Асансьорите – едно подценявано технологично чудо

През 1800 година новите технологии за производството на стомана правят революция в света на техниката и най-вече в строителството. С помощта на здравите нови метални греди, които започнали да се произвеждат, архитекти и инженери започнали да строят огромни монументални небостъргачи извисяващи се на стотици метри във въздуха. Всеки човек, който ги види има усещането, че те скоро ще се срутят, но това не е така заради здравите железни опори. Но тези кули биха били неизползваеми, ако нямахме друга технологична иновация, която дори вече смятаме за ежедневие. Това са асансьорите. Съвременните асансьори са съществен елемент, който прави възможно това да живеем стотици и стотици метри над земята. Може би ще кажете, че това не е вярно, но представете си, как например ще качвате и слизате 99 етажа всеки ден. О, да, сега вече усетихте какво технологично чудо са асансьорите. Високите сгради в градове като Ню Йорк са абсолютно зависими от асансьорите. Дори и в по-малки многоетажни сгради, асансьорите са от съществено значение, особено за хората с увреждания, които не могат да ползват стълбите.

В тази статия ще разберете как тези машини се движат от етаж на етаж. Ще разгледаме също и системите за контрол, които решават на кой етаж точно трябва да спре асансьорът, както и тези за безопасност, които предотвратяват инцидентите. Тези системи са също доста интересни и заслужават нашето внимание.

Концепцията на асансьорите е изключително проста – това е просто една метална или прозрачна кутия, прикрепена към система за повдигане. Знаете ли че и сами можете да си направите асансьор. Просто завържете една кутия с въже за една противотежест и имате един мини-асансьор. Разбира се, модерните пътнически и товарни асансьори са малко по-сложни от това. Те се нуждаят от съвременни механични системи, за да се справят със значителното тегло в кабината на асансьора и неговия товар. Освен това, те се нуждаят от механизми за контрол, така че пътниците да се чувстват в безопасност и асансьорът да може да работи безпроблемно.

Днес използваме два основни типа асансьори: хидравлични асансьори и подемни.
Хидравличният асансьор може да вдигне дори кола с помощта на хидравлична помпа и бутало с течност за задвижване, монтирани вътре в цилиндъра. Цилиндърът е свързан към системата за изпомпване на течност (обикновено в хидравлични системи като тази се употребява масло, но понякога се използват и други течности). Хидравличната система се състои от три части:
Резервоар (резервоарът за течност);
Помпа, задвижвана от електродвигател;
Клапан, намиращ се между цилиндъра и резервоара.

Помпата кара течността от резервоара да се движи в една тръба, водеща към цилиндъра. Когато вентилът се отвори, течността, която е под силно налягане, поема по пътя на най-малкото съпротивление и се връща в резервоара. Но когато клапанът е затворен, флуидът маслото) под налягане няма къде да отиде, освен в цилиндъра. Когато течността отиде там, избутва буталото нагоре и кабината на асансьора се вдига. Когато кабината стигне до желания етаж, системата за управление изпраща сигнал към електродвигателя и помпата постепенно се изключва. За да се върне обратно на първия етаж системата за контрол на асансьора изпраща сигнал към клапана. Вентилът се задейства и течността отново отива в резервоара. Теглото на кабината и хората в нея избутват буталото надолу, което кара течността да отиде в резервоара и така кабината постепенно се спуска надолу.
Тази система е изключително проста и много ефективна, но има някои недостатъци. Сега ще разгледаме основните недостатъци от използването на хидравлика.

Основното предимство на хидравличните системи е, че им трябва съвсем малка сила, която те могат да увеличат и така да вдигнат кабината на асансьора. Но тези системи имат и два основни недостатъка. Основният им проблем е големината на съоръжението. Накратко казано – колкото повече етажи има в сградата, толкова по-голяма трябва да е хидравличната система. Целият проблем се състои в това, че хидравличната система трябва да стои в т. нар. шахта на асансьора. Това е и доста скъп проект и за да се направи хидравличен асансьор дори на една 10-етажна сграда, трябва да се изкопае дупка дълбока около 9 метра.

Другият тип асансьори, които все още са най-използваните у нас са подемните. При тях най-общо казано кабината се вдига и спуска чрез стоманени въжета. Тези въжета са прикрепени към асансьорната кабина от една страна, а от друга за нещо като ролка. Тази ролка пък е свързана с електрически двигател. Когато той задвижи ролката асансьорът се качва, а когато самият той се върти на обратно – асансьорът слиза. Обикновено ролката, двигателят и системата за контрол, да, и този има такава, са разположени в машинно помещение намиращо се над асансьорната шахта. Въжетата също са свързани с противотежест, която виси от другата страна на ролката. Тази противотежест тежи около 40 процента от общия капацитет на асансьора. Целта на тези проценти е да се пести енергия. С равни натоварвания върху всяка страна на ролката, тя има нужда от по-малко сила, за да наклони „везните“ в една или друга посока. По принцип цялата работа върши противотежестта, а моторът е там само, за да се преодолее ефектът на триенето. Казано по друг начин – балансът при тези асансьори е по-добър и за тях е необходима много по-малко енергия. Това означава, че подемните асансьори или наричани въжени, са много по-ефективни от хидравличните, а и по-сигурни. Често в холивудските екшъни сте виждали как въжетата на асансьора всеки момент ще се скъсат и ще изпратят кабината и нейните пътници на дъното на шахтата. Но в действителност шансът това да се случи е нищожен. Тези асансьори са изградени с няколко системи за безопасност, които да не им позволяват да пропаднат. Да не говорим, че асансьорите имат и допълнителни въжета.

Сега е време и за още нещо интересно: според археологическите разкопки първият асансьор е използван още от древните римляни като за това има следи от 236 г. пр. Хр. През 1793 г. Иван Кулибин проектира и конструира един прекрасен асансьор – чудо за времето си. За първи път е използван в Санкт Петербург, а през 1816 г. и в Москва. В Лондон този асансьор се използва за първи път в 1823 г.
Хенри Уотърман от Ню Йорк конструира в 1850 г. нехидравличен товарен асансьор с въже, навивано на макара.
Американският изобретател Илайша Отис (1811-61) осъществява в 1852 г. много съществено изобретение: обезопасен асансьор, който не пада при скъсване на въжето, след което асансьорите започнали да бъдат използвани и за хора. През 1880 г. Вернер Сименс замества парния двигател с електрически.

Днес Otis Elevator Company е най-големият производител на асансьори в света. На второ място е базираният в Швейцария Schindler Holding AG, който пък е на първо място по производство на ескалатори. Началото на швейцарския гигант е положено в 1874 г. от Роберт Шиндлер в Люцерн. Други големи световни производители на асансьори са Thyssen, KONE, ORONA. Двете фирми (Отис и Шиндлер) въвеждат микропроцесорно управление на своите асансьори още през 1979 г.
В доста от старите софийски жилищни кооперации има асансьори „Шиндлер”, които вече повече от 7 десетилетия работят безотказно.

Снимки и картинки: sxc.hu и Az-deteto.bg