Как устроен элеватор: Зерновой элеватор изнутри: работа механизированного организма

Содержание

Как устроен элеватор и его разновидности – СтройМастерская


Элеватор – это комплекс оборудования и сооружений для обработки зерна перед закладкой на длительное хранение. Мало собрать урожай зерновых, важно сохранить зерно для последующего использования или продажи, предотвратить его порчу.


Мало собрать урожай зерновых, важно сохранить зерно для последующего использования или продажи, предотвратить его порчу. Элеватор – это комплекс оборудования и сооружений для обработки зерна перед закладкой на длительное хранение, а также для хранения и последующего отпуска.

Основные операции


Зерновые комплексы работают по типовой схеме.

  1. Зерно принимают, сортируют, размещают в соответствии с планом приема конкретного элеватора.

  2. Доставляют партии в рабочую башню, взвешивают, дезинфицируют.

  3. Удаляют примеси в сепараторах.

  4. Сушат до достижения нужного уровня влажности.

  5. Засыпают в силосы для кратковременного или длительного хранения.

  6. Отгружают через отпускные устройства.

Наряду с приемом и отгрузкой, обработкой, хранением важной операцией является внутреннее перемещение зерна между функциональными блоками. Приемный транспортер перемещает отгруженное с транспорта зерно в приемные бункеры.

Важный элемент транспортной системы элеватора нория – труба, внутри которой движется лента с ковшами, – обеспечивает вертикальное перемещение. По надсилосному транспортеру зерно с нории поступает в зернохранилища, а по подсилосному – из хранилищ к отпускным устройствам.

Разновидности элеваторов


Главным элементом фондовых элеваторов являются зернохранилища (силосы) больших объемов, поскольку основное назначение таких комплексов – хранение государственного запаса зерна на протяжении нескольких лет.

Базисные элеваторы также являются зернохранилищами, но для оперативных запасов. Обычно сюда поступает зерно, уже прошедшее первичную обработку, но оборудование для сушки и очистки также является обязательной составляющей комплекса.

Основное назначение перевалочных элеваторов – перегрузка с одного вида транспорта на другой. Важнейшие функциональные элементы такого элеватора – система норий, транспортеров, погрузочно-разгрузочное оборудование. Но и зернохранилища в его состав должны входить, поскольку между приемкой и отгрузкой может пройти некоторое время.

В комплекс производственного элеватора, который обеспечивает зерном перерабатывающие предприятия, помимо оборудования для транспортировки, обработки зерна перед хранением и емкостей для хранения должно входить оборудование для подготовки к дальнейшей переработке в муку, крупу, комбикорм.

Показать еще статьи из рубрики - Сельское хозяйство

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

Ландшафтный дизайн участка на радость семье и на зависть соседям

Задолго до наступления дачного сезона за город устремляются владельцы участков, чтобы подготовится к открытию сезона и перевезти весь необходимый инвентарь для работы, а также старую мебель для долгого проживания. В такие моменты о ландшафтном дизайне участка надо задуматься до прихода солнечных дней и приезда любимой тети.

Подробнее

Мраморная штукатурка – эстетичность и практичность

Ранее популярную декоративную штукатурку применяли для маскировки недостатков стен построения, таким образом, постройка приобретала достойную наружность. Сейчас на смену такому методу пришла мраморная штукатурка, обладающая многими достойными свойствами...

Подробнее

Дизайнерская кровать в домашних условиях

Все мы видели по телевизору передачи о ремонтах в квартире и на даче, в которых предлагаются миллионы различных вариантов и оригинальных дизайнерских решений...

Подробнее

Архитектура древних ордеров

Примерно в 600 годах до н.э. древними архитекторами были разработаны правила строительства зданий с колоннами...

Подробнее

Нормы проектирования и стоимость строительства АЗС

Существуют нормы проектирования АЗС, которые сильно влияют на стоимость и итоговую цену строительства. В этой статье вы найдете все нормативы проектирования.

Подробнее

Как выбрать двуспальную кровать

Кровать — это, пожалуй, самый важный предмет мебели в доме, поскольку его используют не только для удобства и красоты, но также и для хорошего отдыха и здоровья.

Подробнее

Автономное электропитание загородного дома, обзор источников электроэнергии

У многих жителей, проживающих за городом, наверное, хотя бы раз возникал вопрос о возможности обеспечения альтернативной электроэнергией своего участка...

Подробнее

Отремонтируйте свою мягкую мебель!

Мебель всегда считалась важной частью любой квартиры или дома. Хозяева уделяют ей особенное внимание. Мягкие предметы интерьера позволяют комфортно разместиться во время отдыха, полностью расслабиться и не испытывать каких-либо неудобств.

Подробнее

Как построить красивый дом из недорогих материалов

После того, как вы определились с материалами и прочими расходами на строительство, стоит заняться непосредственно проектированием.Вы можете обратиться в строительное агентство или к частному архитектору загородных домов.

Подробнее

Как выбрать строительный степлер

Сейчас пойдет речь именно об электрическом строительном степлере...

Подробнее

Как работает элеватор и для чего он нужен

18.02.2021

Сегодня сельское хозяйство продолжает развиваться. Людям, выращивающим зерновые культуры, необходимо их где-то хранить и делать это правильно, иначе продукты, которые будут изготовлены из них, будут плохого качества. Речь идет о выпечке, хлебе, макаронах и пр. Провести анализ можно с помощью специальных устройств непосредственно в лабораториях, выбрать которые можно здесь.

Зачем нужен элеватор для зерна: основное назначение

Зерновой элеватор – современный промышленный комплекс, используемый для приема, подготовки, хранения и отпуска зерна, которое имеет необходимую кондицию и находится в условиях, обеспечивающим поддержание его качества в пределах принятых стандартов. Для этого должен быть определенный уровень влаги и обязательное вентилирование, чтобы избежать появления плесени, грибка и разных микроорганизмов, способных стать причиной повреждения и порчи урожая. Принципы работы элеватора и его устройство предназначены для полного контроля процессов, выполнения технологических требований и оптимизацию транспортировки в пределах комплекса. Все процессы, производимые на элеваторе, сегодня почти полностью автоматизированы. Для управления производством используется центральный пульт управления. Благодаря этому можно избежать ошибок персонала и сбоев во время функционирования элеватора.

Как устроен элеватор?

 

Элеватор – это сооружение, построенное по силосному типу. Его конструкция является многофункциональной постройкой, в состав которой входят:

♦ отделение для приема зерна;
♦ сушилка для зерновых культур;
♦ зернохранилище;
♦ здание для проведения работ – здесь сосредоточено оборудование для разных видов обработки культур; 
♦ отгрузочное отделение;
♦ оборудование для подъема пшеницы, кукурузы и иного зернового сырья и его транспортировки из одного отделения в другое;
♦ силосные корпуса и пр.

Сегодня элеваторы, занимающиеся хранением и переработкой зерна, зачастую пристраивают к сооружениям силосного типа большой вместительности. Пристройку проводят так, чтобы у элеватора были пути сообщения с основным зданием для осуществления работ. Это важно, т.к. именно в нем, в основном, полностью формируется необходимый комплект оборудования и логистика, по которой и вывозятся зерновые культуры для дальнейшего распределения.

 

Процесс работы элеватора

 

Принцип работы основан на последовательном выполнении следующих технологических процессов: 

Приемка зерна. Организовать можно с любого транспорта. В элеваторах заготовительного типа для хозяйств, зачастую фермеры используют автомобильный пункт разгрузки в приемки и бункеры. Если элеватор перевалочный, то возможны железнодорожные пути и причалы.

♦ Обработка и подготовка. Благодаря конструкции такого места для хранения, можно выполнить очистку зернового вороха, сушку в зерносушилках, а также сортировку.

Хранение. Это основная функция элеватора.

Отгрузка зерна. Элеватор – логистический узел, оснащенный всем необходимым для отпуска зерна в любых количествах с применением транспортировочной ленты, пневматических рукавов и бункеров.

 

Элеваторы помогают решить комплекс задач по хранению урожая зерна. При этом функционал может быть разным, что зависит от особенностей транспортировки, типа зерна, расположения и привязки к иным объектам.

Как работает зерновой элеватор. Что это ?

Posted by   oratorslova Гончаров Сергей

25/06/2020

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.

Элеватор - устройство и оборудование

В промышленности по заготовлению и переработки зерновых культур часто используется такое сооружение, как элеватор. Другими словами данное сооружение является высокотехнологичным оборудованием для хранения зерна в специальных условиях и посредством такого хранения зерно доводится до определенной, нужной стадии кондиции.

 

Устройство элеватора


Элеватор является сооружением силосного типа действия. Конструктивно представляет собой многофункциональное сооружение, в комплексный состав которого входят такие элементы, как сушилка для зерна, непосредственно зерновое хранилище, здание для проведения работ, силосные корпуса и т.д. На сегодняшний день элеваторы являются неотъемлемой частью всех предприятий по хранению и переработке зерна. Как правило, чаще всего к элеваторам пристраивают силосные сооружения, вместимость которых может достигать порядка пятидесяти тысяч зерна.

 

 

В конструкцию и рабочий состав элеватора входят такие части и элементы, как весовая, отделение для приемки зерновой культуры, башня рабочего назначения, в которое непосредственно расположено всё оборудование, для первичной и других видов обработки зерновых культур. Хранилище и отделение для проведения сушки зерна. Отделение отгрузок, которое является бункером хопперного типа. Оборудование для подъема зерновой культуры и ее транспортирования из одного отделения в другое.

 

 

 

Пристройку силосов к элеватору осуществляют таким образом, чтобы он имел пути сообщения с основным зданием для проведения работ, поскольку в нем, как правило, полностью сформирован комплект рабочего оборудования и транспортировочные пути, по которым зерно вывозится для дальнейшего его распределения.

 

Оборудование элеваторов


Элеваторы непременно снабжаются таким оборудованием, как нории, которые являются подъемниками вертикального типа, которые нужны для того чтобы поднимать зерно на взвешивание, очистку от примесей различного, дальнейшей его сушки. После этого зерно выдается посредством конвейерной установки на транспортеры, которые осуществляет сброс зерна в силосное сооружение. Всеми эти элементы для проведения описанных работ включаются в состав одного сооружения – элеватора.

 

Так же в элеватор включено еще одно сооружение, в котором производится непосредственно дезинфекция зерновой культуры и ее вентилирования, однако на сегодняшний день еще не все элеваторы оборудованы такими рабочими устройствами.


Однако стоит отметить, что сегодня все большее количество элеваторных установок оснащается специальными пунктами, которые осуществляют прием зерна с автомобильного, железнодорожного и авиационного транспорта. Что в значительной мере облегчает проведение всех погрузочно-разгрузочных работ, ведь буквально еще некоторое время назад элеваторы обслуживались исключительно вручную, и все работы по выгрузке зерна проводились непосредственно с применением ручного труда.

 

Разновидности и классификация элеваторов


Элеваторы зерновые, как правило, можно проклассифицировать по их непосредственному назначению:

 

  • хлебоприемного или заготовительного типа, на которых осуществляются непосредственно дезинфицирующие работы с зерном, его очистка от примесей различного характера и предварительная подготовка к дальнейшему использованию.
  • производственного типа, которые, как правило, размещаются вблизи мельниц, заводов по изготовлению круп и на предприятиях по изготовлению крахмала и муки
  • базисного типа, которые, как правило, используются для хранения зерна длительное время, для его приемки с железнодорожного и других видов транспорта.
  • перевалочного назначения, которые предназначены для перегрузочных действий, такие элеваторы имеют еще название портовые, как правило, размещаются недалеко от портов, железных дорог.


Также существуют мини элеваторы для небольших складских объемов.

 

N❶ Как устроен элеватор | Устройство элеватора

Опубликовано 23.07.2018 Автор admin

В этой статье пойдёт речь об элеваторе, а также устройстве этого сооружения. Для хранения зерновых культур важно соблюдение особых технологических требований. Для довольно продолжительного периода хранения зерновых культур как раз и предназначается элеватор.

Дадим определение этому технологическому сооружению: элеватор – это специальное сооружение, главным предназначением которого является хранение, первичная обработка и доведение до определённого состояния зерновых культур.

Устройство сооружения элеватора

Подобные сооружения, как правило, включает в себя целый комплекс, разберём как устроен элеватор:

  • силосный корпус;
  • рабочее здание, которое выполняет функцию погрузки и выгрузки зерновых культур;
  • цех для просушки зерновых культур.

Также в дополнительную комплектацию входит силосная яма, где хранится трава и ботва, которая предназначается для корма крупнорогатого скота. Объём силосной ямы варьируется от 10 до 45 тысяч тонн. В основную комплектацию элеваторов входят системы дезинфекции и вентиляции. Данные системы выполняют одну из самых главных функций во всём комплексе, это сохранение товарного вида зерновых культур.

Специальные конвейеры и грузовые автомобили выполняют функцию беспрерывной погрузки сыпучего груза. Весь процесс автоматизирован, что ускоряет погрузку и сохраняет целостность зерна.

Стоимость комплекса

Разберём от чего зависит стоимость элеватора. Средняя стоимость комплекса 200 долларов на тонну зернового сырья, учитывая издержки. Учитывая, что объёмы обрабатываемого зерна и функциональность всего комплекса может быть разными, то стоимость может сильно отличаться. Заказчик может заказать элеватор с дополнительным оборудованием, что тоже увеличивает стоимость.

Стандартный комплекс состоящий из зернохранилища, системы продвижения, системы вентиляции и дезинфекции возможно купить по весьма приемлемой цене.

Где приобрести комплекс?

На сегодняшний день многие компании занимаются реализацией специального оборудования для сельского хозяйства. Поэтому с покупкой не должно возникнуть проблем, тем более наша компания «ЗЭОсокол» может доставить всё необходимое оборудование, в любой город Украины. Также работники компании могут установить всё необходимое оборудование, но стоимость этой услуги зависит от условий компании.

Вывод: весь комплекс в целом способствует сохранности и качественной обработки зерна. Автоматизированный процесс ускоряет весь процесс и снижает процент брака.   

Блог

Элеватор в системе отопления - что это, принцип работы

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.

История АО "Портовый элеватор" 

( До 1946 года - Кёнигсбергский портовый элеватор)

Башенный и групповой склад Turm- und Gruppenspeicher 

Калининград, улица 3-я Причальная - (4-ая акватория) Königsberg, Hamburger Straße 27-29 - (IV Industriehafen) Кёнигсберг, Гамбургер Штрассе 27-29 - (IV промышленный порт)

Время постройки: 1924


Кёнигсбергский портовый элеватор был задуман и построен городскими властями в качестве современного двойного склада, который должен был доминировать над общей панорамой нового порта Кёнигсберга. Тем самым городские власти Кёнигсберга хотели подчеркнуть то, что несмотря на все существующие на тот момент времени неблагоприятные политические условия, имеются реальные возможности для развития активной торговли с восточно-европейскими соседями при помощи использования самых передовых технических устройств. Оба склада могли бы вместить в себя 125 000 тонн зерна, что позволяло считать Кёнигсбергский портовый элеватор самым большим в Европе. Находящийся к юго-востоку башенный склад - Turmspeicher - (названный так по своей надстройке на крыше в виде башни) был задуман как предприятие общественное, а групповые склады - Gruppenspeicher - сдавались частным зерновым фирмам. Таким образом, Кёнигсбергский портовый элеватор был в руках двух главных собственников: городского самоуправления - Магистрата города Кёнигсберг (Magistrat der Stadt Königsberg) и акционерного общества «Кёнигсбергское хранилище» (Königsberger Lagerhaus A.G.). 

Строительство Кёнигсбергского портового элеватора.

 Прибрежные луга не представляли собой идеальное основание для строительства такого грандиозного сооружения, скорее даже наоборот. В этой связи потребовалось забить 5600 свай длиной по 10-15 м, чтобы соорудить прочный фундамент для огромного бетонного зернохранилища. На сваях была размещена мощная железобетонная плита, которая несла на себе груз самого здания и хранящихся в нём товаров. Над этой плитой была создана каркасная система из железобетонных опор и балок с размером сетки в 3,70 м. По горизонтали зданию придают жёсткость железобетонные плиты, идущие через всё здание в виде полов этажей. Опоры, выходящие наружу, со статической точки зрения жёстко связаны с балками, создавая рамную конструкцию. Каркасная система доходит до чердачного этажа, где она приспособлена под плоскость крыши под углом 48°. Каждый из складов поделён деформационными швами на три части, которые могут свободно двигаться относительно друг друга. Наружные стены заложены пустотелыми камнями и оштукатурены по наружной стороне.

В здании Кёнигсбергского портового элеватора имелось три группы складских помещений: средние, боковые и угловые склады, которые были отделены друг от друга пожарными стенами. Помимо этого было возможно также и дальнейшее деление на другие складские группы. 

 В складах были установлены новейшие механизмы для очистки и сушки зерна. Как правило, бетонные стены хорошо поддерживают благоприятную температуру внутри здания. И летом, и зимой они равны примерно 17°C с отклонениями +/- 2° при экстремальных внешних температурах. Однако, существовали две опасности, с которыми персоналу элеватора приходилось постоянно бороться. При слишком большой влажности возникает опасность гниения зерна. Напротив, при слишком большой суши создаётся опасность взрыва зерновой пыли.  

Транспортировка и обработка зерна происходила с помощью механизмов. Зерно ссыпалось из железнодорожных вагонов в бункера-воронки по длинным сторонам складов, а из судов «высасывалось» под повышенным давлением специальной установкой, хобот которой опускался в корабль. Зерно попадало на приёмные ленты, где взвешивалось механическими весами и при необходимости проходило через машину для очистки зерна, в которой оно ещё и подсушивалось. Далее зерно подымалось через главные элеваторы к центральному распределителю, стоявшему на самом верхнем этаже. Там оно распределялось по лентам и далее ссыпалось по самотечным установкам (трубам) через распределители в полу в нужные помещения склада. Таким образом, зерно могло быть механическим способом подано в любую складскую клеть. 

В момент окончания строительства в 1924 году Кёнигсбергский портовый элеватор (Башенный и групповой склад / Turm- und Gruppenspeicher) принадлежал к числу самых современных железобетонных построек и самых больших размеров в мире. Огромное бетонное здание Кёнигсбергского портового элеватора выстояло в военное время без больших повреждений, не считая повреждений крыши и кладки. Оба склада, в отличие от старого хранилища на другой стороне Прегеля, были сравнительно быстро вновь введены в эксплуатацию и находились теперь под единым руководством. Техника была упрощена. Если раньше с помощью системы дросселей можно было хранить рядом различные сорта зерна, то теперь через самотёчные трубы стало возможным хранение одного сорта зерна друг над другом, но не рядом друг с другом. До войны только одна галерея связывала оба склада, которая служила исключительно для передвижения людей. После войны были достроены ещё две галереи.

В настоящий момент все три галереи оснащены конвейерными лентами. Теперь оба здания связывает также тоннель. 

Литература:

 Baldur Köster. Königsberg. Architektur aus deutscher Zeit. Mit 158 Zeichnungen und 235 Fotografien des Verfassers. Im Anhang: Der Kneiphof. Zeichnerische Rekonstruktionen und Gedanken zur Wiedergewinnung eines historischen Stadtbildes. Husum: Husum Druck. 2000. Seiten 166-167. Das Ostpreußenblatt. 28. Mai 1955. Jahrgang 6 / Folge 22. Seite 12. Das Ostpreußenblatt. 6. Juli 1957. Jahrgang 8 / Folge 27. Seite 5. Cornelius Kutschke. Königsberg als Hafenstadt. Königsberg 1930. Кучке, Корнелиус. Новый торговый и промышленный порт Кёнигсберга из: Журнал Союза немецких инженеров, том 68, 1924, со стр. 1257 (с иллюстрациями и чертежами). Кучке, Корнелиус. Кёнигсбергский порт из: Хеймут, Ганс (составитель), Кёнигсберг в Пруссии, 1926, со стр. 32 (с планом и иллюстрациями).

Как работают лифты? - Scientific American

Установка лифтов - это зрелый бизнес, но в настоящее время происходят изменения, поскольку офисные помещения и энергия становятся дорогими. В большинстве зданий высотой более четырех этажей используются тяговые лифты. Двигатель в верхней части вала вращает шкив, по сути, шкив, который поднимает и опускает кабели, прикрепленные к кабине и противовесу. В более медленных системах шестерни соединяют двигатель и шкив. Лифты Faster безредукторные; шкив соединяется напрямую.

В любом случае, оборудование обычно заполняет всю комнату над или рядом с верхом шахты, занимая то, что могло бы быть основным пространством пентхауса.Но нововведения позволяют строителям втиснуть оборудование в головку самой шахты или у боковой стены. «Мы постоянно переходим на безредукторные конструкции без машинного отделения, - говорит Джефф Блейн, старший менеджер проекта Schindler Elevator в Нью-Йорке. Некоторые компании используют безредукторные двигатели с постоянными магнитами, которые меньше традиционных, но стали такими же мощными. Компания Otis Elevator из Фармингтона, штат Коннектикут, перешла с намотанных стальных тросов на плоские стальные ленты, что позволило уменьшить габариты шкива и двигателя.

В то же время производители используют силу тяжести для экономии энергии. Противовес, выбранный таким образом, чтобы весить примерно столько же, сколько кабина с 40–45% полной нагрузки, снижает необходимую мощность двигателя. Но когда пустой лифт должен подняться, падение более тяжелого противовеса дает слишком много энергии; массивные резисторы рассеивают избыточную энергию в виде тепла. Такое же сопротивление необходимо при спуске полной кабины (тяжелее противовеса). Однако новые регенеративные приводы преобразуют потерянную энергию в электричество.«Мы подаем эту энергию обратно в электрическую сеть здания для повторного использования», - говорит Леандр Адифон, вице-президент по проектированию и развитию лифтовых систем компании Otis.

Усовершенствованная диспетчерская технология повышает эффективность использования человека в зданиях с несколькими валами. Офисные здания забивают все больше людей на существующие этажи, но рост населения может замедлить работу лифтов. Чтобы компенсировать это, установщики заменяют кнопки «вверх» и «вниз» в фойе пронумерованными экранами или сенсорными панелями.Потенциальные пассажиры нажимают номер этажа, который им нужен, и компьютер подсказывает им, в какой лифт нужно подняться, группируя людей, идущих на тот же или соседние этажи. Компьютер управляет лифтами, поэтому каждый из них перемещается на небольшой набор соседних этажей, вместо того, чтобы беспорядочно перемещаться вверх и вниз. Схема снижает время ожидания и потребление энергии.

Знаете ли вы ...
БЫСТРЫЙ ФАКТ:
Toshiba Elevator утверждает, что самый быстрый пассажирский лифт установлен в 101-этажном здании Тайбэя на Тайване.Максимальная скорость подъема составляет 3314 футов (1010 метров) в минуту, или примерно 100 этажей за 26 секунд. Система нагнетания регулирует атмосферный
давление внутри кабины, чтобы свести к минимуму треск в ушах.

ПЕРВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ:
Кабель лифта рассчитан на 125 процентов максимальной полной массы кабины, а пять или более кабелей удерживают большинство кабин. Стальной трос стал настолько прочным, что его диаметра в полторы или пять восьмых дюйма достаточно для нагрузки в 3500 фунтов, что типично для зданий средней этажности.Новые плоские высокопрочные стальные ремни аналогичной прочности могут иметь толщину менее четверти дюйма.

ТАК НАКЛОНЕН:
Некоторые лифты, изготовленные Отисом, при подъеме перемещаются в боковом направлении, следуя контуру необычных конструкций. Угловые тросы тянут кабины по рельсам, наклоненным под углом 39 градусов (от горизонтали) в пирамидальном отеле Luxor в Лас-Вегасе и под 30 градусами в Эйфелевой башне в Париже.

Примечание. Изначально эта статья была напечатана под заголовком «Новые разработки в разработке».

Как работают лифты и подъемники?

Как работают лифты и подъемники? - Объясни это Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 16 августа 2020 г.

Нажмите верхнюю кнопку лифта и приготовьтесь к долгой поездке: всего через несколько дней вы будете махать рукой из космоса! Лифты с возможностью увеличения за пределами Земли определенно захватили воображение людей за десятилетие или около того с тех пор, как космические ученые впервые предложили их - и это неудивительно.Но в свое время обычные офисные лифты, вероятно, казались почти столь же радикальными. Это было не просто блестящие строительные материалы, такие как сталь и бетон, который позволил современные небоскребы, чтобы парить в облаках: это было изобретение, в 1861 г., о безопасном и надежном лифте, написанном человеком по имени Элиша Грейвс. Отис Йонкерс, Нью-Йорк. Отис буквально изменил лицо Земля, разработав машину, которую он скромно назвал "улучшением в подъемный механизм », который позволил городам расширяться по вертикали как а также 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 уйдет верхняя кнопка? Всю дорогу в космос? НАСА уже работает на лифте, который может транспортировать материалы с поверхности Земли на геостационарную околоземную орбиту на высоту 35 786 км (22 241 миль). Иллюстрация художника Пэта Роулинга любезно предоставлена ​​Центром космических полетов им. Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Что такое лифт?

Художественное оформление: За исключением электронных систем управления, основной механизм тяговых лифтов (тех, которые поднимаются и опускаются тросами) не сильно изменился за более чем столетие.Эта диаграмма взята из исторической брошюры Отис. датируется примерно 1900 годом. Интернет-архив.

В лифтах (если вы пытаетесь их понять) раздражает то, что они рабочие части обычно закрыты. С точки зрения кого-то поднимаясь из вестибюля на 18 этаж, лифт - это просто металлический ящик с дверцами, которые закрываются на одном этаже, а затем снова открываются на Другой. Для тех из нас, кто более любопытен, ключевыми частями лифта являются:

  1. Одна или несколько вагонов (металлических ящиков), которые поднимаются и опускаются.
  2. Противовесы, уравновешивающие автомобили.
  3. Электродвигатель, который поднимает и опускает автомобили, включая система торможения. (В некоторых лифтах вместо них используются гидравлические механизмы.)
  4. Система прочных металлических тросов и шкивов, проходящих между автомобилями и двигателями.
  5. Различные системы безопасности для защиты пассажиров при обрыве троса.
  6. В больших зданиях: электронная система управления, которая направляет автомобили на нужный этаж с помощью так называемый «алгоритм лифта» (сложный математический логика), чтобы обеспечить перемещение большого количества людей вверх и вниз в самый быстрый и эффективный способ (особенно важно в огромных, оживленные небоскребы в час пик).Интеллектуальные системы запрограммированы нести гораздо больше людей вверх, чем вниз в начале день и наоборот в конце дня.

На фото: Типичный современный лифт с электронным управлением. Если вы ждете, пока машины не уедут с дороги, вы часто можете увидеть некоторые из них и выяснить, какие части что делают.

Рекламные ссылки

Как лифты используют энергию

С научной точки зрения лифты - это энергия.Чтобы попасть с земли на 18-е поднимаясь по лестнице по полу, вы должны переносить вес вашего тела против тянущей вниз силы тяжести. Энергия, которую вы тратите в процессе (в основном) преобразуется в потенциальную энергию, поэтому подъем по лестнице дает увеличение вашей потенциальной энергии (подъем) или снижение вашей потенциальной энергии (снижение). Это пример действия закона сохранения энергии. На самом деле у вас действительно больше потенциальной энергии наверху здания, чем внизу, даже если это не ощущается.

Для ученого лифт - это просто устройство, которое увеличивает или уменьшает человека. потенциальная энергия без необходимости поставлять эту энергию сами: 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 возвращать столько же (когда она идет вниз), как он выдает (когда идет вверх). К сожалению, это не так совсем так просто.Если бы в лифте был только простой подъемник с клетка, проходящая через шкив, потребовала бы значительного количества энергии поднимать людей, но у него не было бы возможности вернуть эту энергию: энергия просто теряется из-за трения в тросах и тормозах (исчезает в воздух как отработанное тепло), когда люди спустились вниз.

Сколько энергии потребляет лифт?

Фото: Лифты не просто свешиваются на одном тросе: есть несколько прочных тросов, поддерживающих машину на случай, если один из них сломается.Если все же произойдет худшее, вы обнаружите, что в кабине лифта часто есть телефон для экстренной связи, который можно использовать для вызова помощи.

Если лифт должен поднять слона (допустим, весом 2500 кг) на расстояние около 20 м. в воздух, он должен доставить слона 500000 джоулей дополнительная потенциальная энергия. Если он поднимается за 10 секунд, он должен работают со скоростью 50 000 джоулей в секунду или 50 000 ватт, что является примерно в 20 раз больше мощности, чем у обычного электрического тостера.

Предположим, лифт везет слонов целый день (10 часов или 10 × 60 = 600 минут или 10 × 60 × 60 = 36000 секунд) и подъем за половину этого времени (18000 секунд). Всего потребуется 18 000 × 50 000 = 900. миллиона джоулей (900 мегаджоулей) энергии, что равно 250 киловатт-часы в более привычных терминах.

На самом деле, лифт не будет эффективен на 100 процентов: вся энергия, которую он забирает из электроснабжение не будет полностью преобразовано в потенциальную энергию в поднимающиеся 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 спасти, используя противовес.

Противовес

Фото: Противовес движется вверх и вниз на колесах, следующих по направляющим рельсам сбоку. шахта лифта. Кабина лифта находится в верхней части этой шахты (вне поля зрения), поэтому противовес находится внизу.Когда кабина движется вниз по валу, противовес движется вверх - и наоборот. У каждой машины есть свой противовес, поэтому машины могут работать независимо друг от друга. На этом снимке вы также можете увидеть двери на каждом этаже, которые открываются и закрываются только тогда, когда кабина лифта совмещена с ними.

На практике лифты работают немного иначе, чем простые подъемники. Лифтовая кабина уравновешивается тяжелым противовесом, который весит примерно столько же как автомобиль, когда он загружен наполовину (другими словами, вес веса 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 пути:

  1. Противовес облегчает двигателю подъем и опускание автомобиля - просто поскольку сидение на качелях значительно облегчает подъем чьего-либо вес по сравнению с поднятием их на руках. Благодаря противовес, двигателю требуется гораздо меньше усилий для перемещения машина либо вверх, либо вниз. Если предположить, что автомобиль и его содержимое весят больше, чем противовес, все двигатель должен поднять, это разница в весе между двумя и дать немного лишнего сила для преодоления трения в шкивах и так далее.
  2. Поскольку прилагается меньшая сила, меньше нагрузка на кабели, что делает лифт немного безопаснее.
  3. Противовес снижает количество энергии, которое необходимо использовать двигателю. Это интуитивно очевидно для любого, кто когда-либо сидел на качелях: предполагая качели правильно сбалансированы, вы можете качать вверх и вниз любое количество раз, не уставая по-настоящему - совсем не так, как поднимать кого-то на руки, что очень быстро утомляет. Этот Пункт также следует из первого: если двигатель использует меньше сил, чтобы переместить машину на такое же расстояние, она делает меньше работы против силы тяжести.
  4. Противовес снижает количество торможений, которые необходимо использовать лифту. Представьте себе, если не было противовеса: тяжеловесная кабина лифта была бы действительно тяжело подниматься вверх, но на обратном пути будет иметь тенденцию мчаться на землю сам по себе, если бы не было надежный тормоз, чтобы остановить это. Противовес значительно упрощает управление лифт кабина.

В другой конструкции, известной как дуплексный лифт без противовеса, две кабины соединены между собой. к противоположным концам того же кабеля и эффективно сбалансировать каждый другое, устранение необходимости в противовесе.

Предохранительный тормоз

У всех, кто когда-либо путешествовал на эскалаторе, была одна и та же мысль: а что, если кабель держит эту штуку вдруг щелкает? Будьте уверены, здесь не к чему беспокоюсь о. В случае обрыва троса различные системы безопасности предотвращают кабина лифта от падения на этаж. Это был великий инновация, которую Элиша Грейвс Отис сделал еще в 1860-х годах. Его лифты не просто поддерживались веревками: у них также был храповая система в качестве резервной. Каждая машина пробегала между двумя вертикальные направляющие с прочными металлическими зубьями, заделанными до упора их.Вверху каждой машины был подпружиненный механизм. с прикрепленными крючками. Если трос порвался, крючки подпрыгнули. наружу и застрял в металлических зубьях направляющих, надежно зафиксируйте автомобиль на месте.

Как работал оригинальный лифт Отис

Работа: Лифт Отис. Благодаря чудесам Интернета действительно легко взглянуть на оригинальные патентные документы и узнать, о чем именно думали изобретатели. Здесь любезно предоставлено патентом и товарным знаком США. Office, является одним из рисунков, представленных Элишей Грейвсом Отисом вместе с его патентом на «Подъемное устройство» от 15 января 1861 года.Я немного раскрасил его, чтобы было легче понять.

Сильно упрощено, вот как это работает:

  1. Отсек лифта (1, зеленый) поднимается и опускается с помощью подъемно-шкивной системы (2) и движущегося противовеса (не виден в этой картине). Вы можете видеть, как лифт плавно движется между вертикальными направляющими: он не просто тупо болтается на веревке.
  2. Трос, который выполняет все подъемы (3, красный), оборачивается вокруг нескольких шкивов и основного намоточного барабана.Не забывайте, что этот лифт был изобретен до того, как кто-то начал использовать электричество: его поднимали и опускали вручную.
  3. В верхней части кабины лифта находится простой механизм, состоящий из подпружиненных рычагов и шарниров (4). При обрыве основного троса (3) пружины выталкивают две прочные планки, называемые «собачки» (5), так что они фиксируются в вертикальных стойках с направленными вверх зубьями (6) с обеих сторон. Это храповидное устройство надежно фиксирует подъемник на месте.

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

По словам Отиса, ключевой частью изобретения было: «собачки и зубцы крюка стойки сформированы, по существу, как показано, так что вес платформы в случае разрыва веревки вызовет собачки и зубцы, чтобы сцепиться вместе и предотвратить случайное разделение одного и того же ".

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

Изобрел лифт Отис?

Нет. Он изобрел безопасный лифт: он заметил, что обычные лифты могут выйти из строя, и придумал лучший дизайн, который сделал их более безопасными. Лифт Отис датируется серединой 19 века, а обычные лифты датируются временем. намного дальше - до греческих и римских времен. Мы можем проследить их связь с более общими видами подъемного оборудования, такими как краны, лебедки и кабестаны; древние водоподъемные устройства, такие как шадуф (иногда пишется шадуф), основанные на конструкции качелей, вполне могли вдохновить на использование противовесов в ранних лифтах и ​​подъемниках.

Регуляторы скорости

Большинство лифтов имеют полностью отдельную систему регулирования скорости, которая называется губернатор, который является тяжелым маховик с внутри были встроены массивные механические руки. Обычно руки удерживаются внутри маховик на массивных рессорах, но если лифт движется слишком быстро, они лететь наружу, нажимая на рычажный механизм, который приводит в действие одну или несколько тормозных систем. Во-первых, они могут отключить двигатель подъемника. Если это не удается и лифт продолжает ускоряться, рычаги вылетят еще дальше и приведут в действие 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 канавками, которое направляет основной кабель. Трос поддерживает как противовес (4), так и подъемную тележку (5). Отдельный трос регулятора (6) прикреплен к кабине подъемника и механизму регулятора справа. Регулятор состоит из маховика с центробежными рычагами внутри (7).Если подъемник движется слишком быстро, рычаги вылетают наружу, срабатывая предохранительный механизм, который тормозит трос регулятора (8) и замедляет его. Поскольку трос регулятора теперь движется медленнее, чем главный трос и сама кабина, он активирует другой механизм, который заставляет фрикционные тормоза вылетать из кабины лифта на ее внешние направляющие, обеспечивая плавную и безопасную остановку (аналогично путь к оригинальному предохранительному механизму Отис).

Художественное произведение: Пример полностью механического механизма регулятора, разработанного инженерами Otis в 1960-х годах.Вы можете увидеть маховик (серый) с центробежными рычагами внутри (голубой) и пружины, удерживающие их (желтые). Когда колесо вращается слишком быстро, рычаги вылетают наружу, срабатывая тормозное устройство, которое прикрепляет пару подпружиненных рычагов (темно-синий) к тросу регулятора (коричневый). Из патента США 3 327 811: губернатор Джозефа Мастроберте, Otis Elevator Company, запатентовано 27 июня 1967 года. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавленными цветами для облегчения понимания).

Прочие системы безопасности

Современные лифты имеют несколько систем безопасности.Как кабели на подвеске мост, трос в лифте сделан из множества металлических прядей стального троса, скрученного вместе, чтобы не допустить небольшого повреждения одной части кабеля, первоначально при по крайней мере, вызовет какие-либо проблемы. В большинстве лифтов также есть несколько отдельных кабелей, поддерживающих каждую машину, поэтому полный отказ одного кабеля оставляет другие функционируют вместо него. Даже если все кабели порвутся, эта система все равно удержит автомобиль на месте.

Наконец, если вы когда-нибудь смотрели на прозрачный стеклянный лифт, вы заметили гигантский гидравлическая или газовая пружина амортизатор внизу для защиты от ударов если аварийный тормоз должен каким-то образом выйти из строя.Благодаря Элише Грейвсу Отису и многие талантливые инженеры пошли по его стопам, вы в лифте намного безопаснее, чем в машине.

Как работает гидравлический лифт?

Рисунок: Гидравлический лифт с энергосберегающим противовесом. В этой конструкции легковой автомобиль (1) поддерживается гидроцилиндром прямого действия (2), подключенным через гидравлический насос (3), управляемый двигателем (4), соединенным со вторым гидроцилиндром (5), который приводит в действие гидроцилиндр (5). противовес (6).Когда кабина лифта падает, насос перекачивает гидравлическую жидкость от одного гидроцилиндра (2) к другому (5), что устраняет необходимость 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, запатентованный 2 ноября 1999 г.

Лифты, работающие с тросами и колесами, иногда называют тяговыми лифтами , потому что они задействовать двигатель, тянущий автомобиль и противовес. Однако не все лифты работают таким образом.В небольших зданиях довольно часто встречаются гидравлические лифты , которые поднимают и опускают одиночный автомобиль, использующий гидроцилиндр (поршень, заполненный жидкостью, 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 кабины. Иногда гидроцилиндр устанавливается прямо под автомобилем и толкает его вверх и вниз (конструкция, известная как , прямого действия).В качестве альтернативы, если для этого нет места, гидроцилиндр можно установить сбоку от шахты лифта, управляя кабиной с помощью системы канатов и шкивов (в конструкции, известной как , непрямого действия). Более сложные лифты, такие как показанный здесь, используют несколько гидроцилиндров и противовесы.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Другие полезные сайты

  • Elevator World: отраслевой журнал, содержащий множество интересных материалов о последних событиях в мире «движения людей».«

Статьи

  • В новых предлагаемых лифтах метро некоторые видят опасность терроризма. Автор Сара Маслин Нирджан. The New York Times, 22 января 2018 г. Некоторые жители Манхэттена выступают против лифтов, которые могут сделать метро более доступными, как потенциальную угрозу безопасности.
  • Поездка в капсулу времени в квартиру 8G Энди Ньюмана. The New York Times, 15 декабря 2017 года. Праздник старомодного вручную. управляемые лифты.
  • Лифты
  • Maglev доставят вас вверх, вниз и в сторону к 2016 году Эван Акерман.IEEE Spectrum. 2 декабря 2014 г. Как линейные двигатели устраняют необходимость в традиционных лифтовых кабелях.
  • «К лифтам, а затем в яму» Джули Безонен. Нью-Йорк Таймс. 22 августа 2014 г. Увлекательное знакомство с Историческим музеем Лифта.
  • Самый быстрый лифт: испытательная башня Hyundai Elevator, автор - Элиза Стрикленд. IEEE Spectrum. 1 июня 2011 года. Современным 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, Low-Tech Magazine, 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 Отиса до Тайбэя 101.
  • Умные лифты 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 холле.
  • Быстрые подъемники попадают в книги рекордов: BBC News, 16 декабря 2004 г. Как быстро могут двигаться подъемники?

Книги

Лифты
  • Справочник движения лифтов: теория и практика Джины Барни и Лютфи Аль-Шариф.Routledge, 2016. Исследует теорию проектирования лифтов (и других транспортных систем) для наиболее эффективного передвижения большого количества людей.
  • «Справочник по вертикальной транспортировке» Джорджа Р. Стракоша и Роберта С. Капорале. John Wiley, 2010. Актуальный справочник о современных лифтовых системах, созданных с помощью журнала Elevator World.
История
  • Поднятые: Культурная история лифта Андреаса Бернара. NYU Press, 2014. Архитектура, инженерия, политика и психология - вот некоторые из тем, затронутых в этом широкомасштабном исследовании.
  • «От восходящих комнат к экспресс-лифтам: история пассажирского лифта в XIX веке» Ли Э. Грей. Elevator World, 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 индустрии: 1850–2001, Патрик Карраджат. Lir Group, 2009. [Архивировано через Wayback Machine.]
  • Брошюра по лифтам Otis c.1900 Эта брошюра показывает нам, что электрические и гидравлические лифты были довольно сложными в начале 20 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 лифты (насколько я помню), в ней очень подробно рассказывается о древних водоподъемных машинах, используемых для орошения, которые были одними из первых механических подъемных устройств.
Для младших читателей
  • Лифты Трейси Маурер. Rourke Educational, 2017. 48-страничное введение для детей 8–11 лет.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2016. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2016) Лифты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-elevators-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте...

Как работают лифты и подъемники?

Как работают лифты и подъемники? - Объясни это Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 16 августа 2020 г.

Нажмите верхнюю кнопку лифта и приготовьтесь к долгой поездке: всего через несколько дней вы будете махать рукой из космоса! Лифты с возможностью увеличения за пределами Земли определенно захватили воображение людей за десятилетие или около того с тех пор, как космические ученые впервые предложили их - и это неудивительно.Но в свое время обычные офисные лифты, вероятно, казались почти столь же радикальными. Это было не просто блестящие строительные материалы, такие как сталь и бетон, который позволил современные небоскребы, чтобы парить в облаках: это было изобретение, в 1861 г., о безопасном и надежном лифте, написанном человеком по имени Элиша Грейвс. Отис Йонкерс, Нью-Йорк. Отис буквально изменил лицо Земля, разработав машину, которую он скромно назвал "улучшением в подъемный механизм », который позволил городам расширяться по вертикали как а также 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 уйдет верхняя кнопка? Всю дорогу в космос? НАСА уже работает на лифте, который может транспортировать материалы с поверхности Земли на геостационарную околоземную орбиту на высоту 35 786 км (22 241 миль). Иллюстрация художника Пэта Роулинга любезно предоставлена ​​Центром космических полетов им. Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Что такое лифт?

Художественное оформление: За исключением электронных систем управления, основной механизм тяговых лифтов (тех, которые поднимаются и опускаются тросами) не сильно изменился за более чем столетие.Эта диаграмма взята из исторической брошюры Отис. датируется примерно 1900 годом. Интернет-архив.

В лифтах (если вы пытаетесь их понять) раздражает то, что они рабочие части обычно закрыты. С точки зрения кого-то поднимаясь из вестибюля на 18 этаж, лифт - это просто металлический ящик с дверцами, которые закрываются на одном этаже, а затем снова открываются на Другой. Для тех из нас, кто более любопытен, ключевыми частями лифта являются:

  1. Одна или несколько вагонов (металлических ящиков), которые поднимаются и опускаются.
  2. Противовесы, уравновешивающие автомобили.
  3. Электродвигатель, который поднимает и опускает автомобили, включая система торможения. (В некоторых лифтах вместо них используются гидравлические механизмы.)
  4. Система прочных металлических тросов и шкивов, проходящих между автомобилями и двигателями.
  5. Различные системы безопасности для защиты пассажиров при обрыве троса.
  6. В больших зданиях: электронная система управления, которая направляет автомобили на нужный этаж с помощью так называемый «алгоритм лифта» (сложный математический логика), чтобы обеспечить перемещение большого количества людей вверх и вниз в самый быстрый и эффективный способ (особенно важно в огромных, оживленные небоскребы в час пик).Интеллектуальные системы запрограммированы нести гораздо больше людей вверх, чем вниз в начале день и наоборот в конце дня.

На фото: Типичный современный лифт с электронным управлением. Если вы ждете, пока машины не уедут с дороги, вы часто можете увидеть некоторые из них и выяснить, какие части что делают.

Рекламные ссылки

Как лифты используют энергию

С научной точки зрения лифты - это энергия.Чтобы попасть с земли на 18-е поднимаясь по лестнице по полу, вы должны переносить вес вашего тела против тянущей вниз силы тяжести. Энергия, которую вы тратите в процессе (в основном) преобразуется в потенциальную энергию, поэтому подъем по лестнице дает увеличение вашей потенциальной энергии (подъем) или снижение вашей потенциальной энергии (снижение). Это пример действия закона сохранения энергии. На самом деле у вас действительно больше потенциальной энергии наверху здания, чем внизу, даже если это не ощущается.

Для ученого лифт - это просто устройство, которое увеличивает или уменьшает человека. потенциальная энергия без необходимости поставлять эту энергию сами: 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 возвращать столько же (когда она идет вниз), как он выдает (когда идет вверх). К сожалению, это не так совсем так просто.Если бы в лифте был только простой подъемник с клетка, проходящая через шкив, потребовала бы значительного количества энергии поднимать людей, но у него не было бы возможности вернуть эту энергию: энергия просто теряется из-за трения в тросах и тормозах (исчезает в воздух как отработанное тепло), когда люди спустились вниз.

Сколько энергии потребляет лифт?

Фото: Лифты не просто свешиваются на одном тросе: есть несколько прочных тросов, поддерживающих машину на случай, если один из них сломается.Если все же произойдет худшее, вы обнаружите, что в кабине лифта часто есть телефон для экстренной связи, который можно использовать для вызова помощи.

Если лифт должен поднять слона (допустим, весом 2500 кг) на расстояние около 20 м. в воздух, он должен доставить слона 500000 джоулей дополнительная потенциальная энергия. Если он поднимается за 10 секунд, он должен работают со скоростью 50 000 джоулей в секунду или 50 000 ватт, что является примерно в 20 раз больше мощности, чем у обычного электрического тостера.

Предположим, лифт везет слонов целый день (10 часов или 10 × 60 = 600 минут или 10 × 60 × 60 = 36000 секунд) и подъем за половину этого времени (18000 секунд). Всего потребуется 18 000 × 50 000 = 900. миллиона джоулей (900 мегаджоулей) энергии, что равно 250 киловатт-часы в более привычных терминах.

На самом деле, лифт не будет эффективен на 100 процентов: вся энергия, которую он забирает из электроснабжение не будет полностью преобразовано в потенциальную энергию в поднимающиеся 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 спасти, используя противовес.

Противовес

Фото: Противовес движется вверх и вниз на колесах, следующих по направляющим рельсам сбоку. шахта лифта. Кабина лифта находится в верхней части этой шахты (вне поля зрения), поэтому противовес находится внизу.Когда кабина движется вниз по валу, противовес движется вверх - и наоборот. У каждой машины есть свой противовес, поэтому машины могут работать независимо друг от друга. На этом снимке вы также можете увидеть двери на каждом этаже, которые открываются и закрываются только тогда, когда кабина лифта совмещена с ними.

На практике лифты работают немного иначе, чем простые подъемники. Лифтовая кабина уравновешивается тяжелым противовесом, который весит примерно столько же как автомобиль, когда он загружен наполовину (другими словами, вес веса 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 пути:

  1. Противовес облегчает двигателю подъем и опускание автомобиля - просто поскольку сидение на качелях значительно облегчает подъем чьего-либо вес по сравнению с поднятием их на руках. Благодаря противовес, двигателю требуется гораздо меньше усилий для перемещения машина либо вверх, либо вниз. Если предположить, что автомобиль и его содержимое весят больше, чем противовес, все двигатель должен поднять, это разница в весе между двумя и дать немного лишнего сила для преодоления трения в шкивах и так далее.
  2. Поскольку прилагается меньшая сила, меньше нагрузка на кабели, что делает лифт немного безопаснее.
  3. Противовес снижает количество энергии, которое необходимо использовать двигателю. Это интуитивно очевидно для любого, кто когда-либо сидел на качелях: предполагая качели правильно сбалансированы, вы можете качать вверх и вниз любое количество раз, не уставая по-настоящему - совсем не так, как поднимать кого-то на руки, что очень быстро утомляет. Этот Пункт также следует из первого: если двигатель использует меньше сил, чтобы переместить машину на такое же расстояние, она делает меньше работы против силы тяжести.
  4. Противовес снижает количество торможений, которые необходимо использовать лифту. Представьте себе, если не было противовеса: тяжеловесная кабина лифта была бы действительно тяжело подниматься вверх, но на обратном пути будет иметь тенденцию мчаться на землю сам по себе, если бы не было надежный тормоз, чтобы остановить это. Противовес значительно упрощает управление лифт кабина.

В другой конструкции, известной как дуплексный лифт без противовеса, две кабины соединены между собой. к противоположным концам того же кабеля и эффективно сбалансировать каждый другое, устранение необходимости в противовесе.

Предохранительный тормоз

У всех, кто когда-либо путешествовал на эскалаторе, была одна и та же мысль: а что, если кабель держит эту штуку вдруг щелкает? Будьте уверены, здесь не к чему беспокоюсь о. В случае обрыва троса различные системы безопасности предотвращают кабина лифта от падения на этаж. Это был великий инновация, которую Элиша Грейвс Отис сделал еще в 1860-х годах. Его лифты не просто поддерживались веревками: у них также был храповая система в качестве резервной. Каждая машина пробегала между двумя вертикальные направляющие с прочными металлическими зубьями, заделанными до упора их.Вверху каждой машины был подпружиненный механизм. с прикрепленными крючками. Если трос порвался, крючки подпрыгнули. наружу и застрял в металлических зубьях направляющих, надежно зафиксируйте автомобиль на месте.

Как работал оригинальный лифт Отис

Работа: Лифт Отис. Благодаря чудесам Интернета действительно легко взглянуть на оригинальные патентные документы и узнать, о чем именно думали изобретатели. Здесь любезно предоставлено патентом и товарным знаком США. Office, является одним из рисунков, представленных Элишей Грейвсом Отисом вместе с его патентом на «Подъемное устройство» от 15 января 1861 года.Я немного раскрасил его, чтобы было легче понять.

Сильно упрощено, вот как это работает:

  1. Отсек лифта (1, зеленый) поднимается и опускается с помощью подъемно-шкивной системы (2) и движущегося противовеса (не виден в этой картине). Вы можете видеть, как лифт плавно движется между вертикальными направляющими: он не просто тупо болтается на веревке.
  2. Трос, который выполняет все подъемы (3, красный), оборачивается вокруг нескольких шкивов и основного намоточного барабана.Не забывайте, что этот лифт был изобретен до того, как кто-то начал использовать электричество: его поднимали и опускали вручную.
  3. В верхней части кабины лифта находится простой механизм, состоящий из подпружиненных рычагов и шарниров (4). При обрыве основного троса (3) пружины выталкивают две прочные планки, называемые «собачки» (5), так что они фиксируются в вертикальных стойках с направленными вверх зубьями (6) с обеих сторон. Это храповидное устройство надежно фиксирует подъемник на месте.

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

По словам Отиса, ключевой частью изобретения было: «собачки и зубцы крюка стойки сформированы, по существу, как показано, так что вес платформы в случае разрыва веревки вызовет собачки и зубцы, чтобы сцепиться вместе и предотвратить случайное разделение одного и того же ".

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

Изобрел лифт Отис?

Нет. Он изобрел безопасный лифт: он заметил, что обычные лифты могут выйти из строя, и придумал лучший дизайн, который сделал их более безопасными. Лифт Отис датируется серединой 19 века, а обычные лифты датируются временем. намного дальше - до греческих и римских времен. Мы можем проследить их связь с более общими видами подъемного оборудования, такими как краны, лебедки и кабестаны; древние водоподъемные устройства, такие как шадуф (иногда пишется шадуф), основанные на конструкции качелей, вполне могли вдохновить на использование противовесов в ранних лифтах и ​​подъемниках.

Регуляторы скорости

Большинство лифтов имеют полностью отдельную систему регулирования скорости, которая называется губернатор, который является тяжелым маховик с внутри были встроены массивные механические руки. Обычно руки удерживаются внутри маховик на массивных рессорах, но если лифт движется слишком быстро, они лететь наружу, нажимая на рычажный механизм, который приводит в действие одну или несколько тормозных систем. Во-первых, они могут отключить двигатель подъемника. Если это не удается и лифт продолжает ускоряться, рычаги вылетят еще дальше и приведут в действие 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 канавками, которое направляет основной кабель. Трос поддерживает как противовес (4), так и подъемную тележку (5). Отдельный трос регулятора (6) прикреплен к кабине подъемника и механизму регулятора справа. Регулятор состоит из маховика с центробежными рычагами внутри (7).Если подъемник движется слишком быстро, рычаги вылетают наружу, срабатывая предохранительный механизм, который тормозит трос регулятора (8) и замедляет его. Поскольку трос регулятора теперь движется медленнее, чем главный трос и сама кабина, он активирует другой механизм, который заставляет фрикционные тормоза вылетать из кабины лифта на ее внешние направляющие, обеспечивая плавную и безопасную остановку (аналогично путь к оригинальному предохранительному механизму Отис).

Художественное произведение: Пример полностью механического механизма регулятора, разработанного инженерами Otis в 1960-х годах.Вы можете увидеть маховик (серый) с центробежными рычагами внутри (голубой) и пружины, удерживающие их (желтые). Когда колесо вращается слишком быстро, рычаги вылетают наружу, срабатывая тормозное устройство, которое прикрепляет пару подпружиненных рычагов (темно-синий) к тросу регулятора (коричневый). Из патента США 3 327 811: губернатор Джозефа Мастроберте, Otis Elevator Company, запатентовано 27 июня 1967 года. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавленными цветами для облегчения понимания).

Прочие системы безопасности

Современные лифты имеют несколько систем безопасности.Как кабели на подвеске мост, трос в лифте сделан из множества металлических прядей стального троса, скрученного вместе, чтобы не допустить небольшого повреждения одной части кабеля, первоначально при по крайней мере, вызовет какие-либо проблемы. В большинстве лифтов также есть несколько отдельных кабелей, поддерживающих каждую машину, поэтому полный отказ одного кабеля оставляет другие функционируют вместо него. Даже если все кабели порвутся, эта система все равно удержит автомобиль на месте.

Наконец, если вы когда-нибудь смотрели на прозрачный стеклянный лифт, вы заметили гигантский гидравлическая или газовая пружина амортизатор внизу для защиты от ударов если аварийный тормоз должен каким-то образом выйти из строя.Благодаря Элише Грейвсу Отису и многие талантливые инженеры пошли по его стопам, вы в лифте намного безопаснее, чем в машине.

Как работает гидравлический лифт?

Рисунок: Гидравлический лифт с энергосберегающим противовесом. В этой конструкции легковой автомобиль (1) поддерживается гидроцилиндром прямого действия (2), подключенным через гидравлический насос (3), управляемый двигателем (4), соединенным со вторым гидроцилиндром (5), который приводит в действие гидроцилиндр (5). противовес (6).Когда кабина лифта падает, насос перекачивает гидравлическую жидкость от одного гидроцилиндра (2) к другому (5), что устраняет необходимость 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, запатентованный 2 ноября 1999 г.

Лифты, работающие с тросами и колесами, иногда называют тяговыми лифтами , потому что они задействовать двигатель, тянущий автомобиль и противовес. Однако не все лифты работают таким образом.В небольших зданиях довольно часто встречаются гидравлические лифты , которые поднимают и опускают одиночный автомобиль, использующий гидроцилиндр (поршень, заполненный жидкостью, 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 кабины. Иногда гидроцилиндр устанавливается прямо под автомобилем и толкает его вверх и вниз (конструкция, известная как , прямого действия).В качестве альтернативы, если для этого нет места, гидроцилиндр можно установить сбоку от шахты лифта, управляя кабиной с помощью системы канатов и шкивов (в конструкции, известной как , непрямого действия). Более сложные лифты, такие как показанный здесь, используют несколько гидроцилиндров и противовесы.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Другие полезные сайты

  • Elevator World: отраслевой журнал, содержащий множество интересных материалов о последних событиях в мире «движения людей».«

Статьи

  • В новых предлагаемых лифтах метро некоторые видят опасность терроризма. Автор Сара Маслин Нирджан. The New York Times, 22 января 2018 г. Некоторые жители Манхэттена выступают против лифтов, которые могут сделать метро более доступными, как потенциальную угрозу безопасности.
  • Поездка в капсулу времени в квартиру 8G Энди Ньюмана. The New York Times, 15 декабря 2017 года. Праздник старомодного вручную. управляемые лифты.
  • Лифты
  • Maglev доставят вас вверх, вниз и в сторону к 2016 году Эван Акерман.IEEE Spectrum. 2 декабря 2014 г. Как линейные двигатели устраняют необходимость в традиционных лифтовых кабелях.
  • «К лифтам, а затем в яму» Джули Безонен. Нью-Йорк Таймс. 22 августа 2014 г. Увлекательное знакомство с Историческим музеем Лифта.
  • Самый быстрый лифт: испытательная башня Hyundai Elevator, автор - Элиза Стрикленд. IEEE Spectrum. 1 июня 2011 года. Современным 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, Low-Tech Magazine, 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 Отиса до Тайбэя 101.
  • Умные лифты 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 холле.
  • Быстрые подъемники попадают в книги рекордов: BBC News, 16 декабря 2004 г. Как быстро могут двигаться подъемники?

Книги

Лифты
  • Справочник движения лифтов: теория и практика Джины Барни и Лютфи Аль-Шариф.Routledge, 2016. Исследует теорию проектирования лифтов (и других транспортных систем) для наиболее эффективного передвижения большого количества людей.
  • «Справочник по вертикальной транспортировке» Джорджа Р. Стракоша и Роберта С. Капорале. John Wiley, 2010. Актуальный справочник о современных лифтовых системах, созданных с помощью журнала Elevator World.
История
  • Поднятые: Культурная история лифта Андреаса Бернара. NYU Press, 2014. Архитектура, инженерия, политика и психология - вот некоторые из тем, затронутых в этом широкомасштабном исследовании.
  • «От восходящих комнат к экспресс-лифтам: история пассажирского лифта в XIX веке» Ли Э. Грей. Elevator World, 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 индустрии: 1850–2001, Патрик Карраджат. Lir Group, 2009. [Архивировано через Wayback Machine.]
  • Брошюра по лифтам Otis c.1900 Эта брошюра показывает нам, что электрические и гидравлические лифты были довольно сложными в начале 20 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 лифты (насколько я помню), в ней очень подробно рассказывается о древних водоподъемных машинах, используемых для орошения, которые были одними из первых механических подъемных устройств.
Для младших читателей
  • Лифты Трейси Маурер. Rourke Educational, 2017. 48-страничное введение для детей 8–11 лет.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2016. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2016) Лифты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-elevators-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте...

Как работают лифты и подъемники?

Как работают лифты и подъемники? - Объясни это Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 16 августа 2020 г.

Нажмите верхнюю кнопку лифта и приготовьтесь к долгой поездке: всего через несколько дней вы будете махать рукой из космоса! Лифты с возможностью увеличения за пределами Земли определенно захватили воображение людей за десятилетие или около того с тех пор, как космические ученые впервые предложили их - и это неудивительно.Но в свое время обычные офисные лифты, вероятно, казались почти столь же радикальными. Это было не просто блестящие строительные материалы, такие как сталь и бетон, который позволил современные небоскребы, чтобы парить в облаках: это было изобретение, в 1861 г., о безопасном и надежном лифте, написанном человеком по имени Элиша Грейвс. Отис Йонкерс, Нью-Йорк. Отис буквально изменил лицо Земля, разработав машину, которую он скромно назвал "улучшением в подъемный механизм », который позволил городам расширяться по вертикали как а также 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 уйдет верхняя кнопка? Всю дорогу в космос? НАСА уже работает на лифте, который может транспортировать материалы с поверхности Земли на геостационарную околоземную орбиту на высоту 35 786 км (22 241 миль). Иллюстрация художника Пэта Роулинга любезно предоставлена ​​Центром космических полетов им. Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Что такое лифт?

Художественное оформление: За исключением электронных систем управления, основной механизм тяговых лифтов (тех, которые поднимаются и опускаются тросами) не сильно изменился за более чем столетие.Эта диаграмма взята из исторической брошюры Отис. датируется примерно 1900 годом. Интернет-архив.

В лифтах (если вы пытаетесь их понять) раздражает то, что они рабочие части обычно закрыты. С точки зрения кого-то поднимаясь из вестибюля на 18 этаж, лифт - это просто металлический ящик с дверцами, которые закрываются на одном этаже, а затем снова открываются на Другой. Для тех из нас, кто более любопытен, ключевыми частями лифта являются:

  1. Одна или несколько вагонов (металлических ящиков), которые поднимаются и опускаются.
  2. Противовесы, уравновешивающие автомобили.
  3. Электродвигатель, который поднимает и опускает автомобили, включая система торможения. (В некоторых лифтах вместо них используются гидравлические механизмы.)
  4. Система прочных металлических тросов и шкивов, проходящих между автомобилями и двигателями.
  5. Различные системы безопасности для защиты пассажиров при обрыве троса.
  6. В больших зданиях: электронная система управления, которая направляет автомобили на нужный этаж с помощью так называемый «алгоритм лифта» (сложный математический логика), чтобы обеспечить перемещение большого количества людей вверх и вниз в самый быстрый и эффективный способ (особенно важно в огромных, оживленные небоскребы в час пик).Интеллектуальные системы запрограммированы нести гораздо больше людей вверх, чем вниз в начале день и наоборот в конце дня.

На фото: Типичный современный лифт с электронным управлением. Если вы ждете, пока машины не уедут с дороги, вы часто можете увидеть некоторые из них и выяснить, какие части что делают.

Рекламные ссылки

Как лифты используют энергию

С научной точки зрения лифты - это энергия.Чтобы попасть с земли на 18-е поднимаясь по лестнице по полу, вы должны переносить вес вашего тела против тянущей вниз силы тяжести. Энергия, которую вы тратите в процессе (в основном) преобразуется в потенциальную энергию, поэтому подъем по лестнице дает увеличение вашей потенциальной энергии (подъем) или снижение вашей потенциальной энергии (снижение). Это пример действия закона сохранения энергии. На самом деле у вас действительно больше потенциальной энергии наверху здания, чем внизу, даже если это не ощущается.

Для ученого лифт - это просто устройство, которое увеличивает или уменьшает человека. потенциальная энергия без необходимости поставлять эту энергию сами: 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 возвращать столько же (когда она идет вниз), как он выдает (когда идет вверх). К сожалению, это не так совсем так просто.Если бы в лифте был только простой подъемник с клетка, проходящая через шкив, потребовала бы значительного количества энергии поднимать людей, но у него не было бы возможности вернуть эту энергию: энергия просто теряется из-за трения в тросах и тормозах (исчезает в воздух как отработанное тепло), когда люди спустились вниз.

Сколько энергии потребляет лифт?

Фото: Лифты не просто свешиваются на одном тросе: есть несколько прочных тросов, поддерживающих машину на случай, если один из них сломается.Если все же произойдет худшее, вы обнаружите, что в кабине лифта часто есть телефон для экстренной связи, который можно использовать для вызова помощи.

Если лифт должен поднять слона (допустим, весом 2500 кг) на расстояние около 20 м. в воздух, он должен доставить слона 500000 джоулей дополнительная потенциальная энергия. Если он поднимается за 10 секунд, он должен работают со скоростью 50 000 джоулей в секунду или 50 000 ватт, что является примерно в 20 раз больше мощности, чем у обычного электрического тостера.

Предположим, лифт везет слонов целый день (10 часов или 10 × 60 = 600 минут или 10 × 60 × 60 = 36000 секунд) и подъем за половину этого времени (18000 секунд). Всего потребуется 18 000 × 50 000 = 900. миллиона джоулей (900 мегаджоулей) энергии, что равно 250 киловатт-часы в более привычных терминах.

На самом деле, лифт не будет эффективен на 100 процентов: вся энергия, которую он забирает из электроснабжение не будет полностью преобразовано в потенциальную энергию в поднимающиеся 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 спасти, используя противовес.

Противовес

Фото: Противовес движется вверх и вниз на колесах, следующих по направляющим рельсам сбоку. шахта лифта. Кабина лифта находится в верхней части этой шахты (вне поля зрения), поэтому противовес находится внизу.Когда кабина движется вниз по валу, противовес движется вверх - и наоборот. У каждой машины есть свой противовес, поэтому машины могут работать независимо друг от друга. На этом снимке вы также можете увидеть двери на каждом этаже, которые открываются и закрываются только тогда, когда кабина лифта совмещена с ними.

На практике лифты работают немного иначе, чем простые подъемники. Лифтовая кабина уравновешивается тяжелым противовесом, который весит примерно столько же как автомобиль, когда он загружен наполовину (другими словами, вес веса 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 пути:

  1. Противовес облегчает двигателю подъем и опускание автомобиля - просто поскольку сидение на качелях значительно облегчает подъем чьего-либо вес по сравнению с поднятием их на руках. Благодаря противовес, двигателю требуется гораздо меньше усилий для перемещения машина либо вверх, либо вниз. Если предположить, что автомобиль и его содержимое весят больше, чем противовес, все двигатель должен поднять, это разница в весе между двумя и дать немного лишнего сила для преодоления трения в шкивах и так далее.
  2. Поскольку прилагается меньшая сила, меньше нагрузка на кабели, что делает лифт немного безопаснее.
  3. Противовес снижает количество энергии, которое необходимо использовать двигателю. Это интуитивно очевидно для любого, кто когда-либо сидел на качелях: предполагая качели правильно сбалансированы, вы можете качать вверх и вниз любое количество раз, не уставая по-настоящему - совсем не так, как поднимать кого-то на руки, что очень быстро утомляет. Этот Пункт также следует из первого: если двигатель использует меньше сил, чтобы переместить машину на такое же расстояние, она делает меньше работы против силы тяжести.
  4. Противовес снижает количество торможений, которые необходимо использовать лифту. Представьте себе, если не было противовеса: тяжеловесная кабина лифта была бы действительно тяжело подниматься вверх, но на обратном пути будет иметь тенденцию мчаться на землю сам по себе, если бы не было надежный тормоз, чтобы остановить это. Противовес значительно упрощает управление лифт кабина.

В другой конструкции, известной как дуплексный лифт без противовеса, две кабины соединены между собой. к противоположным концам того же кабеля и эффективно сбалансировать каждый другое, устранение необходимости в противовесе.

Предохранительный тормоз

У всех, кто когда-либо путешествовал на эскалаторе, была одна и та же мысль: а что, если кабель держит эту штуку вдруг щелкает? Будьте уверены, здесь не к чему беспокоюсь о. В случае обрыва троса различные системы безопасности предотвращают кабина лифта от падения на этаж. Это был великий инновация, которую Элиша Грейвс Отис сделал еще в 1860-х годах. Его лифты не просто поддерживались веревками: у них также был храповая система в качестве резервной. Каждая машина пробегала между двумя вертикальные направляющие с прочными металлическими зубьями, заделанными до упора их.Вверху каждой машины был подпружиненный механизм. с прикрепленными крючками. Если трос порвался, крючки подпрыгнули. наружу и застрял в металлических зубьях направляющих, надежно зафиксируйте автомобиль на месте.

Как работал оригинальный лифт Отис

Работа: Лифт Отис. Благодаря чудесам Интернета действительно легко взглянуть на оригинальные патентные документы и узнать, о чем именно думали изобретатели. Здесь любезно предоставлено патентом и товарным знаком США. Office, является одним из рисунков, представленных Элишей Грейвсом Отисом вместе с его патентом на «Подъемное устройство» от 15 января 1861 года.Я немного раскрасил его, чтобы было легче понять.

Сильно упрощено, вот как это работает:

  1. Отсек лифта (1, зеленый) поднимается и опускается с помощью подъемно-шкивной системы (2) и движущегося противовеса (не виден в этой картине). Вы можете видеть, как лифт плавно движется между вертикальными направляющими: он не просто тупо болтается на веревке.
  2. Трос, который выполняет все подъемы (3, красный), оборачивается вокруг нескольких шкивов и основного намоточного барабана.Не забывайте, что этот лифт был изобретен до того, как кто-то начал использовать электричество: его поднимали и опускали вручную.
  3. В верхней части кабины лифта находится простой механизм, состоящий из подпружиненных рычагов и шарниров (4). При обрыве основного троса (3) пружины выталкивают две прочные планки, называемые «собачки» (5), так что они фиксируются в вертикальных стойках с направленными вверх зубьями (6) с обеих сторон. Это храповидное устройство надежно фиксирует подъемник на месте.

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

По словам Отиса, ключевой частью изобретения было: «собачки и зубцы крюка стойки сформированы, по существу, как показано, так что вес платформы в случае разрыва веревки вызовет собачки и зубцы, чтобы сцепиться вместе и предотвратить случайное разделение одного и того же ".

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

Изобрел лифт Отис?

Нет. Он изобрел безопасный лифт: он заметил, что обычные лифты могут выйти из строя, и придумал лучший дизайн, который сделал их более безопасными. Лифт Отис датируется серединой 19 века, а обычные лифты датируются временем. намного дальше - до греческих и римских времен. Мы можем проследить их связь с более общими видами подъемного оборудования, такими как краны, лебедки и кабестаны; древние водоподъемные устройства, такие как шадуф (иногда пишется шадуф), основанные на конструкции качелей, вполне могли вдохновить на использование противовесов в ранних лифтах и ​​подъемниках.

Регуляторы скорости

Большинство лифтов имеют полностью отдельную систему регулирования скорости, которая называется губернатор, который является тяжелым маховик с внутри были встроены массивные механические руки. Обычно руки удерживаются внутри маховик на массивных рессорах, но если лифт движется слишком быстро, они лететь наружу, нажимая на рычажный механизм, который приводит в действие одну или несколько тормозных систем. Во-первых, они могут отключить двигатель подъемника. Если это не удается и лифт продолжает ускоряться, рычаги вылетят еще дальше и приведут в действие 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 канавками, которое направляет основной кабель. Трос поддерживает как противовес (4), так и подъемную тележку (5). Отдельный трос регулятора (6) прикреплен к кабине подъемника и механизму регулятора справа. Регулятор состоит из маховика с центробежными рычагами внутри (7).Если подъемник движется слишком быстро, рычаги вылетают наружу, срабатывая предохранительный механизм, который тормозит трос регулятора (8) и замедляет его. Поскольку трос регулятора теперь движется медленнее, чем главный трос и сама кабина, он активирует другой механизм, который заставляет фрикционные тормоза вылетать из кабины лифта на ее внешние направляющие, обеспечивая плавную и безопасную остановку (аналогично путь к оригинальному предохранительному механизму Отис).

Художественное произведение: Пример полностью механического механизма регулятора, разработанного инженерами Otis в 1960-х годах.Вы можете увидеть маховик (серый) с центробежными рычагами внутри (голубой) и пружины, удерживающие их (желтые). Когда колесо вращается слишком быстро, рычаги вылетают наружу, срабатывая тормозное устройство, которое прикрепляет пару подпружиненных рычагов (темно-синий) к тросу регулятора (коричневый). Из патента США 3 327 811: губернатор Джозефа Мастроберте, Otis Elevator Company, запатентовано 27 июня 1967 года. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавленными цветами для облегчения понимания).

Прочие системы безопасности

Современные лифты имеют несколько систем безопасности.Как кабели на подвеске мост, трос в лифте сделан из множества металлических прядей стального троса, скрученного вместе, чтобы не допустить небольшого повреждения одной части кабеля, первоначально при по крайней мере, вызовет какие-либо проблемы. В большинстве лифтов также есть несколько отдельных кабелей, поддерживающих каждую машину, поэтому полный отказ одного кабеля оставляет другие функционируют вместо него. Даже если все кабели порвутся, эта система все равно удержит автомобиль на месте.

Наконец, если вы когда-нибудь смотрели на прозрачный стеклянный лифт, вы заметили гигантский гидравлическая или газовая пружина амортизатор внизу для защиты от ударов если аварийный тормоз должен каким-то образом выйти из строя.Благодаря Элише Грейвсу Отису и многие талантливые инженеры пошли по его стопам, вы в лифте намного безопаснее, чем в машине.

Как работает гидравлический лифт?

Рисунок: Гидравлический лифт с энергосберегающим противовесом. В этой конструкции легковой автомобиль (1) поддерживается гидроцилиндром прямого действия (2), подключенным через гидравлический насос (3), управляемый двигателем (4), соединенным со вторым гидроцилиндром (5), который приводит в действие гидроцилиндр (5). противовес (6).Когда кабина лифта падает, насос перекачивает гидравлическую жидкость от одного гидроцилиндра (2) к другому (5), что устраняет необходимость 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, запатентованный 2 ноября 1999 г.

Лифты, работающие с тросами и колесами, иногда называют тяговыми лифтами , потому что они задействовать двигатель, тянущий автомобиль и противовес. Однако не все лифты работают таким образом.В небольших зданиях довольно часто встречаются гидравлические лифты , которые поднимают и опускают одиночный автомобиль, использующий гидроцилиндр (поршень, заполненный жидкостью, 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 кабины. Иногда гидроцилиндр устанавливается прямо под автомобилем и толкает его вверх и вниз (конструкция, известная как , прямого действия).В качестве альтернативы, если для этого нет места, гидроцилиндр можно установить сбоку от шахты лифта, управляя кабиной с помощью системы канатов и шкивов (в конструкции, известной как , непрямого действия). Более сложные лифты, такие как показанный здесь, используют несколько гидроцилиндров и противовесы.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Другие полезные сайты

  • Elevator World: отраслевой журнал, содержащий множество интересных материалов о последних событиях в мире «движения людей».«

Статьи

  • В новых предлагаемых лифтах метро некоторые видят опасность терроризма. Автор Сара Маслин Нирджан. The New York Times, 22 января 2018 г. Некоторые жители Манхэттена выступают против лифтов, которые могут сделать метро более доступными, как потенциальную угрозу безопасности.
  • Поездка в капсулу времени в квартиру 8G Энди Ньюмана. The New York Times, 15 декабря 2017 года. Праздник старомодного вручную. управляемые лифты.
  • Лифты
  • Maglev доставят вас вверх, вниз и в сторону к 2016 году Эван Акерман.IEEE Spectrum. 2 декабря 2014 г. Как линейные двигатели устраняют необходимость в традиционных лифтовых кабелях.
  • «К лифтам, а затем в яму» Джули Безонен. Нью-Йорк Таймс. 22 августа 2014 г. Увлекательное знакомство с Историческим музеем Лифта.
  • Самый быстрый лифт: испытательная башня Hyundai Elevator, автор - Элиза Стрикленд. IEEE Spectrum. 1 июня 2011 года. Современным 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, Low-Tech Magazine, 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 Отиса до Тайбэя 101.
  • Умные лифты 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 холле.
  • Быстрые подъемники попадают в книги рекордов: BBC News, 16 декабря 2004 г. Как быстро могут двигаться подъемники?

Книги

Лифты
  • Справочник движения лифтов: теория и практика Джины Барни и Лютфи Аль-Шариф.Routledge, 2016. Исследует теорию проектирования лифтов (и других транспортных систем) для наиболее эффективного передвижения большого количества людей.
  • «Справочник по вертикальной транспортировке» Джорджа Р. Стракоша и Роберта С. Капорале. John Wiley, 2010. Актуальный справочник о современных лифтовых системах, созданных с помощью журнала Elevator World.
История
  • Поднятые: Культурная история лифта Андреаса Бернара. NYU Press, 2014. Архитектура, инженерия, политика и психология - вот некоторые из тем, затронутых в этом широкомасштабном исследовании.
  • «От восходящих комнат к экспресс-лифтам: история пассажирского лифта в XIX веке» Ли Э. Грей. Elevator World, 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 индустрии: 1850–2001, Патрик Карраджат. Lir Group, 2009. [Архивировано через Wayback Machine.]
  • Брошюра по лифтам Otis c.1900 Эта брошюра показывает нам, что электрические и гидравлические лифты были довольно сложными в начале 20 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 лифты (насколько я помню), в ней очень подробно рассказывается о древних водоподъемных машинах, используемых для орошения, которые были одними из первых механических подъемных устройств.
Для младших читателей
  • Лифты Трейси Маурер. Rourke Educational, 2017. 48-страничное введение для детей 8–11 лет.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2016. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2016) Лифты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-elevators-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте...

Как работают лифты и подъемники?

Как работают лифты и подъемники? - Объясни это Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 16 августа 2020 г.

Нажмите верхнюю кнопку лифта и приготовьтесь к долгой поездке: всего через несколько дней вы будете махать рукой из космоса! Лифты с возможностью увеличения за пределами Земли определенно захватили воображение людей за десятилетие или около того с тех пор, как космические ученые впервые предложили их - и это неудивительно.Но в свое время обычные офисные лифты, вероятно, казались почти столь же радикальными. Это было не просто блестящие строительные материалы, такие как сталь и бетон, который позволил современные небоскребы, чтобы парить в облаках: это было изобретение, в 1861 г., о безопасном и надежном лифте, написанном человеком по имени Элиша Грейвс. Отис Йонкерс, Нью-Йорк. Отис буквально изменил лицо Земля, разработав машину, которую он скромно назвал "улучшением в подъемный механизм », который позволил городам расширяться по вертикали как а также 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 уйдет верхняя кнопка? Всю дорогу в космос? НАСА уже работает на лифте, который может транспортировать материалы с поверхности Земли на геостационарную околоземную орбиту на высоту 35 786 км (22 241 миль). Иллюстрация художника Пэта Роулинга любезно предоставлена ​​Центром космических полетов им. Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Что такое лифт?

Художественное оформление: За исключением электронных систем управления, основной механизм тяговых лифтов (тех, которые поднимаются и опускаются тросами) не сильно изменился за более чем столетие.Эта диаграмма взята из исторической брошюры Отис. датируется примерно 1900 годом. Интернет-архив.

В лифтах (если вы пытаетесь их понять) раздражает то, что они рабочие части обычно закрыты. С точки зрения кого-то поднимаясь из вестибюля на 18 этаж, лифт - это просто металлический ящик с дверцами, которые закрываются на одном этаже, а затем снова открываются на Другой. Для тех из нас, кто более любопытен, ключевыми частями лифта являются:

  1. Одна или несколько вагонов (металлических ящиков), которые поднимаются и опускаются.
  2. Противовесы, уравновешивающие автомобили.
  3. Электродвигатель, который поднимает и опускает автомобили, включая система торможения. (В некоторых лифтах вместо них используются гидравлические механизмы.)
  4. Система прочных металлических тросов и шкивов, проходящих между автомобилями и двигателями.
  5. Различные системы безопасности для защиты пассажиров при обрыве троса.
  6. В больших зданиях: электронная система управления, которая направляет автомобили на нужный этаж с помощью так называемый «алгоритм лифта» (сложный математический логика), чтобы обеспечить перемещение большого количества людей вверх и вниз в самый быстрый и эффективный способ (особенно важно в огромных, оживленные небоскребы в час пик).Интеллектуальные системы запрограммированы нести гораздо больше людей вверх, чем вниз в начале день и наоборот в конце дня.

На фото: Типичный современный лифт с электронным управлением. Если вы ждете, пока машины не уедут с дороги, вы часто можете увидеть некоторые из них и выяснить, какие части что делают.

Рекламные ссылки

Как лифты используют энергию

С научной точки зрения лифты - это энергия.Чтобы попасть с земли на 18-е поднимаясь по лестнице по полу, вы должны переносить вес вашего тела против тянущей вниз силы тяжести. Энергия, которую вы тратите в процессе (в основном) преобразуется в потенциальную энергию, поэтому подъем по лестнице дает увеличение вашей потенциальной энергии (подъем) или снижение вашей потенциальной энергии (снижение). Это пример действия закона сохранения энергии. На самом деле у вас действительно больше потенциальной энергии наверху здания, чем внизу, даже если это не ощущается.

Для ученого лифт - это просто устройство, которое увеличивает или уменьшает человека. потенциальная энергия без необходимости поставлять эту энергию сами: 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 возвращать столько же (когда она идет вниз), как он выдает (когда идет вверх). К сожалению, это не так совсем так просто.Если бы в лифте был только простой подъемник с клетка, проходящая через шкив, потребовала бы значительного количества энергии поднимать людей, но у него не было бы возможности вернуть эту энергию: энергия просто теряется из-за трения в тросах и тормозах (исчезает в воздух как отработанное тепло), когда люди спустились вниз.

Сколько энергии потребляет лифт?

Фото: Лифты не просто свешиваются на одном тросе: есть несколько прочных тросов, поддерживающих машину на случай, если один из них сломается.Если все же произойдет худшее, вы обнаружите, что в кабине лифта часто есть телефон для экстренной связи, который можно использовать для вызова помощи.

Если лифт должен поднять слона (допустим, весом 2500 кг) на расстояние около 20 м. в воздух, он должен доставить слона 500000 джоулей дополнительная потенциальная энергия. Если он поднимается за 10 секунд, он должен работают со скоростью 50 000 джоулей в секунду или 50 000 ватт, что является примерно в 20 раз больше мощности, чем у обычного электрического тостера.

Предположим, лифт везет слонов целый день (10 часов или 10 × 60 = 600 минут или 10 × 60 × 60 = 36000 секунд) и подъем за половину этого времени (18000 секунд). Всего потребуется 18 000 × 50 000 = 900. миллиона джоулей (900 мегаджоулей) энергии, что равно 250 киловатт-часы в более привычных терминах.

На самом деле, лифт не будет эффективен на 100 процентов: вся энергия, которую он забирает из электроснабжение не будет полностью преобразовано в потенциальную энергию в поднимающиеся 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 спасти, используя противовес.

Противовес

Фото: Противовес движется вверх и вниз на колесах, следующих по направляющим рельсам сбоку. шахта лифта. Кабина лифта находится в верхней части этой шахты (вне поля зрения), поэтому противовес находится внизу.Когда кабина движется вниз по валу, противовес движется вверх - и наоборот. У каждой машины есть свой противовес, поэтому машины могут работать независимо друг от друга. На этом снимке вы также можете увидеть двери на каждом этаже, которые открываются и закрываются только тогда, когда кабина лифта совмещена с ними.

На практике лифты работают немного иначе, чем простые подъемники. Лифтовая кабина уравновешивается тяжелым противовесом, который весит примерно столько же как автомобиль, когда он загружен наполовину (другими словами, вес веса 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 пути:

  1. Противовес облегчает двигателю подъем и опускание автомобиля - просто поскольку сидение на качелях значительно облегчает подъем чьего-либо вес по сравнению с поднятием их на руках. Благодаря противовес, двигателю требуется гораздо меньше усилий для перемещения машина либо вверх, либо вниз. Если предположить, что автомобиль и его содержимое весят больше, чем противовес, все двигатель должен поднять, это разница в весе между двумя и дать немного лишнего сила для преодоления трения в шкивах и так далее.
  2. Поскольку прилагается меньшая сила, меньше нагрузка на кабели, что делает лифт немного безопаснее.
  3. Противовес снижает количество энергии, которое необходимо использовать двигателю. Это интуитивно очевидно для любого, кто когда-либо сидел на качелях: предполагая качели правильно сбалансированы, вы можете качать вверх и вниз любое количество раз, не уставая по-настоящему - совсем не так, как поднимать кого-то на руки, что очень быстро утомляет. Этот Пункт также следует из первого: если двигатель использует меньше сил, чтобы переместить машину на такое же расстояние, она делает меньше работы против силы тяжести.
  4. Противовес снижает количество торможений, которые необходимо использовать лифту. Представьте себе, если не было противовеса: тяжеловесная кабина лифта была бы действительно тяжело подниматься вверх, но на обратном пути будет иметь тенденцию мчаться на землю сам по себе, если бы не было надежный тормоз, чтобы остановить это. Противовес значительно упрощает управление лифт кабина.

В другой конструкции, известной как дуплексный лифт без противовеса, две кабины соединены между собой. к противоположным концам того же кабеля и эффективно сбалансировать каждый другое, устранение необходимости в противовесе.

Предохранительный тормоз

У всех, кто когда-либо путешествовал на эскалаторе, была одна и та же мысль: а что, если кабель держит эту штуку вдруг щелкает? Будьте уверены, здесь не к чему беспокоюсь о. В случае обрыва троса различные системы безопасности предотвращают кабина лифта от падения на этаж. Это был великий инновация, которую Элиша Грейвс Отис сделал еще в 1860-х годах. Его лифты не просто поддерживались веревками: у них также был храповая система в качестве резервной. Каждая машина пробегала между двумя вертикальные направляющие с прочными металлическими зубьями, заделанными до упора их.Вверху каждой машины был подпружиненный механизм. с прикрепленными крючками. Если трос порвался, крючки подпрыгнули. наружу и застрял в металлических зубьях направляющих, надежно зафиксируйте автомобиль на месте.

Как работал оригинальный лифт Отис

Работа: Лифт Отис. Благодаря чудесам Интернета действительно легко взглянуть на оригинальные патентные документы и узнать, о чем именно думали изобретатели. Здесь любезно предоставлено патентом и товарным знаком США. Office, является одним из рисунков, представленных Элишей Грейвсом Отисом вместе с его патентом на «Подъемное устройство» от 15 января 1861 года.Я немного раскрасил его, чтобы было легче понять.

Сильно упрощено, вот как это работает:

  1. Отсек лифта (1, зеленый) поднимается и опускается с помощью подъемно-шкивной системы (2) и движущегося противовеса (не виден в этой картине). Вы можете видеть, как лифт плавно движется между вертикальными направляющими: он не просто тупо болтается на веревке.
  2. Трос, который выполняет все подъемы (3, красный), оборачивается вокруг нескольких шкивов и основного намоточного барабана.Не забывайте, что этот лифт был изобретен до того, как кто-то начал использовать электричество: его поднимали и опускали вручную.
  3. В верхней части кабины лифта находится простой механизм, состоящий из подпружиненных рычагов и шарниров (4). При обрыве основного троса (3) пружины выталкивают две прочные планки, называемые «собачки» (5), так что они фиксируются в вертикальных стойках с направленными вверх зубьями (6) с обеих сторон. Это храповидное устройство надежно фиксирует подъемник на месте.

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

По словам Отиса, ключевой частью изобретения было: «собачки и зубцы крюка стойки сформированы, по существу, как показано, так что вес платформы в случае разрыва веревки вызовет собачки и зубцы, чтобы сцепиться вместе и предотвратить случайное разделение одного и того же ".

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

Изобрел лифт Отис?

Нет. Он изобрел безопасный лифт: он заметил, что обычные лифты могут выйти из строя, и придумал лучший дизайн, который сделал их более безопасными. Лифт Отис датируется серединой 19 века, а обычные лифты датируются временем. намного дальше - до греческих и римских времен. Мы можем проследить их связь с более общими видами подъемного оборудования, такими как краны, лебедки и кабестаны; древние водоподъемные устройства, такие как шадуф (иногда пишется шадуф), основанные на конструкции качелей, вполне могли вдохновить на использование противовесов в ранних лифтах и ​​подъемниках.

Регуляторы скорости

Большинство лифтов имеют полностью отдельную систему регулирования скорости, которая называется губернатор, который является тяжелым маховик с внутри были встроены массивные механические руки. Обычно руки удерживаются внутри маховик на массивных рессорах, но если лифт движется слишком быстро, они лететь наружу, нажимая на рычажный механизм, который приводит в действие одну или несколько тормозных систем. Во-первых, они могут отключить двигатель подъемника. Если это не удается и лифт продолжает ускоряться, рычаги вылетят еще дальше и приведут в действие 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 канавками, которое направляет основной кабель. Трос поддерживает как противовес (4), так и подъемную тележку (5). Отдельный трос регулятора (6) прикреплен к кабине подъемника и механизму регулятора справа. Регулятор состоит из маховика с центробежными рычагами внутри (7).Если подъемник движется слишком быстро, рычаги вылетают наружу, срабатывая предохранительный механизм, который тормозит трос регулятора (8) и замедляет его. Поскольку трос регулятора теперь движется медленнее, чем главный трос и сама кабина, он активирует другой механизм, который заставляет фрикционные тормоза вылетать из кабины лифта на ее внешние направляющие, обеспечивая плавную и безопасную остановку (аналогично путь к оригинальному предохранительному механизму Отис).

Художественное произведение: Пример полностью механического механизма регулятора, разработанного инженерами Otis в 1960-х годах.Вы можете увидеть маховик (серый) с центробежными рычагами внутри (голубой) и пружины, удерживающие их (желтые). Когда колесо вращается слишком быстро, рычаги вылетают наружу, срабатывая тормозное устройство, которое прикрепляет пару подпружиненных рычагов (темно-синий) к тросу регулятора (коричневый). Из патента США 3 327 811: губернатор Джозефа Мастроберте, Otis Elevator Company, запатентовано 27 июня 1967 года. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавленными цветами для облегчения понимания).

Прочие системы безопасности

Современные лифты имеют несколько систем безопасности.Как кабели на подвеске мост, трос в лифте сделан из множества металлических прядей стального троса, скрученного вместе, чтобы не допустить небольшого повреждения одной части кабеля, первоначально при по крайней мере, вызовет какие-либо проблемы. В большинстве лифтов также есть несколько отдельных кабелей, поддерживающих каждую машину, поэтому полный отказ одного кабеля оставляет другие функционируют вместо него. Даже если все кабели порвутся, эта система все равно удержит автомобиль на месте.

Наконец, если вы когда-нибудь смотрели на прозрачный стеклянный лифт, вы заметили гигантский гидравлическая или газовая пружина амортизатор внизу для защиты от ударов если аварийный тормоз должен каким-то образом выйти из строя.Благодаря Элише Грейвсу Отису и многие талантливые инженеры пошли по его стопам, вы в лифте намного безопаснее, чем в машине.

Как работает гидравлический лифт?

Рисунок: Гидравлический лифт с энергосберегающим противовесом. В этой конструкции легковой автомобиль (1) поддерживается гидроцилиндром прямого действия (2), подключенным через гидравлический насос (3), управляемый двигателем (4), соединенным со вторым гидроцилиндром (5), который приводит в действие гидроцилиндр (5). противовес (6).Когда кабина лифта падает, насос перекачивает гидравлическую жидкость от одного гидроцилиндра (2) к другому (5), что устраняет необходимость 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, запатентованный 2 ноября 1999 г.

Лифты, работающие с тросами и колесами, иногда называют тяговыми лифтами , потому что они задействовать двигатель, тянущий автомобиль и противовес. Однако не все лифты работают таким образом.В небольших зданиях довольно часто встречаются гидравлические лифты , которые поднимают и опускают одиночный автомобиль, использующий гидроцилиндр (поршень, заполненный жидкостью, 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 кабины. Иногда гидроцилиндр устанавливается прямо под автомобилем и толкает его вверх и вниз (конструкция, известная как , прямого действия).В качестве альтернативы, если для этого нет места, гидроцилиндр можно установить сбоку от шахты лифта, управляя кабиной с помощью системы канатов и шкивов (в конструкции, известной как , непрямого действия). Более сложные лифты, такие как показанный здесь, используют несколько гидроцилиндров и противовесы.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Другие полезные сайты

  • Elevator World: отраслевой журнал, содержащий множество интересных материалов о последних событиях в мире «движения людей».«

Статьи

  • В новых предлагаемых лифтах метро некоторые видят опасность терроризма. Автор Сара Маслин Нирджан. The New York Times, 22 января 2018 г. Некоторые жители Манхэттена выступают против лифтов, которые могут сделать метро более доступными, как потенциальную угрозу безопасности.
  • Поездка в капсулу времени в квартиру 8G Энди Ньюмана. The New York Times, 15 декабря 2017 года. Праздник старомодного вручную. управляемые лифты.
  • Лифты
  • Maglev доставят вас вверх, вниз и в сторону к 2016 году Эван Акерман.IEEE Spectrum. 2 декабря 2014 г. Как линейные двигатели устраняют необходимость в традиционных лифтовых кабелях.
  • «К лифтам, а затем в яму» Джули Безонен. Нью-Йорк Таймс. 22 августа 2014 г. Увлекательное знакомство с Историческим музеем Лифта.
  • Самый быстрый лифт: испытательная башня Hyundai Elevator, автор - Элиза Стрикленд. IEEE Spectrum. 1 июня 2011 года. Современным 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, Low-Tech Magazine, 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 Отиса до Тайбэя 101.
  • Умные лифты 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 холле.
  • Быстрые подъемники попадают в книги рекордов: BBC News, 16 декабря 2004 г. Как быстро могут двигаться подъемники?

Книги

Лифты
  • Справочник движения лифтов: теория и практика Джины Барни и Лютфи Аль-Шариф.Routledge, 2016. Исследует теорию проектирования лифтов (и других транспортных систем) для наиболее эффективного передвижения большого количества людей.
  • «Справочник по вертикальной транспортировке» Джорджа Р. Стракоша и Роберта С. Капорале. John Wiley, 2010. Актуальный справочник о современных лифтовых системах, созданных с помощью журнала Elevator World.
История
  • Поднятые: Культурная история лифта Андреаса Бернара. NYU Press, 2014. Архитектура, инженерия, политика и психология - вот некоторые из тем, затронутых в этом широкомасштабном исследовании.
  • «От восходящих комнат к экспресс-лифтам: история пассажирского лифта в XIX веке» Ли Э. Грей. Elevator World, 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 индустрии: 1850–2001, Патрик Карраджат. Lir Group, 2009. [Архивировано через Wayback Machine.]
  • Брошюра по лифтам Otis c.1900 Эта брошюра показывает нам, что электрические и гидравлические лифты были довольно сложными в начале 20 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 лифты (насколько я помню), в ней очень подробно рассказывается о древних водоподъемных машинах, используемых для орошения, которые были одними из первых механических подъемных устройств.
Для младших читателей
  • Лифты Трейси Маурер. Rourke Educational, 2017. 48-страничное введение для детей 8–11 лет.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2016. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2016) Лифты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-elevators-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте...

2.972 Как работает лифт


ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Перемещайте людей и тяжелые предметы из одного места в другое выше или ниже, расположение.

ПАРАМЕТР КОНСТРУКЦИИ: An лифт может быть использован для удовлетворения этих требований.


СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Для этого элеватор включает электрическое питание. в механическую (вращательную) мощность.Тормоз лифта должен быть сконструирован таким образом, чтобы Гарантия безопасности при нормальном использовании в течение дня. Тормоз также должен иметь возможность срабатывать в экстремальных условиях. случаи обрыва лифтового троса или другие возникают непредвиденные обстоятельства. Кроме того, лифт должен подниматься и опускаться. пассажиров максимально эффективно. Если используется набор лифтов, комплекс обычно ими управляет контроллер.

Лифт должен соответствовать требованиям к площади здания.Это должно быть сделан достаточно большим, чтобы справляться с обычным ежедневным движением и перемещать необходимые объекты внутри здания. Его нельзя делать слишком большим и, следовательно, влиять на структуру само здание. Возможные ограничения по весу, перевозимому в лифте, могут определяться по размеру двигателя и других компонентов лифта. система. Этот предел веса должен быть достаточно большим, чтобы выдерживать ежедневное использование.


ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА И ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

Тяговый привод / канатная система

Тросовая система используется для крепления двигателя / шестеренчатого редуктора, кабины лифта и противовес.Можно использовать множество различных аранжировок. В одной возможное расположение, такое как показано на рисунке 2, оба конца каната лифта крепится к потолочной балке. Кабина лифта и противовес прикреплены освободить движущиеся шкивы. Тяговый привод прикреплен к неподвижному шкиву.

Тяговый привод - это метод преобразования входной механической мощности (в данном случае вращение вала) в полезную механическую мощность в системе (вертикальное движение лифта).Трение между канатами и канавками шкива, которые нарезаются на шкив, инициирует силу тяги между тяговым приводом и канатом.

При вращении тягового привода мощность передается от тягового привода к кабина лифта и противовес. Мощность нужна только для перемещения несбалансированной нагрузки между лифт и противовес.

Шестерни

Функция лифта - преобразовывать начальную электрическую мощность, которая запускает двигатель в механическую мощность, которую может использовать система.Лифт состоит из двигатель и, чаще всего, система редуктора с червячной передачей. Система червячной передачи состоит из червячная передача, обычно называемая червяком, и более крупная круглая передача, обычно называемая червяком. механизм. Эти две шестерни, оси вращения которых перпендикулярны друг другу, не только уменьшите скорость вращения тягового шкива (1), но также измените плоскость вращение. Уменьшая скорость вращения с помощью зубчатого редуктора, мы также увеличивая выходной крутящий момент, следовательно, имея возможность поднимать более крупные объекты на заданный диаметр шкива.Червячная передача предпочтительнее других типов передач. из-за своей компактности и способности выдерживать более высокие ударные нагрузки. Это также легко прикрепляется к валу двигателя, иногда с помощью муфты. Шестерня коэффициенты уменьшения обычно варьируются от 12: 1 до 30: 1.

Компонент двигателя лифтовой машины может быть двигателем постоянного или переменного тока. А Двигатель постоянного тока обладал хорошим пусковым моментом и простотой регулирования скорости. Двигатель переменного тока больше регулярно используется из-за своей прочности и простоты.Мотор выбирается в зависимости от конструкторский замысел лифта. Мощность, необходимая для запуска автомобиля, равна способность преодолевать статическое или стационарное трение и ускорять массу от состояния покоя до максимальная скорость. При выборе подходящего двигателя необходимо учитывать следующие факторы: хорошее регулирование скорости и хороший пусковой момент. Кроме того, подогрев различных электрических компонентов в непрерывной эксплуатации не должно быть чрезмерного количества.

Тормоза

Самый распространенный тормоз лифта состоит из сжимающей пружины в сборе, тормозных колодок. с накладками и соленоидом в сборе.Когда соленоид не находится под напряжением, пружина заставляет тормозные колодки зажимать тормозной барабан и создавать тормозной момент. Магнит может приложите горизонтальное усилие для разблокировки тормоза. Это можно сделать прямо на одном из управляющие руки или через систему тяг. В любом случае результат один и тот же. В отрыв отводится от шахты, и скорость лифта возобновляется.

Для улучшения тормозящей способности материал с высоким коэффициентом в разрывах используется трение, такое как асбест, связанный цинком.Материал со слишком высоким коэффициент трения может привести к рывкам автомобиля. Этот материал должен быть выбран тщательно.

Обычно КПД редукторной машины составляет 60 процентов для двигателя и коробки передач. сборка. Эта эффективность была оценена для нагрузки 2500 фунтов, что соответствует регулярному жилой лифт размером 1,75 м / с.


ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

Электроэнергия передается по всей лифтовой системе.Электроэнергия вводится двигатель равен:

(для двигатель переменного тока)

Где V - напряжение, а I / 2 - источник переменного тока. Эта мощность затем передается через выход вала двигателя,

.

.

Где T - крутящий момент, а w - вращательное скорость. Как только мощность передается через зубчатый редуктор, выходная скорость будет уменьшится, а крутящий момент будет больше.Общая мощность будет немного ниже, так как система не на 100% эффективна. Натяжение троса от шкива лифта равно вес лифта, Вт и . Натяжение троса от противовеса составляет W c .

Рис. 1. Схема свободного тела шкив

Следующий анализ был проведен для работы в установившемся режиме (без ускорения).В сила на ведущем шкиве равна разности двух приложенных к каждому боковая сторона. С одной стороны эта сила равна W e , а с другой стороны - W c. Таким образом, результирующая сила, действующая на шкив 1 (привод шкив) составляет:

Чтобы найти мощность, необходимую для движения лифта, либо скорость вращения ведущего вала (прикрепленного к шкиву 1) или должна быть известна скорость подъемника.Выходная мощность (при 100% КПД)


где r - радиус шкива (шкив 1).

Рис. 2. Поток мощности через типовой лифт

ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

Как объяснялось выше, тормоз удерживается в закрытом состоянии пружиной и отпускается с помощью магнита.На приведенной ниже диаграмме свободного тела показано, как распределяются эти силы. Сила со стороны пружина находится намного ближе к шарнирному соединению и, следовательно, легко преодолевается сила магнитного притяжения из-за его более длинного плеча момента (большое расстояние от точки вращения).

Рисунок 3. Схема разрыва система

Рисунок 4.Схема свободного тела система прерывания

УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:

Отсутствуют


ГДЕ НАЙТИ ЛИФТЫ:

Лифты есть во многих жилых и деловых зданиях. Они используются не только для перевозки людей, но и тяжелых предметов, которые в других случаях было бы трудно транспорт.


ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Любомир Яновск. Механическая конструкция лифта: принципы и концепции .

Англия: Ellis Horwood Limited, 1987.

Джордж Р. Сракош. Справочник по вертикальной транспортировке

Третье издание. John Wiley & Sons, Inc., 1998.


Как работают лифты и лифты? - Гифографика для детей

Одним нажатием кнопки вы вызываете металлический ящик, который спасает вас от подъема по лестничным пролетам.Фактически, для любого здания высотой более 4 этажей лифт практически необходим. Можете ли вы представить себе небоскребы, если бы не лифты? Помимо простоты и удобства для большинства людей, лифты также облегчают жизнь людям с физическими недостатками. Лифты - это инновация, к которой мы так привыкли, что мало кто из нас задумывается, как работает эта коробка.

Система шкивов лифта

Вы когда-нибудь пробовали черпать воду из колодца? Если да, то вы использовали шкив.Ведро прикреплено к веревке, которая проходит через колесо, что облегчает откачку воды. Первые лифты работали по тому же принципу. Они управлялись вручную и приводились в действие рабочими / животными. Конечно, современный лифт использует гораздо более сложные и сложные механизмы, чтобы лучше справляться с весом лифта и его груза, но принцип, по сути, тот же.

Принцип работы лифта

Лифт - это металлический ящик, прикрепленный к очень прочному металлическому тросу.Этот трос проходит через «шкив» в машинном отделении над лифтом. «Шкив» - это шкив колеса. В нем есть канавки для плотного удержания веревки. Вся система моторизована. Когда вы нажимаете кнопку вызова (или кнопку этажа), вы активируете двигатель, и лифт поднимается, опускается или останавливается. Ключевые части лифта -

1. Металлический автомобиль, на котором мы ездим в

Кабина лифта представляет собой металлический ящик, который удерживается на месте направляющими рельсами и поддерживается прочными металлическими тросами.В двери лифта есть два набора дверей, и большинство современных лифтов запираются с помощью автоматизированной системы. Если их не открывать силой, наружные двери открываются только тогда, когда кабина лифта находится на этаже. Это сделано для предотвращения случайного падения людей в шахту из движущегося лифта.

2. Противовес

На другом конце металлического троса находится металлический груз, примерно такой же тяжелый, как лифт, когда он наполовину заполнен. Это необходимо для того, чтобы уравновесить вес кабины лифта, тем самым сводя к минимуму энергию, необходимую для ее работы.

3. Кабели

Как уже упоминалось, кабина лифта поддерживается несколькими тросами из очень прочного металлического троса, скрученными вместе. Они достаточно сильны, чтобы, даже если один из них сломается, лифт не рухнет. Но что, если все кабели порвутся? Что ж, лифты не просто подвешены в воздухе на металлических тросах. Они также удерживаются на месте направляющими рельсами по бокам лифта. А еще есть храповая система для дополнительной безопасности. Эту систему безопасности изобрел Элиша Грейвс Отис еще в 1860-х годах.Каждый вагон проходил между двумя вертикальными направляющими с прочными металлическими зубьями, вделанными в них до упора. Вверху каждой машины был подпружиненный механизм с прикрепленными крючками. В случае обрыва троса крючки выскакивали наружу и защемлялись в металлических зубьях направляющих, надежно фиксируя автомобиль на месте.

4. Электродвигатель и тормозная система

При нажатии кнопки приводится в действие двигатель. Когда двигатель вращается в одну сторону, шкив поднимает лифт; когда двигатель вращается в другую сторону, шкив опускает лифт.Шкив, двигатель и система управления расположены в машинном отделении над шахтой лифта.

5. Системы безопасности

Помимо вышеупомянутой системы безопасности с храповым механизмом, существуют также регуляторы скорости (для управления скоростью лифта) и гидравлические или газовые пружинные буферы, чтобы минимизировать ударные повреждения в случае неисправности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *