Как работает лифт
Канаты, противовес и тормоз, который держит кабину, даже если канат оборвётся
Большинство лифтов в многоэтажных домах — тросовые: кабину поднимают стальные канаты, перекинутые через шкив с электромотором, а с другой стороны канатов висит противовес. Он весит примерно как кабина плюс 40–50% от её грузоподъёмности, поэтому мотору не нужно поднимать всю тяжесть. Главная защита — ловители: если кабина разгоняется сверх нормы, ограничитель скорости включает тормоза, которые вцепляются в направляющие рельсы. Такой «безопасный лифт» в 1854 году показал публике Элиша Отис, приказав перерубить канат под платформой, на которой стоял сам.
Кабина и противовес
Обычный лифт в многоэтажке — тросовый. Кабина висит на стальных канатах, которые перекинуты через шкив — колесо с канавками. Шкив вращает электромотор через редуктор или напрямую, и его тормоз удерживает кабину на этаже[1].
На другом конце канатов висит противовес — тяжёлый блок, который ездит по шахте навстречу кабине. Его подбирают так, чтобы он весил как кабина плюс 40–50% от её грузоподъёмности, то есть примерно как кабина, загруженная наполовину.
Благодаря противовесу мотор поднимает не всю тяжесть, а только разницу между кабиной и противовесом. Поэтому нужен мотор слабее, меньше нагрузка на канаты и тормоза — и меньше расход электричества. Пустая кабина даже легче противовеса: вверх она «едет сама», а мотор её придерживает.
Гидравлический лифт
В невысоких зданиях встречаются гидравлические лифты: кабину толкает снизу поршень, на который давит жидкость. Они проще и дешевле в установке, но обычно без противовеса — поэтому расходуют больше энергии и подходят только для небольшой высоты[1].
Как лифт не падает
| Защита | Как работает |
|---|---|
| Несколько канатов | кабина висит не на одном канате, а на нескольких, и каждый свит из множества проволок |
| Ограничитель скорости | маховик с грузиками, которые при разгоне расходятся от вращения; сначала он отключает мотор, а если кабина всё равно ускоряется — включает ловители |
| Ловители | тормозные колодки или клинья на кабине, которые зажимают направляющие рельсы шахты |
| Буфер в приямке | пружинный или гидравлический амортизатор на дне шахты смягчит удар, если всё остальное откажет |
«Всё в порядке, господа!»
Подъёмники известны с глубокой древности, но у них была опасная слабость: если рвался канат, платформа падала. Американский механик Элиша Отис придумал защиту — пружину, которая при обрыве каната распрямлялась и вставляла защёлки в зубчатые рейки на направляющих.
В 1854 году на нью-йоркской выставке в Хрустальном дворце Отис устроил представление. Он поднялся на платформе высоко над публикой и велел помощнику перерубить канат. Платформа дёрнулась вниз — и тут же остановилась: пружина сработала. По преданию, Отис снял шляпу и сказал: «Всё в порядке, господа, всё в порядке!»[2]
В разных пересказах помощник перерезает канат то ножом, то топором, то саблей, а фраза Отиса звучит то «All safe, gentlemen», то «All safe, ladies and gentlemen». Сам факт демонстрации 1854 года сомнений не вызывает.
23 марта 1857 года первый общественный пассажирский лифт Отиса с паровым приводом заработал в магазине E. V. Haughwout & Co. на Бродвее в Нью-Йорке. Патент на свой подъёмник Отис получил в 1861 году, незадолго до смерти[2]. А его безопасный лифт сделал возможными небоскрёбы: без него никто не стал бы строить дома, в которых надо подниматься на двадцатый этаж пешком.
Другие устройства, которые берегут нас незаметно: дымовой извещатель и цилиндровый замок.
Частые вопросы
Что будет, если оборвётся канат?
Кабина почти никогда не висит на одном канате — их несколько, и каждый свит из множества проволок. А если кабина всё-таки разгонится, ограничитель скорости включит ловители, и они зажмут направляющие рельсы.
Зачем лифту противовес?
Чтобы мотор поднимал не всю кабину с людьми, а только разницу между кабиной и противовесом. Так нужен мотор слабее, меньше нагрузка на канаты и тормоза и меньше расход энергии.
Почему в невысоких зданиях бывают другие лифты?
Там часто ставят гидравлические: кабину толкает снизу поршень. Они проще и дешевле в установке, но обычно без противовеса и тратят больше энергии, поэтому годятся для небольшой высоты.
Источники
- Chris Woodford. Elevators, Explain that Stuff. www.explainthatstuff.com
- CultureNOW. Elevator Safety Brake Demonstrated, culturenow.org. culturenow.org
Обсуждение
Комментариев пока нет — начните обсуждение первым.
Чтобы написать комментарий или ответить, войдите на сайт: