Первые варианты устройства лифта появились ещё в древнем Египте. В те времена большая часть лифтов, работающих за счёт силы людей или животных, использовалась в строительстве. Начиная с XVII-XVIII веков, подъёмные механизмы перекочевали во дворцы коронованных особ.
Нам с вами повезло больше: лифт - не роскошь и редкость, а необходимость. Если верить статистике, в России насчитывается более 500 000 лифтов. Часть из них постепенно заменяют машинами нового образца.
Устройство лифта зависит от его вида и назначения. Специалисты подразделяют лифты на 3 типа: гидравлические, пневматические и "классические", то есть - с электрическим приводом. Давайте посмотрим, как устроен традиционный пассажирский лифт.
Кабина лифта крепится на прочных стальных тросах, обхватывающих колесо с канавкой, или шкив. Этот приводной механизм нужен для того, чтобы перераспределять силу.
Сигналы передаются по электрокабелю в машинное отделение, которое находится в верхней части шахты. Если быть точными, то кабель соединяет шкаф управления внизу и кнопочную панель в кабине.
Тросы с одного конца имеют грузы-противовесы, необходимые для того, чтоб уравновесить кабину лифта. После запуска двигателя грузы опускаются, поднимая платформу (и наоборот). Для подъёма кабины не нужна большая мощность, так как основная нагрузка идёт именно на противовесы.
От чего зависит грузоподъёмность лифта? Вес, который способна поднять платформа, зависит от мощности троса и силы его сцепления со шкивом. Оборудование грузовых лифтов отличается от пассажирских машин, прежде всего, тем, что здесь имеется ещё один трос, то есть, ведущее колесо обкручено дважды.
Подъёмники, которыми оснащены грузоподъёмные машины, могут иметь редуктор. Если схема лифта предусматривает механизм, отвечающий за передачу и преобразование крутящего момента, то речь идёт о так называемой "червячной передаче".
Это значит, что движение вала преобразуется в движение колеса. Механизмы с поступательно-вращательным принципом действия применяются в тех случаях, когда поднимаемые грузы - невелики, а расстояние, которое проходит платформа, - небольшое. Обычно монтаж лифтов этого типа заказывают для коттеджей, небольших отелей, пансионатов и так далее.
Мало кто знает, что подъёмник от лифта отличается только устройством дверей. Так, лифт имеет двустворчатые двери, а подъёмник - одностворчатые.
Иногда пассажиры жалуются на то, что двери лифта закрываются слишком долго или очень быстро. Это значит, что реле времени настроено неправильно.
Далее поговорим о безопасности. Оборудование лифтов включает в себя тормоз, который обязан фиксировать противовесы и кабину. В том случае, если тросы ослабились или оборвались, должна произойти блокировка платформы.
В аварийной ситуации срабатывают ловители, связанные канатами с устройством-ограничителем внизу шахты, в приямке лифта. Также ловители заменяют тормоз, если кабина превышает заданную скорость.
Если найти схемы лифта в интернете, то чертежи будут включать в себя следующие элементы:
Гидравлические лифты появились в XIX веке. Принцип работы такой машины состоит в том, что в вертикальном цилиндре находится поршень, который приводится в движение благодаря гидравлическому маслу, нагнетаемому насосом. В итоге кабина лифта поднимается тросами.
Скорость у гидравлических лифтов, как уже говорилось, небольшая. Также к минусам относят высокий уровень шума и дороговизну. Обычно такие механизмы устанавливают в малоэтажных зданиях. Если говорить о преимуществах этих грузоподъёмных машин, то стоит сказать о плавности подъема.
Если же оценивать оборудование гидравлических лифтов с точки зрения специалистов, а не пассажиров, то здесь речь пойдёт о простоте монтажа. Установить лифт можно при наличии всего одной несущей стены.
Напоследок расскажем о пневматических лифтах, которые именуют также аэролифтами. Устройство такого лифта исключает блоки, кабели и поршни. Помимо этого не нужно строить машинное отделение.
Аэролифт движется за счёт разницы давления, которое создаёт турбина и вакуумный насос. Опускается платформа из-за действия силы тяжести.
Сегодня практически каждый подъезд современных многоэтажных зданий оборудован лифтом. Каждый из тех, кто проживает в высотках, имеет представление о том, что такое лифт, знаком с его функциями, а также в определенной мере знает, как пользоваться данным устройством и примерный принцип его работы. Попытаемся же расширить и систематизировать эту информацию.
Для начала необходимо определиться с тем, что же такое лифт. Он представляет собой стационарную грузоподъемную машину, которая предназначена для доставки грузов или людей к назначенному этажу. Движение кабины происходит по специальным направляющим, которые установлены в лифтовой шахте подъезда высотки. Эти направляющие обладают максимальной жесткостью и надежно закреплены по всей высоте шахты, над которой находится машинное помещение (МП), а ее начало (приямок) расположено ниже уровня первого этажа здания.
При более внимательном изучении весь подъемный механизм имеет следующее принципиальное строение. МП оборудовано станцией управления, лебедкой, ограничителем скорости, некоторыми устройствами безопасности, а также рядом других устройств, которые необходимы для работы системы и ее обслуживания.
Шахта имеет направляющие для кабины и отдельные для противовеса. Она также оборудована дверями на каждом остановочном этаже, непосредственно самой кабиной, противовесом, подвесным кабелем и электроразводкой, различными устройствами обеспечения безопасности и индикации.
В приямке находятся буферы для кабины и противовеса, которые позволяют амортизировать и впоследствии останавливать кабину или противовес, когда те переходят в крайние для них положения. Также приямок содержит и другие устройства безопасности. Сам же буфер, вопреки множеству вымышленных историй, никогда не позволит кабине подпрыгнуть под воздействием амортизации: он предназначен для ее гарантированной остановки и фиксации.
Канаты обеспечивают подвеску и взаимное движение системы кабина-противовес. В основном такая система имеет канаты, а точнее, стальные тросы. Каждый из этих тросов имеет показатель запаса прочности, равный числу 12. Это означает, что усилие, при котором канат оборвется, в двенадцать раз превышает усилие на разрыв, идущее от оборудования лифта, которое возникает во время его использования. То есть, каждый из канатов выдерживает вес, в двенадцать раз тяжелее самого лифтового оборудования. Концы тросов надежно закреплены и имеют запас прочности не менее 80% от запаса самого каната. Из чего также следует, что рассказы о случаях, в которых канаты лопнули, и кабина разбилась - не более чем вымысел.
Следующий элемент, заслуживающий отдельного упоминания - это ограничитель скорости, который отключает лифт и приводит в действие механизмы-ловители, если скорость спускания будет превышена больше допустимых значений. Допустимым значением принято считать превышение до 15%. В основном, средняя скорость движения - 0,71 м/с и 1,0 м/с. Для высотных домов этот показатель возрастает до 1,6 м/с.
Ловители являются одним из важнейших элементов, которые делают пользование лифтом абсолютно безопасным. Их предназначение - это остановка и удержание кабины на направляющих в том случае, если рабочая скорость будет превышена или произойдет обрыв элементов тяги. Чаще всего конструкция ловителей состоит из непосредственно корпуса, механизма для поднятия клиньев и самих клиньев. Кабина жестко соединена с корпусом, обхватывающим рабочие плоскости направляющих с обеих сторон. Противовес компенсирует вес кабины и равен массе грузоподъемности лифта.
Как видим, даже в общих чертах принцип работы пассажирского лифта - весьма сложный процесс, требующий одновременного функционирования многих систем.
При поступлении на компьютер сигнала с панели управления, расположенной в кабине, он приводит в движение лебедку, а, соответственно, и систему кабина-противовес. На каждом из этажей установлен датчик, сообщающий информацию о ее местонахождении. При прохождении заданного датчика она совершает остановку и дает команду на открытие дверей, которые не имеют ни своих датчиков, ни собственного питания, что является гарантией того, что они могут быть открыты только с получением сигнала точно на уровне заданного этажа.
Наряду с электрическими системами, сегодня огромной популярностью пользуются гидравлические, в особенности продукция компании Kleemann , которая славится не только высокими показателями надежности и комфорта, но и обладает современным дизайном и уютной атмосферой.
(пользователь github.com) на JavaScript, за основу взята схема из книги " Устройство, техническое обслуживание и ремонт лифтов" (Манухин С.Б., Нелидов И.К.).
Целью создания схемы действия лифта послужило желание наглядно продемонстрировать надежную древнюю программу построенную на реле без использования языков программирования. Эта система до сих пор используется в отечественных многоэтажках для пассажирских лифтов. Это схема которая сама рассказывает о себе.
Немного пояснений. С кнопками приказов и вызовов знакомы все. Реверс - это то, что происходит, когда двери кабины сталкиваются с препятствием. Сверху слева переключатели режимов работы и кнопки управления, которые находятся в машинном помещении (над самым верхним этажом) и на пульте управления (на кабине лифта), который используется для передвижения по шахте при техническом обслуживании лифта.
Слева - модель лифта , какой ее видит обычный пользователь (или начинающий электромеханик). Можно нажимать кнопки вызовов или приказов, входить-выходить в лифт, переключать режимы работы, как-бы ездить на лифте. Справа - сама схема с индикаторами , где зеленым показано, какой элемент включен (и механически и электрически), а серым все остальные. Красным обозначено прямое вмешательство в схему , к примеру, кто-то специально перемкнул какой-то контакт. Черным - наоборот (разомкнул контакт насовсем). Сверху, для удобства, размещены только реле. Мы как-бы моделируем ситуацию когда специалист может подойти к управляющей станции и посмотреть, как ведут себя реле или даже нажать на них вручную. К примеру, если нажать РОД (реле открытия дверей), то двери запустятся на открытие. Совсем справа - лог , где пишется когда на реле ток подается, а когда пропадает. Удобно, если надо глянуть последовательность работы разных реле.
Там много чего не симулируется, есть даже (да простит меня техника безопасности) внесение изменений в схему. Если присмотреться к з-контактам РИС, то можно заметить, что они загораются зеленым через один, хотя по схеме соединены последовательно. Это сделано, чтобы не мудрить с двунаправленностью токов, а сделать все как-бы однонаправленным, при этом алгоритм работы совпадает с реальным лифтом и. наверно, даже становится немного надежнее, потому что требуется меньше контактов на направление и меньше вероятность поломки. Когда-то делал еще одну интерактивную схемку на еще более старый лифт (с этажниками), там чисто логика, но зато в ключевом месте двунаправленность реализована хорошо , правда без кабины, зато перерисована под более удобное понимание.
Обыкновенный подъемник, который можно встретить в любой многоэтажке, представляется сегодня простым и привычным механизмом, работа которого воспринимается зачастую как что-то должное, элементарное. В то же время на самом деле обычный лифт - уникальное устройство, на изобретение и усовершенствование которого у людей ушли сотни лет. Давайте попробуем все же разобраться, как работает современный лифт?
В целом, лифт в большинстве случаев не воспринимается людьми как сложное и важное устройство. Однако на самом деле это изобретение играет огромную роль в нашей ежедневной жизни и представляет собой достаточно сложное и продуманное до мелочей устройство. Что касается роли подъемника, то ее трудно переоценить - каждый день лифты мира перемещают около трети населения планеты, при этом данный вид транспорта остается на сегодняшний день самым безопасным. Что же касается недооценки устройства лифта, то здесь отдельная история. Многие думают, что лифт является чрезвычайно простым устройством, которое представляет собой кабину и трос, но это далеко не так.
Первые в истории лифты действительно были весьма примитивными, однако, не смотря на простоту идеи подъемника, сегодня он представляет собой целую систему механизмов и устройств, необходимую не просто для подъема, а качественной, точной, быстрой и безопасной работы.
В целом, основной объект лифта - это непосредственно кабина. Однако для полноценной работы подъемника требуется еще и шахта, по которой кабина лифта перемещается. Шахта подъемника не пустая - в ней с каждой стороны от кабины есть аналог рельсов, по которым ездит лифт. Если бы этих рельсов не было, то кабина поднималась бы неравномерно, раскачивалась и билась бы о стены шахты. Кроме этого, на самом дне шахты есть так называемый приямок, место, куда кабина может упасть в случае обрыва тросов. Здесь зачастую установлены специальные пружины, которые готовы смягчить падение кабины подъемника.
У кабины лифта есть двое дверей: первые - внутренние, которые ездят вместе с самим подъемником. Внешние же двери остаются неподвижны. Они установлены на каждом этаже, где останавливается лифт, и открываются только в тандеме с внутренними дверями. В середине кабины установлена панель управления, благодаря которой пассажир дает команды лифту, отправляя его на нужный этаж или т.д.
Кабина лифта поднимается и опускается на металлических тросах - всего обычно кабину поднимает от трех до семи тросов, каждый из которых имеет чрезвычайную грузоподъемность. Если один или даже два троса лифта порвутся, то кабина не упадет, а будет держаться на оставшихся. В целях безопасности подъемного механизма, каждый трос в отдельности способен выдержать вес максимально наполненного лифта.
Для того чтобы лифт поднимался и опускался, его необходимо тянуть. В древности эту функцию выполняли люди, потом животные, после чего дело передали двигателям. Первый двигатель был паровой, затем создали гидравлический, в наши же дни всей задачей занимается электрический мотор. Большой канатоведущий шкиф представляет собой колесо, наматывающее на себя трос при подъёме кабины и разматывающее его при спуске лифта.
Для того чтобы работа стандартного лифта была возможна, необходимо обустройство специального машинного отделения, которое создают на самом высоком этаже здания. В этом помещении установлен мотор лифта и станция управления, представляющая собой аналог компьютера. Станция получает команды, когда пассажиры посылают ей, нажимая на кнопки лифта. При этом компьютер связан с различными датчиками в кабине. Именно благодаря датчикам кабина знает, когда открывать двери и точно определяет, на каком она находится этаже и куда ей необходимо доставить пассажира.
Но и это еще не все - для полноценной работы лифта ему нужен еще и противовес - специальный груз, который опускается, когда кабина едет вверх, и наоборот поднимается в случае спуска лифта. Если бы противовеса не было бы, то мотору подъемника было бы чрезвычайно трудно и энергозатратно каждый раз возить лифт.
Безопасность работы лифта обеспечивают сразу несколько факторов:
Как видите, не смотря на привычность лифтов и их ежедневное использование миллионами пассажиров, подъемник - это уникальное устройство, которое представляет собой сложную продуманную систему механизмов. Подъемная машина играет важную роль в нашей ежедневной жизни, перевозя количество людей, равное численности населения всей планеты, всего за три дня.
1 Общее устройство лифта. 3
4.1 Кинематический и статический расчёт механизма подъёма 16
4.1.1 Определение массы и уравновешивание подвижных частей механизма подъема 16
4.1.2 Определение силы аэродинамического сопротивления движению кабины и противовеса 18
4.1.3 Расчет натяжения канатов подвески кабины Sk и Sп в рабочих и испытательных режимах 20
4.1.4 Расчет необходимой мощности привода лебедки 22
5 Динамический расчёт 23
5.1 Механические характеристики двухскоростного электродвигателя 23
5.2 Расчет приведенной к ободу КВШ массы поступательно двигающихся частей лифта (для 10 эксплуатационных и испытательных режимов). 27
5.4 Расчёт ускорения пуска при подъеме (режимы с 1 по 6) и опускании (с 7 по 10) неуравновешенного груза 29
5.5 Расчет ускорений при генераторном торможении 30
6 Расчёт точности остановки кабины 32
Список использованных источников 35
С каждым годом увеличивается этажность жилых и административных зданий, промышленных сооружений, учебных заведений, больниц, магазинов и складов. Для перемещения людей и грузов на различные уровни эти здания оборудуют лифтами. Невозможно представить себе нормальное функционирование любого современного многоэтажного здания, будь то жилой дом, гостиница, больница или предприятие, без надежно работающих лифтов.
Расширяющиеся потребности общественного развития требуют непрерывного совершенствования средств внутреннего транспорта зданий и сооружений на основе современных научно–технических достижений.
Возрастающий парк лифтов и других средств ближнего транспорта (эскалаторов, пассажирских конвейеров и многокабинных подъемников) требует непрерывного совершенствования техники монтажа и технического обслуживания этих машин с целью повышения надежности и безопасности применения.
В настоящее время отмечается непрерывный рост парка лифтов при устойчивой тенденции поиска новых конструктивных решений, отражающих требования рынка и научно –технические достижения в различных отраслях промышленности.
Совершенствуются организационные формы и технические средства службы эксплуатации лифтов. Серьезное внимание уделяется вопросам повышения производительности и качества монтажных работ.
Жесткая конкуренция на внутреннем и мировых рынках, расширяющийся спектр потребностей заказчиков лифтового оборудования, служат хорошим стимулом поиска более эффективных технических решений.
Основу конструкции лифта составляет механизм подъема на основе применения
лебедки или гидроцилиндра с канатной системой передачи движения кабине.
Пассажиры и грузы перемещаются в специально-оборудованной кабине с закрываемыми
дверями, которые имеют блокировочные устройства, исключающими
возможность движения при открытых створках.
Для центрирования кабины (противовеса) в горизонтальной плоскости и исключения
поперечного раскачивания во время движения, применяются направляющие,
устанавливаемые на всю высоту шахты лифта.
Направляющие обеспечивают возможность торможения кабины (противовеса)
ловителями при аварийном превышении скорости и удерживают ее до момента
снятия с ловителей.
Пространство, в котором перемещается кабина и противовес ограждается на
полную высоту и называется шахтой.
На погрузочных площадках обслуживаемых этажей шахта имеет автоматически
запираемые двери с блокировками безопасности.
Помещение, в котором устанавливается подъемная лебедка и другое необходимое
оборудование, называется машинным помещением.
При нижнем расположении машинного помещения и, в некоторых других случаях,
над шахтой устанавливаются отводные блоки в специальном блочном помещении.
Часть шахты, расположенная ниже уровня нижней посадочной площадки,
образует приямок, в котором размещаются упоры или буферы, ограничивающие
ход кабины (противовеса) вниз и останавливающие с допустимым ускорением
замедления.
Для предотвращения аварийного падения кабины (противовеса) лифт оборудуется
автоматической системой включения ловителей от ограничителя скорости,
срабатывающей при аварийном превышении скорости.
Ловители устанавливаются по боковым сторонам каркаса кабины
(противовеса) и приводятся в действие канатом, охватывающим шкив ограничителя
скорости.
В приямке устанавливается натяжное устройство ограничителя скорости.
Ограничитель скорости может устанавливаться в машинном, блочном помещении;
на кабине и противовесе.
Срабатывание ограничителя скорости приводит к торможению каната ограничителя
скорости и включению ловителей.
Станция управления работой лифта, приборы и аппараты находятся в машинном помещении.
Соединение электрического оборудования кабины со станцией управления обеспечивается
посредством подвесного кабеля и жгута проводов, смонтированного в шахте.
Датчики замедления, шунты датчика точной остановки и устройства контроля
шахтных дверей также устанавливаются в шахте.
При наличии копираппарата основные элементы контроля положения кабины
входят в состав его конструкции, а в шахте располагается бесконечная перфорированная
лента его приводного шкива.
Схема типовой конструкции пассажирского лифта приведена на рис. 1.
Рис.1. Общий вид пассажирского лифта
1 - монорельс; 2 - ограничитель скорости;3 - лебедка;4 - станция управления; 5 - тяговые
противовеса; 10 - направляющие кабины;6 - подвесной кабель;11 - индикатор положения
кабины; 12 - дверь шахты;13 - вызывной аппарат;14 - пружинный буфер кабины;
15 - пружинный буфер противовеса;16 - вводное устройство;17 - противовес;18 - канат
ограничителя скорости; 19 - натяжное устройство каната ограничителя скорости;20 - шунт
датчика точной остановки; 21 - датчик точной остановки;22 - шунт датчика замедления;
23 - датчик замедления кабины;24 - понижающие трансформаторы
Приведенная выше типовая конструкция пассажирского лифта не является
единственно возможным решением.
В зависимости от назначения, скорости передвижения кабины и типа привода
конструктивные решения могут отличаться большим разнообразием.
Так для скоростных лифтов характерно наличие безредукторного привода
КВШ от тихоходного двигателя постоянного тока и применение гидробуферов
вместо пружинных.
При больших скоростях в кабине применяется принудительная система вентиляции, создающая в салоне небольшое избыточное давление.
Отличительные особенности имеет конструкция ограничителя скорости и ловителей скоростного лифта.
На конструкции лифта оказывает влияние и расположение машинного помещения.
При нижнем машинном помещении в верхней части шахты оборудуется дополнительное блочное помещение.
Больничные лифты оборудуются глубокими кабинами и приводом, обеспечивающим повышенную точность остановки и плавность хода кабины.
Жесткая конкуренция ведущих лифтостроительных фирм стимулирует поиск
новых прогрессивных решений не только в части совершенствования основных
функциональных узлов, но и в решении задач компоновки и размещения лифтового
