункт также вытекает из первого: если двигатель использует
    меньше силы, чтобы переместить автомобиль на то же расстояние, он делает меньше работы
    против силы тяжести.
  4. Противовес уменьшает количество тормозов, необходимых лифту. Представьте, если
    не было противовеса: тяжело нагруженная кабина лифта была бы
    действительно трудно тянуть вверх, но на обратном пути
    мчаться на землю сама по себе, если бы не было какого-то
    надежный тормоз, чтобы остановить его. Противовес значительно облегчает управление
    вагон лифта.

В другой конструкции, известной как дуплексный невесомый лифт, соединяются две кабины
к противоположным концам одного и того же кабеля и эффективно сбалансировать каждый
другой, устраняя необходимость в противовесе.

Предохранительный тормоз

У всех, кто когда-либо ездил на эскалаторе, возникала одна и та же мысль: а что, если трос
держать эту штуку вдруг сломается? Уверяю вас, нечего
беспокоюсь о. Если трос оборвется, различные системы безопасности предотвратят
кабина лифта от падения на пол. Это было здорово
новшество, которое Элиша Грейвс Отис сделал еще в 1860-х годах. Его
лифты не просто держались на веревках: они также имели
храповая система в качестве резервной. Каждая машина проехала между двумя
вертикальные направляющие с прочными металлическими зубьями, встроенными до упора
их.В верхней части каждой машины находился подпружиненный механизм.
с прикрепленными крючками. Если трос рвался, крюки прыгали
наружу и застрял в металлических зубьях направляющих,
надежно зафиксировать автомобиль в нужном положении.

Как работал оригинальный лифт Otis

Работа: Лифт Отиса. Благодаря чудесам Интернета очень легко просмотреть оригинальные патентные документы и точно узнать, о чем думали изобретатели. Здесь, любезно предоставлено патентом и товарным знаком США
Office) — один из рисунков, которые Элиша Грейвс представил Отису вместе со своим патентом на «Подъемное устройство» от 15 января 1861 года.Я немного раскрасил его, чтобы было легче понять.

Значительно упрощено, вот как это работает:

  1. Отсек лифта (1, зеленый) поднимается и опускается с помощью подъемно-шкивной системы (2) и подвижного противовеса (не виден
    в этой картине). Видно, как лифт плавно движется между вертикальными направляющими: он не просто тупо болтается на тросе.
  2. Трос, выполняющий подъем (3, красный), наматывается на несколько шкивов и основной намоточный барабан.Не забывайте, что этот лифт был изобретен до того, как кто-то по-настоящему начал использовать электричество: его поднимали и опускали вручную.
  3. В верхней части кабины лифта находится простой механизм, состоящий из подпружиненных рычагов и шарниров (4). Если основной трос (3) рвется, пружины выталкивают два прочных стержня, называемых «собачками» (5), так что они фиксируются в вертикальных стойках направленных вверх зубцов (6) с обеих сторон. Это похожее на храповик устройство надежно фиксирует лифт на месте.

Фото: Современный лифт имеет много общего с оригинальным дизайном Otis.Здесь вы можете увидеть маленькие колеса по краям кабины лифта, которые помогают ей плавно двигаться вверх и вниз по направляющим.

Согласно Отису, ключевой частью изобретения было: «иметь собачки и зубья крюка стоек, сформированные, по существу, так, как показано, так что вес платформы в случае обрыва веревки вызовет собачки и зубы, чтобы сцепиться и предотвратить случайное разделение одного и того же».

Если вам нужно более подробное объяснение, взгляните на оригинальный патент Отиса, патент США № 31,128: Улучшение подъемного устройства.В нем более подробно объясняется, как лебедка и шкивы работают с противовесом.

Отис изобрел лифт?

Нет. Он изобрел безопасный лифт: он заметил, как обычные лифты могут выйти из строя, и придумал лучший вариант.
дизайн, который сделал их более безопасными. Лифт Отис датируется серединой 19 века, но обычные лифты появились еще раньше.
гораздо дальше — вплоть до греческих и римских времен. Мы можем проследить их до более общих видов подъемного оборудования, таких как краны,
лебедки и шпили; древние устройства для подъема воды, такие как шадуф (иногда пишется как шадуф), основанные на конструкции качающихся качелей, вполне могли вдохновить на использование противовесов в первых лифтах и ​​подъемниках.

Регуляторы скорости

Большинство лифтов имеют полностью отдельную систему регулирования скорости, называемую
губернатор, который является тяжелым
маховик с
внутри него встроены массивные механические руки. Обычно руки держат внутри
маховик здоровенными пружинами, но если подъемник движется слишком быстро, они
лететь наружу, нажимая на рычажный механизм, который приводит в действие одну или несколько тормозных систем.
Во-первых, они могут отключить питание подъемного двигателя. Если это не удается и лифт продолжает ускоряться,
руки вылетят еще дальше и сработают второй механизм, задействовав тормоза.Некоторые регуляторы полностью механические; другие электромагнитные;
третьи используют смесь механических и электронных компонентов.

Работа: Как работает губернатор. Подъемный двигатель (1) приводит в движение шестерни (2), которые вращают шкив (3) — колесо с желобками, которое направляет основной трос. Трос поддерживает как противовес (4), так и подъемную кабину (5). Отдельный трос регулятора (6) прикреплен к кабине подъемника и механизму регулятора справа. Регулятор состоит из маховика с центробежными рычагами внутри него (7).Если подъемник движется слишком быстро, рычаги вылетают наружу, приводя в действие предохранительный механизм, который притормаживает трос регулятора (8) и замедляет его. Поскольку трос регулятора теперь движется медленнее, чем основной трос и сама кабина, он активирует другой механизм, который заставляет фрикционные тормоза вылетать из кабины лифта на ее внешние направляющие, плавно и безопасно останавливая ее (в аналогичном случае). путь к оригинальному предохранительному механизму Otis).

Изображение: пример полностью механического механизма регулятора, разработанного инженерами Otis в 1960-х годах.Вы можете увидеть маховик (серый) с его центробежными рычагами внутри (светло-голубой) и удерживающими их пружинами (желтый). Когда колесо вращается слишком быстро, рычаги вылетают наружу, отключая тормозное устройство, которое прикладывает пару подпружиненных рычагов (темно-синий) к тросу регулятора (коричневый). Из патента США 3 327 811: Губернатор Джозефа Мастроберте, компания Otis Elevator, запатентована 27 июня 1967 г. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавлением цветов для облегчения понимания).

Фото: В старых лифтах иногда использовались центробежные регуляторы с двумя маленькими тяжелыми металлическими шариками, которые двигались вверх и наружу при вращении, блокируя кабину, если они двигались слишком быстро и слишком далеко.Это двигатель подъемника и подъемник (слева) и центробежный регулятор (справа) на старом лифте Otis на плотине Гранд-Кули. Фотография Джета Лоу, Библиотека Конгресса, отдел печати и фотографий, HAEL WASH, 13-GRACO, 1A-32.

Другие системы безопасности

Современные лифты имеют несколько систем безопасности. Как тросы на подвеске
мост, трос в лифте сделан из множества металлических нитей
проволочного каната, скрученного вместе, поэтому небольшой отказ одной части кабеля не
по крайней мере, вызовет какие-либо проблемы.Большинство лифтов также имеют
несколько отдельных тросов, поддерживающих каждую кабину, так что при полном выходе из строя одного троса
другие функционируют на его месте. Даже если все тросы оборвутся, эта система все равно удержит автомобиль на месте.

Наконец, если вы когда-нибудь смотрели на лифт из прозрачного стекла, вы наверняка заметили гигантский
гидравлическая или газовая пружина
буфер внизу, чтобы смягчить удар
если предохранительный тормоз каким-то образом выйдет из строя. Спасибо Элише Грейвс Отис и
многие талантливые инженеры, которые пошли по его стопам, вы
в лифте гораздо безопаснее, чем в машине.

Как работает гидравлический подъемник?

Лифты, которые работают с тросами и колесами, иногда называют тяговыми лифтами , потому что они
включают двигатель, тянущий автомобиль, и противовес. Однако не все лифты работают таким образом.
В небольших зданиях довольно часто можно встретить гидравлические лифты , которые поднимают и опускают
одноместный автомобиль с гидравлическим цилиндром (заполненный жидкостью поршень, аналогичный тем, которые используются в строительных машинах, таких как бульдозеры и краны).Гидравлические лифты механически проще и, следовательно, дешевле в установке, но, поскольку в них обычно не используются противовесы, они потребляют больше энергии для подъема и опускания автомобиля. Иногда гидроцилиндр устанавливается непосредственно под автомобилем и толкает его вверх и вниз (конструкция, известная как прямого действия ). В качестве альтернативы, если для этого нет места, домкрат можно установить сбоку от шахты лифта, управляя кабиной с помощью системы тросов и шкивов (в конструкции, известной как непрямого действия ).Более сложные лифты, такие как показанный здесь, используют несколько гидравлических цилиндров и противовесов.

Произведение: Гидравлический лифт с энергосберегающим противовесом. В этой конструкции легковой автомобиль (1) поддерживается гидравлическим цилиндром прямого действия (2), соединенным через гидравлический насос (3), приводимый в действие двигателем (4), соединенным со вторым гидроцилиндром (5), который приводит в действие противовес (6). Когда кабина лифта падает, насос перекачивает гидравлическую жидкость от одного штока (2) к другому (5), что позволяет избежать необходимости в резервуаре для жидкости. Мой рисунок основан на конструкции Отиса, описанной в патенте США 5 975 246: Гидравлически сбалансированный лифт Ренцо Тоски, Otis Elevator Company, запатентован 2 ноября 1999 года.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Другие полезные сайты

  • Elevator World: отраслевой журнал с множеством интересных материалов о последних событиях в мире «людского движения».

Артикул

  • Старинные лифты Каира, великолепные и глючные, сцены любви и страха Вивиан Йи.The New York Times, 20 сентября 2021 г. Увлекательный взгляд на древние лифты в египетской столице.
  • В новых предлагаемых лифтах метро некоторые видят риск терроризма автора Сара Маслин Нирджан. The New York Times, 22 января 2018 г. Некоторые жители Манхэттена выступают против лифтов, которые могли бы сделать метро более доступным, как потенциальную угрозу безопасности.
  • Поездка на капсуле времени в квартиру 8G Энди Ньюмана. The New York Times, 15 декабря 2017 г. Празднование старомодного, ручного
    управляемые лифты.
  • Лифты на магнитной подвеске будут поднимать вас вверх, вниз и в стороны к 2016 году, Эван Акерман. IEEE Спектр. 2 декабря 2014 г. Как линейные двигатели избавляют от необходимости использовать традиционные лифтовые кабели.
  • В лифты, а потом в яму автора Джули Бесонен. Нью-Йорк Таймс. 22 августа 2014 г. Увлекательное знакомство с Историческим музеем лифта.
  • Самый быстрый лифт: испытательная башня Hyundai Elevator от Элизы Стрикленд. IEEE Спектр. 1 июня 2011. Ультрасовременным небоскребам нужны современные лифты, способные двигаться со скоростью 64 км/ч (40 миль в час).
  • Небо — это предел: краны и подъемные устройства с приводом от человека, Крис Де Декер, журнал Low-Tech, 25 марта 2010 г. Более общий взгляд на историю механического подъема.
  • На подъеме, Шон Куглан, BBC News, 6 апреля 2007 г. Краткий исторический обзор лифтовой техники от Otis до Taipei 101.
  • Умные лифты от Клайва Томпсона. The New York Times, 10 декабря 2006 г. Miconic 10 быстрее доставляет людей к месту назначения, направляя пассажиров к разным кабинам лифта в вестибюле.
  • Быстрые лифты попадают в книги рекордов: BBC News, 16 декабря 2004 г. Как быстро могут двигаться лифты?

Книги

Лифты
  • Справочник по движению в лифте: теория и практика Джины Барни и Лютфи Аль-Шарифа. Routledge, 2016. Исследует теорию проектирования лифтов (и других транспортных систем) для наиболее эффективного перемещения большого количества людей.
  • Справочник по вертикальной транспортировке Джорджа Р. Стракоша и Роберта С. Капорале.John Wiley, 2010. Актуальный справочник о современных лифтовых системах, подготовленный журналом Elevator World.
История
  • Поднятые: культурная история лифта Андреаса Бернарда. NYU Press, 2014. Архитектура, инженерия, политика и психология — вот некоторые из тем, затронутых в этом обширном исследовании.
  • От восходящих комнат до скоростных лифтов: история пассажирского лифта в 19 веке, Ли Э. Грей. Лифт Мир, 2002.Эта увлекательная книга охватывает период 1850–1900 годов, начиная с первых грузовых лифтов, рассматривая роль лифтов в развитии небоскребов и заканчивая современными безопасными лифтами примерно 1900 года.
  • [PDF] История американской лифтовой промышленности: 1850–2001 гг., Патрик Карражат. Lir Group, 2009. [Архивировано с помощью Wayback Machine.]
  • Брошюра Otis Elevator около 1900 г. Эта архивная брошюра показывает нам, что электрические и гидравлические лифты были довольно сложными в начале 20-го века, хотя их максимальная скорость составляла всего около 11 миль в час (1000 футов/мин).
  • История инженерии в классические и средневековые времена Дональда Р. Хилла. Routledge, 1984. Хотя в этой книге не рассматриваются элеваторы (насколько я помню), в ней очень подробно рассказывается о древних водоподъемных машинах, используемых для орошения, которые были одними из первых механических подъемных устройств.
Для юных читателей
  • Лифты Трейси Морер. Rourke Educational, 2017. Введение на 48 страницах для детей от 8 до 11 лет.
  • Стань механиком по лифтам автора Уил Мара.Cherry Lake, 2019. 32-страничный обзор для начинающих инженеров.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Лифты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-elevators-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Больше информации на нашем веб-сайте…

Краткая история лифта

Узнайте больше неизвестных и любопытных историй о происхождении дизайна здесь. Первый пассажирский лифт медленно стартовал. Установленный в 1857 году в универмаге Haughwout в Нью-Йорке, он был закрыт всего через три года, потому что покупатели отказались его принимать. Приводимый в действие паровым двигателем в подвале пятиэтажного здания, он двигался со скоростью всего 40 футов в минуту. (Сегодня самые быстрые лифты могут двигаться со скоростью более 40 футов в секунду.)

В то время лифты были скорее туристической достопримечательностью, чем средством передвижения. В мире еще не было высоких зданий, а нижние этажи были самыми желанными, потому что не требовалось подниматься по множеству лестниц. Чем выше этаж, тем ниже арендная плата.

Но лифт полностью изменит это, открыв эру небоскребов и трансформировав социальный и архитектурный ландшафт современного города.

История двух Отисов

Даже в 1850-х лифт не был чем-то совершенно новым.«Механизированные подъемные устройства существовали с начала 1800-х годов, но переход от перевозки грузов к перевозке людей произошел в конце 1850-х годов», — сказал в телефонном интервью Ли Грей, профессор истории архитектуры Университета Северной Каролины в Шарлотте. «Это потребовало полной трансформации технологии, потому что в первых грузовых подъемниках не было кабины: это были просто открытые платформы и, следовательно, очень опасные». Это заставило немедленно сосредоточиться на безопасности. Промышленник Элиша Отис, установивший первый пассажирский лифт в Нью-Йорке, провел публичную демонстрацию на всемирной выставке 1854 года в Нью-Йорке, во время которой он поднял платформу высоко над толпой, а затем топором перерезал трос.«Все в порядке», — провозгласил он, когда его страховочное устройство остановило падение. Это была умная система: если веревка рвалась, храповик открывался и цеплялся за стойки, идущие вдоль вала, почти сразу останавливая спуск автомобиля.

1/12

Гравированный образец оригинального пассажирского и грузового лифта Otis, Нью-Йорк, 1830-1860 гг. Предоставлено: Archive Photos/Archive Photos/Getty Images

Хотя это событие часто называют поворотным моментом в истории лифтов, его актуальность, возможно, была преувеличена последующим успехом компании Otis Elevator, крупнейшего на сегодняшний день производителя вертикальных лифтов.«Если бы Ford был единственной автомобильной компанией, пережившей начало 20-го века, мы бы приписали происхождение современного автомобиля Ford, а не рассматривали сложную историю, которой он является», — сказал Грей. Фактически концепция современного лифта была основана на двух сходящихся идеях, каждая из которых имела свои сильные стороны.

Первый патент на «вертикальную железную дорогу» был подан в 1859 году Отисом Тафтсом, инженером по совпадению, чей проект, дебютировавший в том же году в нью-йоркском отеле «Пятая авеню», включал настоящий вагон со скамейкой внутри, где люди могли сидеть. Лифт Элиши Отиса, с другой стороны, не имел ничего, кроме платформы, и был запатентован позже, в 1861 году. Но что особенно важно, он включал в себя его предохранительный тормоз, который повысил признание публики лифтов до такой степени, что он стал стандартом.

«Все современные устройства безопасности лифтов основаны на одной и той же идее. Разница в том, что сегодня они основаны на скорости. Если кабина лифта превышает заданную безопасную скорость, срабатывает система безопасности, чтобы остановить ее в шахте, — сказал Грей.

Восходящие номера

Первые лифты плохо продавались из-за дороговизны, но поначалу пользовались успехом как предметы роскоши в отелях Нью-Йорка, Лондона и Парижа.«Это были красиво оформленные комнаты с мягкими сиденьями и зеркалами на стенах, а иногда даже с небольшой люстрой, свисавшей из центра автомобиля», — сказал Грей. Их часто называли «восходящей комнатой» или «омнибусом наверху», заимствуя слова из других транспортных систем.

Гравюра с изображением лифта в универмаге Lord and Taylor, Манхэттен, 1873 год. Фото: Archive Photos/Archive Photos/Getty Images«Лифтист закрывал дверь, и затем машина поднималась очень медленно. Дело было не в скорости. Речь шла об удивительных новых технологиях и роскошных впечатлениях, которые позволяли гостям не подниматься по лестнице», — сказал Грей.

Но скорость стала движущей силой эволюции лифтов, наряду с их переходом от редкости для отелей к главному элементу офисного здания, который начался в 1870-х годах. Восьмиэтажное 130-футовое здание Equitable Life Building в центре Манхэттена, построенное в 1870 году, было первым офисным зданием, в котором на стадии проектирования были установлены лифты.Построенные компанией Otis Elevator, они были основаны на гидравлике.

«Когда мы переходим от отелей к коммерческим зданиям, паровой двигатель исчезает, потому что он слишком медленный. Вместо него мы получаем инновационные гидравлические лифты, которые могут двигаться быстрее и их легче обслуживать», — сказал Грей. Отраслевой стандарт идеального времени отклика лифта — не более 30 секунд — был установлен в эти годы и остается неизменным по сей день.

Когда в 1885 году в Чикаго открылось здание Home Insurance Building, которое обычно считается первым небоскребом из-за его стального каркаса, оно имело четыре лифта, которые обслуживали его 10 этажей.Шахты лифтов теперь стали основой архитектурного дизайна.

Внешний вид здания Home Insurance Building, Чикаго. Здание было снесено в 1931 году. Фото: Чикагский исторический музей / Участник

Пентхаус

Технологии догоняли, но общественные правила все еще сопротивлялись. В здании Equitable Life окна были спроектированы так, чтобы предполагалось, что в нем меньше этажей. Страховая компания, которой он принадлежал, занимала нижние, а квартира смотрителя была наверху, как пишет Андреас Бернар в «Культурной истории лифта.Престиж высотки еще не проявился.

Дальнейший толчок дал переход от гидравлики к электродвигателям. «Технологические изменения напрямую связаны со стремлением идти все выше и выше. То, что известно как современный лифт на электрической тяге, было разработано в первые два десятилетия 20-го века и остается отраслевым стандартом по сей день», — сказал Грей. Горизонт Нью-Йорка с его культовыми жилыми домами начал превращать когда-то нежелательное пространство прямо под крышей — часто загруженное мусором и почти непригодное для аренды — в фешенебельные апартаменты с террасами, известные как пентхаусы.Символом этой новой эры является Эмпайр Стейт Билдинг, который открылся в 1931 году и оставался самым высоким небоскребом в мире до 1970 года. В нем было 73 лифта, самый большой на сегодняшний день лифт, который двигался с беспрецедентной скоростью 1200 футов в минуту. Они по-прежнему являются неотъемлемой частью истории и популярности здания.

Безопаснее, чем лестница

Сегодня самый быстрый в мире лифт установлен в Шанхайской башне, втором по высоте здании в мире. Он движется со скоростью 67 футов в секунду (или 46 миль в час) и непрерывно проходит через 1898 из 2073 футов небоскребов.

Нерассказанная история первого небоскреба Дубая

Высокие здания усложнили конструкцию лифтов. Первая проблема заключается в том, что значительная часть площади здания должна быть отведена под шахты, но есть и ограничения на то, что можно сделать. В самом высоком здании мира, Бурдж-Калифе в Дубае, всего 57 лифтов (на 16 меньше, чем в Эмпайр-стейт-билдинг, высота которого вдвое меньше), но ни один из них не может подняться на все 160 этажей: вместо этого они спроектированы как скоростные линии, которые обслуживают разные секции башни.

При проектировании лифтов для того, что может стать следующим самым высоким небоскребом в мире, Kingdom Tower в Джидде, Саудовская Аравия, производитель лифтов Kone хотел, чтобы рекордная шахта проходила по всей высоте башни, которая, по прогнозам, должна была составлять один километр (3280 метров). футов в высоту. Для этого пришлось придумать совершенно новый тип троса из углеродного волокна, потому что обычные стальные были бы слишком тяжелыми и заклинивали.

Лифты являются одним из самых безопасных видов транспорта и безопаснее, чем эскалаторы и даже лестницы (из-за падений), но они все же могут стать причиной несчастных случаев со смертельным исходом, в том числе ужасных.По оценкам Бюро статистики труда США и Комиссии по безопасности потребительских товаров, лифты ежегодно травмируют 17 000 человек и убивают 27 человек в США, причем половина этих смертей приходится на рабочих, выполняющих установку или ремонт. Неисправные лифты имеют тенденцию внезапно взлетать вверх, а не падать, что сложнее из-за предохранительных тормозов. Одним известным исключением является авария 1945 года в Эмпайр-стейт-билдинг, когда бомбардировщик B-25 врезался в 79-й этаж и разорвал тросы одного лифта, заставив его рухнуть с 38-го этажа в подвал.(Оператор Бетти Лу Оливер пережила падение.) Недавний пример такой аварии произошел в конце 2018 года, когда лифт в небоскребе, ранее известном как Центр Джона Хэнкока в Чикаго, упал с 84 этажа после того, как оборвался подъемный трос. Все пассажиры выжили при падении. Некоторым людям лифты неудобны из-за клаустрофобии или боязни замкнутых пространств. Инженерная фирма KJA подсчитала, что вероятность попасть в ловушку для человека, который пользуется лифтом в среднем 8 раз в день, составляет 1 к 5000 в месяц.За 25 лет этот показатель снижается до 1 из 17, а это означает, что горожанин может попасть в ловушку хотя бы раз в жизни. Рекорд по продолжительности пребывания в ловушке принадлежит жителю Манхэттена Николасу Уайту, который в 1999 году провел целые выходные — 41 час — застряв в лифте своего офисного здания после того, как в пятницу вечером решил спуститься покурить. Автомобиль был остановлен на техническое обслуживание в середине пути, и его испытания были засняты на пленку камерами видеонаблюдения.

Где ты стоишь?

Shutterstock

Почему часто неудобно ехать в переполненном лифте? Лифтовый этикет чрезвычайно различается в разные времена и в разных культурах, но универсальная черта заключается в том, что мы не любим стоять слишком близко к незнакомцам, поэтому большинство людей стремятся максимизировать свое личное пространство, попав в кабину лифта.

«Если ты один в лифте, ты стоишь в центре, потому что это твое пространство и ты им управляешь. Если кто-то еще входит, ты отходишь в угол или в сторону», — сказал Грей.

Исследователь когнитивных наук Ребекка Роузи провела исследование, в ходе которого она наблюдала за использованием лифта в офисном здании в Австралии и отметила, что мужчины и женщины вели себя по-разному: были ближе к фронту.Женщины меньше боялись смотреться в зеркала, пока другие люди любого пола ехали в лифте, и чаще смотрели в пол», — написала она в электронном письме. Роузи говорит, что в Японии, обществе с высокой иерархией, младший персонал сначала пускает в лифт более старших сотрудников, а затем нажимает для них кнопку. социального психолога Соломона Аша, иллюстрирует, как быстро социальные нормы могут измениться в ограниченном пространстве лифта, иногда с комедийным эффектом.В этом эпизоде ​​лифт открывается, чтобы показать всех внутри — всех актеров — неуклюже стоящих лицом к задней стене. Люди, которые входят, сначала озадачены, прежде чем в конечном итоге сделать то же самое, демонстрируя силу социального давления.

В конечном счете, лифты представляют собой уникальную социальную конструкцию. «Есть не так уж много мест, где вы оказываетесь в такой тесноте, с людьми, которых вы, возможно, не знаете, путешествуете на огромные высоты и снова спускаетесь», — сказал Роузи.

Будущее без канатов

Среди очевидных изменений, которые привнесли в мир лифты, Грей выделяет два недооцененных.«Во-первых, нет никаких сомнений в том, что они оказались невероятно полезными для тех, кто испытывает трудности с передвижением из-за инвалидности. Во-вторых, до 1950-х годов почти все лифты имели операторов, которые должны были направлять автомобиль в пути, поскольку они не останавливались автоматически. вровень с этажами. Это дало множество возможностей для трудоустройства во многих городах», — сказал он.

Лифты также связаны с определенным типом музыки, высотой тона лифта и, конечно же, #elevatorselfie. Интересно, что основная формула маленькой комнаты, соединенной кабелями, идущими вверх и вниз, почти никогда не подвергалась сомнению, хотя одна своеобразная вариация, называемая патерностером, которая представляет собой непрерывный ряд отделений, бесконечно зацикленных без дверей, пользовалась некоторым успехом в Европа.

Лифт Патерностер в мэрии Штутгарта, Германия, 2015 год. Предоставлено: picture Alliance/picture Alliance/picture Alliance через Getty Image отправлять. Пользователи выбирают, на какой этаж они хотят попасть, а затем садятся в автомобиль, указанный системой. «Идея состоит в том, чтобы использовать компьютеры для обеспечения наиболее эффективного движения транспорта в здании. Но для некоторых пассажиров это своего рода потеря контроля, потому что, кроме ввода пола, вы больше ничего не делаете.Технология делает все за вас. Это не совсем то же самое, что самоуправляемый автомобиль, но ощущение у него похожее», — сказал Грей. Нам кажется важным нажимать на кнопки, хотя та, которую яростнее всего бьют, та, что с закрытой дверью, на самом деле не работает в режиме реального времени. большинство лифтов в США.В 2017 году немецкая инженерная компания Thyssenkrupp представила новую конструкцию лифта под названием Multi, в которой вместо тросов используются магниты.Он также может перемещать несколько автомобилей в одной шахте, даже горизонтально, используя меньше энергии и экономя место. Компания заявляет, что новая система, которая в настоящее время проходит испытания, может положить конец 160-летнему правлению лифта, работающего на канате.

Типы лифтов – Домашние лифты – Жилые лифты

Строительные проекты требуют большого количества деталей, и на их выполнение могут уйти месяцы или годы. Важной частью процесса строительства является выбор правильного дизайна конструкции и материалов. Вы должны учитывать фундамент и различные природные элементы, прежде чем включать в здание определенные дополнительные элементы.

При строительстве многоэтажных зданий следует подумать о том, как люди будут заходить на каждый этаж. Лестница — естественный выбор, но также разумно установить лифт, потому что это быстрее, удобнее и подходит для людей с ограниченными возможностями и ограниченной подвижностью.

Что такое лифт?
Лифт — это платформа, которая может быть открытой или закрытой и используется для подъема или опускания людей и грузов на верхние и нижние этажи. Раньше в многоэтажных домах не было обязательного наличия лифтов.В результате некоторые инвесторы в недвижимость избегали установки лифтов, потому что их установка и обслуживание были дорогими.

Как закон повлиял на использование лифтов
Лифты стали обычным явлением только после принятия в 1990 году Закона об американцах-инвалидах. Законодательство запрещает любую форму дискриминации в отношении людей с ограниченными возможностями. Закон также требует, чтобы все двух- или трехэтажные здания были оборудованы лифтами. Это делает более удобным для людей с ограниченными возможностями доступ к нескольким этажам.

Как работают лифты
Лифты не сильно изменились с 1800-х годов. Лифты по-прежнему сохраняют свою первоначальную цель — перевозить людей по этажам. Система безопасности Otis используется в большинстве типов лифтов с 1850-х годов.

Системы управления современными лифтами были изменены таким образом, чтобы повысить скорость и безопасность. В большинстве случаев лифты будут использовать противовес и 40% максимальной номинальной нагрузки для балансировки кабины.

Основное назначение противовеса — уменьшить вес, который должен поднимать двигатель, и сохранить контроль над всем лифтом с неповрежденными тросами.Для обеспечения долговечности и прочности автомобильный лифт изготовлен из стали. Шкив, используемый подъемным тросом, удерживается на месте натянутой из стороны в сторону шахтой лифта. Это вращение управляется набором стальных балок, расположенных над кабиной лифта.

В современных кабинах лифтов также установлены дополнительные технологии. У некоторых есть телефоны, по которым жилец может вызвать помощь в случае чрезвычайной ситуации. Другие оборудованы люком, расположенным на потолке, что делает возможным побег в экстренных ситуациях.

Лифты проектируются и устанавливаются в здании в зависимости от вместимости здания и выполняемых функций. Например, в некоторых зданиях будут большие лифты для перевозки грузов на разные этажи. В больницах есть лифты, которые открываются с обеих сторон, что позволяет легко входить и перемещать пациентов скорой помощи.

Типы лифтов

В прошлом управление большинством лифтов осуществлялось через централизованное машинное отделение. Сегодня есть лифты, которым не нужно машинное помещение, потому что они имеют встроенный механизм безопасности.Существует четыре основных типа лифтов: гидравлические, тяговые, без машинного помещения и вакуумные.

1. Редукторный и безредукторный тяговый лифт

Редукторный и безредукторный тяговый лифт можно разделить на три категории:

Тяговый лифт

Канаты этого лифта проходят над колесом, прикрепленным к электродвигателю, расположенному над валом. Основная функция канатов — поднимать и опускать кабину лифта. Его можно использовать как для средних, так и для высотных зданий, и он может перемещаться намного быстрее, чем гидравлические лифты.

Как и другие типы лифтов, в этой системе используется противовес, который устраняет вес пассажиров и кабины, так что двигателю легче перемещать груз лифта.

Элеватор с редуктором

Элеватор с редуктором состоит из двигателя, к которому прикреплен редуктор. Основная функция зубчатых колес — приводить в действие колесо, которое перемещает канаты. Этот тип лифта может двигаться со скоростью до 500 футов в минуту. Максимальное расстояние, которое он может преодолеть, составляет 250 футов.

Безредукторный тяговый лифт

Безредукторные лифты не имеют механизма для регулирования скорости. Это объясняет, почему они могут двигаться со скоростью 2000 футов в минуту, а также преодолевать расстояние до 2000 футов. Они являются лучшим вариантом для небоскребов.

2. Гидравлический подъемник

Гидравлические подъемники обычно поддерживаются поршнем, расположенным снизу. Цель состоит в том, чтобы толкать кабину лифта вверх, в то время как электродвигатель нагнетает гидравлическую жидкость на поршень. Когда пора лифту опускаться, клапан выпускает гидравлическую жидкость из поршня.Этот тип лифта в основном используется в зданиях от 2 до 8 этажей и может двигаться только с максимальной скоростью 200 футов в минуту. Ниже приведена дополнительная разбивка гидравлических лифтов:

Канатный гидравлический подъемник

В этом типе используются как канаты, так и поршень для улучшения движения кабины лифта. Максимальное расстояние, которое он может преодолеть, составляет около 60 футов.

Обычный гидравлический подъемник

Разработанный с приямком подъемника, он поставляется со шкивом, который проходит под полом приямка.Когда лифт начинает опускаться, яма поддерживает втягивающий поршень. В некоторых конфигурациях для обычного гидравлического подъемника может потребоваться более мелкое отверстие под приямком, которое принимает складывающийся телескопический поршень, когда подъемник падает. Приблизительное расстояние, которое он может пройти, составляет 60 футов.

Безотверстный гидравлический подъемник

Безотверстный гидравлический подъемник аналогичен обычному, но не требует отверстия или шкива, закрепленного под приямком. Он имеет телескопические поршни в основании ямы. Эти поршни позволяют кабине лифта перемещаться на расстояние до 50 футов. Существует также конструкция с нетелескопическими поршнями, которые могут перемещаться только на расстояние до 20 футов.

Основная причина популярности гидравлических лифтов заключается в том, что они более доступны в установке и при этом требуют относительно низких затрат на техническое обслуживание по сравнению с другими лифтами.

Гидравлические лифты потребляют больше энергии, поскольку в них используется электродвигатель, работающий против силы тяжести. Вы должны регулярно проверять гидравлические жидкости, потому что небольшая утечка может легко привести к катастрофе или стать опасной для окружающей среды.

3. Лифт без машинного помещения (MRL)

Большинство лифтов имеют машинное помещение, расположенное над шахтой лифта. В этом типе лифта есть механизм, установленный в отсеке блокировки, и доступ к нему возможен только через верхнюю часть кабины лифта, когда требуется техническое обслуживание. Этот тип лифта может перемещаться только на расстояние 250 футов со скоростью до 500 футов в минуту.

Лифты MRL набирают популярность в зданиях средней этажности, поскольку они экономят энергию и требуют меньше места во время строительства.

4. Вакуумный (пневматический) домашний лифт

Вакуумные лифты, представленные сообществу лифтеров в 2005 году, не используют для работы тросы или шкивную систему. Эти пневматические лифты работают на основе естественных законов физики. Эта подъемная система, изготовленная из поликарбоната и алюминия, представляет собой трубу в герметичном вакууме. Воздух под и над кабиной лифта облегчает движение.

Когда вы нажимаете кнопку «вверх», система снижает давление над трубкой, заставляя давление воздуха внизу толкать трубку вверх.Когда вы спускаетесь вниз, происходит обратное — давление внизу сводится к минимуму, заставляя лифт опускаться.

Поскольку этот тип лифта доступен в 3 моделях, начиная от модели с одним пассажиром и заканчивая моделью с доступом для инвалидных колясок с тремя пассажирами, они в основном используются в жилых помещениях.

Узнать больше – Домашние лифты от PVE

Как выбрать лифт, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям
Лифты могут быть дорогостоящим вложением, поэтому важно учитывать все факторы при принятии решения о том, какой из них лучше всего подходит для вас.Вы не можете установить большой лифт MRL в многоквартирном доме среднего размера. Первое, что нужно сделать, это провести оценку здания и определить, для чего вам нужен лифт. Вот некоторые из факторов, которые следует учитывать:

Пассажиры
Различные лифты бывают разных размеров и функционируют по-разному. Пассажирские лифты могут вместить до 10 000 фунтов. Большинство из них могут вместить от 2500 до 5000 фунтов. В зависимости от типа здания некоторые лифты должны быть оснащены специальными функциями, такими как место для размещения носилок в здании больницы.

Грузы
Грузы могут весить тонны, и для их перевозки нужен специальный лифт. Грузовые лифты рассчитаны на грузоподъемность до 20 000 фунтов и более.

Сервисный
Люди часто путают служебные лифты с грузовыми. Служебные лифты — это обычные пассажирские лифты, используемые персоналом в здании. Эти лифты в основном используются для предоставления сотрудникам более удобного способа передвижения с этажа на этаж, не мешая клиентам и гостям.

Коммерческие или жилые лифты
Коммерческие лифты, как правило, рассчитаны на большее количество людей, чем жилые. Некоторые жилые лифты вмещают всего одного человека, потому что у них, как правило, меньше пользователей, чем у их коммерческих аналогов.

Кухонный лифт
Кухонный лифт — это простой небольшой лифт, используемый для выполнения полезных транспортных функций. В ресторанах кухонный лифт может пригодиться при перемещении блюд и блюд между этажами.

Заключительные мысли
Прежде чем установить лифт в многоэтажном здании, вы должны знать динамику здания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*