Технології в ліфтах | Журнал Популярна Механіка
З тих пір як ліфти прибрали в шахти з глухими стінами і забезпечили автоматичними дверима, їх пристрій став таємницею за сімома печатками. Особливо для цікавих дитячих очей. Але ми-то, дорослі, знаємо, що ліфт - нескладна машина: кабіна, лебідка, противагу. І не знаємо, що і в цій сфері - сфері підйому-спуску громадян і вантажів - впроваджуються різні цікаві технології.
Простий приклад. Ми звикли, що багатоповерхові будинки зазвичай вінчаються прямокутними башточками точно над сходовими майданчиками: це машинні відділення ліфтів, і без башточок ніяк не обійтися - куди ж дівати лебідку, шафи управління? А ось, виявляється, обійтися цілком можна. І заощадити тим самим будматеріали і робочий час, які зазвичай витрачалися на ці «архітектурні надмірності».
24 ящика
З тих пір, як Еліша Грейвз Отіс розрубав сокирою канат, на якому висів дерев'яний підйомник, а підйомник не впав і залишив тим самим в живих стояв на ньому геніального американського винахідника, в світі сталася урбаністична революція. Безпечний ліфт, який не падав, навіть якщо лопалися все утримували його канати, відкрив дорогу масового будівництва багатоповерхівок, а потім і справжніх хмарочосів. Отіс демонстрував свій досвід в далекому 1854 році, а компанія, названа його ім'ям, працює до цих пір і є одним з найбільших в світі виробників підйомних машин. Ще більш цікаво, що компанія Otis вже давно вкоренилася в Росії, побудувала тут свої підприємства і виробляє ліфти з мінімальним використанням імпортних комплектуючих.
«ПМ» в складі групи журналістів запросили на завод з виробництва ліфтів в Санкт-Петербурзі, де ми з подивом виявили, що ... побачити ліфт на заводі ліфтів неможливо. Вся справа в тому, що машина не поставляється на будівництво в готовому вигляді - це не технологічно. Ліфт монтується прямо на місці з доставлених з підприємства вузлів і деталей, упакованих в ящики (виробничники кажуть «у вигляді грузомест»). Скільки буде цих грузомест, залежить від виробника. На якихось заводах упаковують майбутній ліфт в шість ящиків. На заводі Otis ліфт розподілений між 24 грузоместамі - тут вважають, що так монтажникам буде значно зручніше.
Верстати і штрих-коди
На підприємстві в основному працюють з листовим металом різної товщини (до 4 мм). Заготовки поставляються на завод у вигляді «карток», тобто листів, що мають оптимальні розміри для викроювання тієї чи іншої деталі, - так знижується кількість відходів. Метал ріжуть, штампують, гнуть, при цьому в цеху немає страшного вереску і гуркоту: багато операцій проходять в закритих камерах сучасним верстатом з ЧПУ. Ліфти роблять конвеєрним способом, причому головний принцип такий: виготовляється один комплект за іншим. Тобто, якщо потрібно зробити партію з 25 ліфтів, не роблять спочатку 25 примірників однієї деталі, потім 25 екземплярів іншої і т. Д. Ні, спочатку все деталі для одного ліфта, потім для другого, і так 25 разів. Це здається незвичним, але сучасна техніка під управлінням комп'ютерів справляється з таким завданням легко. Скажімо, гибочний верстат, отримуючи заготовку, сканує штрихкод і тут же підвантажує програму обробки. Прийде заготовка з іншим штрихкодом - верстат елементарно переключиться на інше завдання. Всі верстати з'єднані на одному рівні спеціальними столами типу рольгангов, за якими легко перекочувати навіть масивну металеву деталь. Виробництво організоване таким чином, щоб уникнути зварювання і фарбування, погано вписуються в конвеєрний процес: використовуються несварние нероз'ємні з'єднання і металеві листи з уже нанесеною фарбою або покриттями. Народу в цеху мало. Згідно модним lean-технологіям, на одну виробничу операцію має припадати не більше одного робочого.
Зрештою все вузли майбутнього ліфта, як уже говорилося, розкладають по ящиках (найбільше грузоместо укладає в собі силову конструкцію кабіни і стелю) і відправляють замовнику.
Для готелів і вандалів
Власне на кабіни ліфтів нам вдалося подивитися тільки в демонстраційному приміщенні підприємства. Варіанти оформлення інтер'єру кабін багато в чому залежать від замовника. Якщо машині доведеться працювати в солідному готелі, то тут і дизайнерська панель управління з красивими світяться кнопками, і РКІ-дисплей, на якому можна крутити рекламні ролики зі звуком, і стінки з металлопласта цікавою забарвлення. Але якщо ліфта жити в суворих умовах спальних районів - вимоги до нього зовсім інші. Перше - антивандальні кнопки, які вкрай складно видерти з гнізд без спеціального інструменту і які, до розчарування юних хуліганів, абсолютно неможливо підпалити. Правда, і гламурної підсвічування вони позбавлені. Друге - пофарбовані панелі стін кабіни, які теж повинні бути стійкі до механічного впливу. Для підсвічування кабін стандартом Otis є світлодіодні лампи. Так, вони дорожче газорозрядних, але споживають набагато менше електрики, а головне - практично нечутливі до кількості циклів включення-виключення. Світлодіоди будуть світити все 25 років терміну служби ліфта, і при цьому кожен раз, коли кабіна виявиться в просте, електроосвітлення вимкнеться. Тобто, якщо ліфт не їде, він не буде споживати електрики взагалі, що відповідає високоекологічного класу А енергоефективності.
глибоке коріння
На вході в будівлю підприємства виставлені для огляду два пристрої. Одне з них - лебідка ліфта, яка була встановлена на одному з пітерських цукрових заводів в 1903 році і прослужила вірою і правдою 80 років. Так-так, Otis був в Росії і в ті часи і навіть обладнав підйомними пристроями Зимовий палац. Стара лебідка чорна і громіздка. У ній використовувався редуктор у вигляді черв'ячної передачі. Поруч сучасна лебідка. Вона куди компактніші, і редуктора там немає. Лебідку пускає в хід електродвигун з частотним перетворювачем, який дозволяє плавно керувати швидкістю обертання валу без всяких редукторів. Саме такі використовуються в ліфтах сучасного покоління.
Наша поїздка в Петербург була приурочена до початку виробництва в Росії ліфта під назвою GeN2, в якому якраз і втілилися всі новітні «зелені» інновації в області підйомних пристроїв. Хто давно не заглядав в шахти ліфтів, напевно б сильно здивувався, дізнавшись про те, що GeN2 пересувається, будучи підвішеним за допомогою нетрадиційних канатів зі сталевого дроту, а плоских ременів, які складаються з ряду тонких сталевих канатиков в оточенні оболонки з поліуретану. Такий ремінь за міцністю не поступається традиційному крученому канату, але має дві важливі переваги. По-перше, він не вимагає мастила, а мастило - це фактор екологічного забруднення. Вона бруднить приміщення, до неї липне бруд. По-друге, у товстого крученого каната є значні обмеження по радіусу згину - шків, на який його намотують, повинен мати діаметр не менше кількох десятків сантиметрів, інакше канат почне себе перетирати. Ремінь набагато гнучкіше, його можна намотувати на шків діаметром приблизно 6,5 см. І це, поряд з відсутністю редуктора - один з чинників, що дозволили миниатюризировать лебідку, так що для її розміщення вже не потрібне спеціальне машинне відділення. Все обладнання можна розмістити прямо в шахті. Тому сьогодні Otis випускає в нашій країні дві версії GeN2 - з використанням машинного приміщення і без нього.
Ліфт-електростанція
До речі, конструкція ременів грає певну роль в підвищенні безпеки всього ліфта. Металеві сердечники ременів підключені до системи електронного контролю PULSE. На початку експлуатації система заміряє електричний опір всіх канатиков, а потім робить це кожні наступні 3 с. Якщо прилад виявить зміна опору хоча б одного з сердечників, ліфта прийде команда зупинитися на найближчому поверсі. А після висадки пасажирів кабіна буде заблокована до виконання робіт по заміні ременя, що показує ознаки зносу.
У ліфта є кабіна і противага, що складається з рами, заповненої бетонними і чавунними елементами. Вага противаги, як правило, дорівнює вазі кабіни плюс половина її вантажопідйомності. Таким чином, мотор лебідки не повинен тягнути вгору весь вага ліфта, він лише працює з дисбалансом, який виникає між двома об'єктами. Якщо порожня кабіна рухається вниз, для цього потрібна енергія ззовні, інакше їй нізащо не перебороти важчий противагу. В цьому випадку мотор крутить лебідку. Але якщо порожня кабіна їде вгору, то додаткової енергії їй не треба, навпаки, шків лебідки розкручує вал електродвигуна, і той починає працювати як генератор. Питання про те, куди подіти виробляється таким чином енергію, традиційно вирішувалося за допомогою потужних резисторів, які фактично переводили електрику в тепло і розсіювали його. У ліфті Gen2 такому марнотратства покладено край. В системі функціонує регенеративний привід ReGen, який віддає виробляється електродвигуном енергію назад в електромережу будівлі, надавши току стандартна напруга (380 В) і стандартну частоту (50 Гц). Індикатор в кабіні показує пасажирам, що саме робить в даний момент ліфт - споживає електроенергію або виробляє.
Відкрити двері шахти ліфта, якщо за нею немає кабіни, неможливо, так як зовнішні двері замкнені на замок. Двигун з частотним перетворювачем забезпечує кабіні GeN2 плавне і точне «причалювання» до поверху (в ліфтах старих поколінь були тільки дві фіксовані швидкості, перемикання між якими відбувалося за допомогою редуктора). Потім так званий рухливий відведення кабіни входить в зачеплення з механізмом замка зовнішніх дверей. І ці двері відкриваються не самі по собі, а тільки за допомогою приводу дверей кабіни. Загалом, як можна переконатися, нові технології в галузі матеріалознавства та енергозбереження дозволяють удосконалювати ліфт і робити його все більш «розумним».
Стаття «Шахта, повна таємниць» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №2, Березень 2016 ).