Ascensor ( inglés para levantar - levantar) - un tipo de máquina elevadora , diseñada para el movimiento vertical o inclinado de mercancías en plataformas especiales que se mueven a lo largo de guías rígidas [1] .
Por primera vez, el arquitecto romano Vitruvio escribió sobre el ascensor , refiriéndose, a su vez, a Arquímedes , quien construyó el aparato elevador, probablemente ya en el año 236 a. mi. [2]
Las referencias posteriores a los ascensores se remontan a mediados del siglo VI (los ascensores del Monasterio de Santa Catalina en Egipto ), el primer cuarto del siglo XVIII (en Francia ) y el siglo XVII (el ascensor del Castillo de Windsor en el Reino Unido , "Silla voladora" de Welayer en uno de los palacios parisinos) [2] . En el siglo XVIII, los ascensores de pasajeros comenzaron a utilizarse en el Imperio Ruso (ascensores de los edificios del palacio de Tsarskoye Selo , la finca Kuskovo cerca de Moscú , una mesa elevadora y un sillón en el Hermitage en Petrodvorets ). En 1795, IP Kulibin desarrolló el diseño de un ascensor de pasajeros de tornillo (ascensor y descenso de sillas) para el Palacio de Invierno . En 1816, se instaló un ascensor en la casa principal de la finca Arkhangelskoye , cerca de Moscú . [2]
En 1854, E. G. Otis demostró su dispositivo de seguridad ( cazadores de seguridad ) en el Crystal Palace en una exposición en Nueva York. Otis se detuvo en una plataforma elevadora abierta y cortó la cuerda que la sujetaba con un hacha. Al mismo tiempo, la plataforma permaneció en su lugar y no cayó dentro de la mina gracias a los recogedores [2] .
El primer ascensor de pasajeros se instaló en Nueva York en 1857 . El dispositivo de seguridad de Otis, combinado con el uso de edificios con estructura de acero, hizo posible la construcción de rascacielos.
En 1859, la firma Otis suministró un ascensor de tornillo para el Hotel de la Quinta Avenida . Desde el sótano hasta el ático , el edificio fue atravesado por un enorme tornillo de metal , y la cabina lo atravesó como una nuez . El tornillo giraba a través de una polea con una correa de una máquina de vapor que estaba en el sótano. Cuando el tornillo giró hacia la derecha, la cabina subió, hacia la izquierda, hacia abajo. Para evitar que la cabina girara con el tornillo, por una de sus esquinas en el hueco del ascensor pasaba un carril limitador. Pero este sistema resultó ser lento, inconveniente y costoso. Solo se instalaron dos ascensores de este tipo. Fue reemplazado en el hotel en 1875 . Durante este período, los ascensores generalmente eran conducidos por una máquina de vapor a lo largo de guías, las cuerdas de elevación se enrollaban y desenrollaban de un tambor.
En 1867, en la Exposición Universal de París , se mostraron por primera vez los ascensores hidráulicos , que tenían una serie de ventajas sobre los de cable. Posteriormente, se instaló un ascensor de este tipo en la Torre Eiffel . En estos ascensores, fue posible lograr una alta velocidad de cabina, hasta 3,5 m / s, pero debido al importante costo inicial y los costos operativos, tuvieron que abandonarse [3] .
En 1878 se inventó el limitador de velocidad , que permitía activar el paracaídas cuando se superaba la velocidad nominal.
El primer ascensor eléctrico fue patentado en 1861 por el mismo Otis. El primer ascensor eléctrico de pasajeros con mecanismo de piñón y cremallera fue fabricado por la firma alemana Siemens & Halske en 1880 . Subió a una altura de 22 metros en 11 segundos. El primer ascensor eléctrico Otis se instaló en uno de los rascacielos de Nueva York en 1889 . Desde entonces, el problema de la elevación ya no ha frenado el crecimiento de los edificios hacia arriba. A finales del siglo XIX aparecieron los cabrestantes con poleas de tracción , estos eran cabrestantes con doble polea perimetral.
A principios del siglo XX, los ascensores eléctricos se generalizaron, reemplazando gradualmente a los ascensores por otros tipos de accionamientos. En la década de 1920 , aparecieron los cabrestantes con una sola polea de tracción, que todavía se utilizan ampliamente en la actualidad.
El Imperio Ruso no tenía una gran cantidad de estructuras de alta ingeniería debido a la gran cantidad de terreno. Los ascensores en la mayoría de los casos se usaban solo en la industria. Debido a la Primera Guerra Mundial , el cambio de poder, la Guerra Civil y la recesión económica, la industria de ascensores nacionales quedó muy por detrás de los extranjeros.
Después del final de la Gran Guerra Patriótica, se desarrolló la industria de los ascensores en la URSS. A fines de la década de 1940 , la producción en masa de diseños estándar de ascensores de uso general y ascensores de alta velocidad se dominó en la URSS. En 1955-1956, VNIIPTMASH , junto con Soyuz Lift Trust, creó una gama estándar de diseños de ascensores de pasajeros para edificios residenciales y edificios públicos con una capacidad de carga de 320 a 1000 kg, así como una gama estándar de ascensores de carga con una carga de 100 a 5000 kg y un ascensor hospitalario con una capacidad de carga de 500 kg.
En 1963, se organizó la Oficina Central de Diseño de Ascensores. TsPKB para ascensores en 1966-1967 desarrolló una nueva gama paramétrica de ascensores de pasajeros y de carga, representada por 36 modelos y 62 versiones. Con el crecimiento de las grandes ciudades y la llegada de los edificios de gran altura, la flota de ascensores también ha aumentado significativamente. A fines de la década de 1990, aparecieron ascensores que se controlaban utilizando un número muy pequeño de relés de contacto eléctrico. El microcontrolador pasó a ser el principal elemento de control, es decir, se hizo una transición a una base de elementos más moderna. A pesar de la gran variedad de tipos y diseños de los ascensores modernos, todos constan de elementos básicos que son fundamentalmente del mismo valor.
Otra revolución en la industria de los ascensores se produjo cuando la empresa finlandesa KONE inventó y en 1996 lanzó a la producción en masa los ascensores MonoSpace, que, gracias al accionamiento sin engranajes EcoDisc , no necesitan cuarto de máquinas. [cuatro]
En 1997, Schindler , utilizando correas [5] [6] , se destacó por los ascensores sin cuarto de máquinas .
Otis fue la tercera empresa del mundo en lanzar ascensores sin cuarto de máquinas en 2000 . En su diseño se ha utilizado un accionamiento Gen2, que utiliza correas de poliuretano en lugar de cables metálicos, lo que reduce el ruido del ascensor y permite utilizar cabrestantes más compactos, ya que el diámetro de la polea de tracción se puede reducir a 88 mm. [7] . Sin embargo, este enfoque no está exento de inconvenientes: en particular, el capricho del nuevo impulso a un ligero hundimiento de las paredes de la mina (que acompaña a todos los edificios nuevos), por lo que, en lugar de la ausencia de ruido, se obtuvo el pulido más fuerte de las correas. hasta que la unidad se reajustó estrictamente a lo largo del horizonte, lo que podría continuar durante años (este inconveniente probablemente esté relacionado con una instalación insatisfactoria) .
En 2007, KONE desarrolló el ascensor MaxiSpace, que requiere no solo una sala de máquinas, sino también un contrapeso . El ascensor tiene las dimensiones máximas de la cabina con las dimensiones existentes de la mina.
En 2017, ThyssenKrupp desarrolló el primer ascensor sin cable del mundo Multi [8] .
Con cita:
Por diseño:
Diseño de la unidad:
Según el diseño de la transmisión, se distinguen los cabrestantes con transmisión por engranajes y sin engranajes. Los cabrestantes con transmisión por engranajes se utilizan en ascensores con velocidades bajas, los cabrestantes sin engranajes se utilizan, por el contrario, en ascensores con velocidades altas.
El principio de funcionamiento del elevador hidráulico no ha cambiado mucho desde el siglo XIX y es el siguiente: la bomba bombea aceite a un cilindro vertical alto, la presión del aceite impulsa el pistón ubicado en el cilindro; El movimiento de este pistón se transmite a la cabina del ascensor con la ayuda de un sistema de bloques y cables.
En primer lugar, los ascensores para edificios de poca altura están equipados con un accionamiento hidráulico, ya que la velocidad y la altura de dichos ascensores son limitadas. Además, en el contexto de los ascensores modernos sin engranajes que no requieren aceite, existe la necesidad de su volumen significativo y espacio adicional para el tanque. Se requiere una bomba potente, a menudo con un acondicionador de aire de refrigeración . En los edificios públicos, se deben cumplir requisitos adicionales de seguridad contra incendios y ecología.
No debemos olvidarnos de las ventajas de estos ascensores, con un número reducido de plantas, estas son:
Accionamiento eléctrico sin engranajes
Hueco del ascensor
Cuerdas de trabajo y suspensión en el techo de la cabina
Pozo con tres amortiguadores
Tensor de cuerda limitador de velocidad
Accionamiento eléctrico engranado
Panel de control de pasajeros
Estación de control de ascensores UKL
Contrapeso de ascensor
Ascensor pequeño de carga (prohibido subir y bajar personas)
Eje del ascensor de un edificio de varios pisos de Moscú con cabina de ascensor
Los ascensores de pasajeros modernos pueden mover hasta 30 personas a velocidades de 0,5 a 4 m/s (ascensor convencional) a 18 m/s [13] (ascensor de alta velocidad).
Los montacargas mueven hasta 10 toneladas de carga a una velocidad de hasta 1,5 m/s.
La tensión de funcionamiento del variador suele ser trifásica, 380 voltios .
Crear un ascensor para grandes alturas es un desafío de ingeniería complejo. La masa de los cables de gran longitud supera la masa de otros elementos móviles y requiere un contrapeso complejo y pesado, y su cambio interfiere en el equilibrio de las masas de la cabina y el contrapeso. El problema de ingeniería es que el peso de los cables de elevación se mueve a medida que se mueve el elevador, lo que se suma al peso de la cabina o al contrapeso. En este caso, el cambio de peso puede ser tan grande que los cables comiencen a deslizarse en las ranuras de la polea del cabrestante. Para combatirlo, en ascensores para edificios de más de 9 plantas se utilizan soluciones técnicas especiales, como cuerdas compensadoras o cadenas equilibradoras. Están suspendidos por debajo de la cabina y el contrapeso, y su único propósito es cambiar su peso efectivo cuando el ascensor se mueve. Principio de funcionamiento: cuando la cabina se mueve hacia arriba, la cuerda sobre ella se acorta y su peso pasa al lado del contrapeso, mientras que la cadena metálica de equilibrio debajo de la cabina, por el contrario, se alarga y compensa con su peso. el cambio en el peso de los cables de elevación. La sección de la cadena bajo el contrapeso descendente, por el contrario, disminuye, como resultado, el peso de ambos brazos del sistema mecánico permanece aproximadamente igual. En la URSS, se utilizaron circuitos de compensación, por ejemplo, en los ascensores de la Planta Mecánica Karacharovsky para edificios de paneles estándar de 16 pisos, que comenzaron a construirse en la década de 1970. (Por cierto, el suave tintineo que se escucha en el primer piso cerca de los ascensores en una casa así no es más que el sonido que hacen los eslabones de acero de la cadena de equilibrio).
Cálculo de elevaciónLa complejidad del problema radica no solo en garantizar el transporte de flujos intensivos de pasajeros en edificios de gran altura, sino también en la necesidad de una separación o combinación óptima de los flujos individuales de pasajeros de complejos multifuncionales: residentes en la parte residencial de los edificios, empleados en la parte de oficinas de los edificios, compradores en establecimientos comerciales, etc.
Al mismo tiempo, para resolver el problema, es necesario utilizar los medios de transporte vertical más efectivos: ascensores eléctricos de pasajeros de alta velocidad para la parte alta de edificios con sistemas de control de grupo computarizados, ascensores eléctricos de pasajeros de velocidad media para la parte inferior de los edificios de gran altura; ascensores hidráulicos de pasajeros y montacargas para los pisos inferiores de edificios y complejos; ascensores eléctricos o hidráulicos para el mantenimiento de aparcamientos de varias plantas; escaleras mecánicas y transportadores de pasajeros para mover flujos masivos de pasajeros en los pisos inferiores de los complejos.
capacidad de cargaLa capacidad de carga del transporte vertical se calcula teniendo en cuenta parámetros de los ascensores como la capacidad de carga, la velocidad, el número probable de paradas de cabina durante un vuelo circular, las características de aceleración y desaceleración, el tiempo dedicado a abrir y cerrar puertas, la entrada y salida de pasajeros. .
La eficiencia de la organización de su movimiento, proporcionada por los modernos sistemas de control de grupos computarizados, tiene un impacto significativo en la capacidad de carga de los ascensores. Estos sistemas son capaces de registrar datos sobre la carga de las cabinas de los ascensores, la dirección e intensidad del tráfico de pasajeros y el tiempo de espera para realizar una llamada en los pisos. En base a estos datos, los sistemas generan señales de control que optimizan el funcionamiento de los ascensores. Para edificios multifuncionales de gran altura, el cálculo del transporte vertical se realiza utilizando métodos de modelado matemático.
Con el mantenimiento adecuado y las reparaciones oportunas, un ascensor es el medio de transporte más seguro. Gracias a un estricto control técnico y un sistema de seguridad prácticamente libre de problemas (los "receptores" especiales cuelgan la cabina de los rieles cuando se excede la velocidad), la posibilidad de un accidente está prácticamente excluida.
En Rusia, la seguridad de los ascensores está regulada por el reglamento técnico de la Unión Aduanera TR TS 011/2011 "Seguridad de los ascensores". Desde el 15 de febrero de 2013, el reglamento técnico ruso "Sobre la seguridad de los ascensores" ha sido declarado inválido por Decreto del Gobierno de la Federación Rusa del 16 de noviembre de 2012 No. 1175. Desde el 15 de febrero de 2013, las "Reglas para el diseño y operación segura de ascensores" (PUBEL) han sido reconocidas como no aplicables por orden de Rostekhnadzor de fecha 14 de enero de 2013 No. 5.
El reglamento técnico especificado establece los requisitos mínimos para garantizar la seguridad de los ascensores, que se divulgan en las normas internacionales adoptadas sobre su base [14] . Según expertos de la asociación profesional de trabajadores de ascensores National Elevator Union , el carácter voluntario de la aplicación de estas normas es la principal amenaza para la seguridad de los ascensores en las condiciones modernas [15] .
Del 14 de febrero al 13 de mayo de 2013, no hubo supervisión estatal sobre la seguridad de los ascensores en Rusia. Desde el 13 de mayo, la operación de ascensores es supervisada por el Servicio Federal de Supervisión Ambiental, Tecnológica y Nuclear, la supervisión de ascensores puestos en circulación por la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología. [dieciséis]
La vida media de diseño de un ascensor es de 25 años [17] . Al llegar a esta edad, el chasis y los sistemas de seguridad deben ser diagnosticados por el departamento de control técnico. Según los resultados del diagnóstico, se calcula el período de operación adicional (generalmente 3 años, dependiendo del desgaste de los componentes principales). Una vez cada 24 meses se realiza una inspección técnica del ascensor. De acuerdo con el "Reglamento sobre el sistema de mantenimiento preventivo de ascensores", se realizan reparaciones mayores, así como revisiones mensuales. El funcionamiento de un tren de rodaje obsoleto es contrario a las normas de funcionamiento y las normas de seguridad. Usar el ascensor en este caso no es seguro para los pasajeros. Sin embargo, muchas asociaciones de apartamentos y autoridades de vivienda ignoran estas normas de seguridad, poniendo en gran riesgo la vida de los residentes de edificios de varios pisos.
Uno de los medios más importantes para garantizar el funcionamiento seguro de los ascensores es su control de supervisión y los sistemas de despacho utilizados para ello [18] . Brindan monitoreo remoto de la capacidad de servicio y acceso al equipo del ascensor, así como comunicación por intercomunicador entre el despachador y la cabina del ascensor y la sala de máquinas. El uso de tales sistemas también permite reducir el costo del personal de mantenimiento: operadores de ascensores.
La evaluación de la conformidad del ascensor durante el período de funcionamiento se lleva a cabo en forma de un examen técnico anual (periódico), con una frecuencia de al menos una vez cada 12 meses. La inspección periódica es una de las formas de evaluar el cumplimiento del ascensor con los requisitos de seguridad, que se realiza anualmente en cada ascensor durante su funcionamiento, que establece la fábrica durante la fabricación del ascensor. [19]
El problema más importante para los edificios multiocupados modernos es garantizar la seguridad contra incendios de los ascensores, así como la instalación de ascensores para bomberos en los edificios.
En caso de incendio en un edificio, existe el riesgo de que los pasajeros utilicen los ascensores porque no son conscientes de los riesgos que implican y los ascensores no se han puesto fuera de servicio. Excepto en algunos casos especiales, los ascensores no están diseñados para usarse durante un incendio. [veinte]
En edificios, estructuras y estructuras con una altura de 28 metros o más, los huecos de los ascensores que no tengan cerraduras con exceso de presión de aire a la salida de ellos deben estar equipados con un sistema para crear un exceso de presión de aire en el hueco del ascensor en caso de incendio. [21] .
Modo de peligro de incendioModo de funcionamiento del ascensor "Peligro de incendio": la secuencia establecida de acciones del sistema de control del ascensor, que prevé el movimiento forzado de la cabina del ascensor al piso de la entrada de bomberos al edificio. [22] El ascensor cambia de funcionamiento normal a modo de peligro de incendio automáticamente después de que se emite una señal de incendio desde la alarma contra incendios o el sistema de extinción de incendios . En este caso, la señal de "Fuego" se da abriendo los contactos o transmitiendo información en forma de señales en serie de acuerdo con protocolos estandarizados. [23]
Supongamos que la cabina con pasajeros en el modo de "Funcionamiento normal" sube a alta velocidad, y en este momento se recibe la señal de "peligro de incendio". Esto hace que la cabina disminuya la velocidad y se acerque a la zona de parada exacta. Cuando la cabina se detiene después de subir, sus puertas no se abren. Después de que el taxi se detiene, desciende al primer piso.
Del modo “peligro de incendio” al modo “funcionamiento normal”, el ascensor se traslada desde la sala de máquinas [24] .
Cuando la cabina se mueve hacia abajo o se estaciona en cualquier piso que no sea el piso de embarque principal, la cabina se dirige al piso de aterrizaje principal sin responder a las órdenes y llamadas de paso registradas. Esto también desactiva el botón de parada en la cabina. Si la cabina está en un piso con puertas abiertas y hay pasajeros en ella, las puertas se cerrarán automáticamente y la cabina también pasará al piso de embarque principal.
Si la cabina está ubicada en la parte subterránea del edificio (estructura), se realiza lo siguiente:
En todos los casos, después de que la cabina llega al piso principal, las puertas de la cabina se abren automáticamente y permanecen abiertas, después de lo cual se excluye la posibilidad de que la cabina se mueva más en este modo.
Si la inclusión del modo "Peligro de incendio" ocurrió durante la ejecución del modo "revisión" o en el momento del mantenimiento, entonces se debe dar una señal audible, después de lo cual, si es posible, se debe transferir el ascensor al modo de funcionamiento normal. modo, que habilitará la inclusión del modo "Peligro de incendio". [25]
Para información de que el ascensor que llegó al rellano no puede ser utilizado para el transporte de pasajeros, se debe colocar el indicador de “Entrada prohibida” en el rellano. El indicador se enciende cuando el ascensor llega al rellano. [26]
Al instalar en un edificio (estructura) dos o más ascensores con una sala de máquinas común (incluidos los ascensores con un sistema de control de grupo), la señal para encender el modo "peligro de incendio" se da para cada ascensor por separado. [27]
Modo "Transporte de cuerpos de bomberos"Modo de funcionamiento del ascensor "Transporte de cuerpos de bomberos": una secuencia establecida de acciones del sistema de control del ascensor, que prevé su funcionamiento bajo el control y la gestión directos de los bomberos. Al mismo tiempo, el modo de funcionamiento del ascensor "Transporte de cuerpos de bomberos" es la siguiente fase después del modo "Peligro de incendio" [28] .
Se puede utilizar un ascensor para el transporte de cuerpos de bomberos para rescatar a discapacitados durante un incendio [29] .
La experiencia mundial y doméstica adquirida durante incendios en edificios de gran altura ha demostrado que para combatir un incendio es necesario utilizar ascensores especialmente diseñados para este fin. Los ascensores para bomberos deben garantizar que los departamentos de bomberos lleguen rápidamente a los pisos para combatir el incendio, mientras se ahorra la fuerza de los bomberos para combatir el incendio. Estos ascensores deben tener protección adicional contra factores de fuego (en el diseño y construcción de los ascensores) y deben estar equipados con un sistema de control especial asociado con detectores de calor y humo ubicados en los pisos .
Un ascensor para bomberos, a diferencia de los ascensores convencionales, debe estar diseñado para permitir su uso en caso de incendio el mayor tiempo posible.
Se debe prohibir el transporte de mercancías en un ascensor de incendios durante las horas normales, ya que, en caso de incendio, esto puede provocar un retraso inaceptable o la imposibilidad de utilizar el ascensor para combatir el fuego.
La fiabilidad del suministro de energía es la condición más importante para el funcionamiento de un ascensor para bomberos [30] .
En el caso de un atasco en la cabina, generalmente se presiona el botón "llamar" para llamar al despachador. Una salida independiente de la cabina, atrapada entre los pisos, es extremadamente peligrosa para la vida: puede caer en el hueco del ascensor y estrellarse. Además, la penetración en el hueco del ascensor es potencialmente mortal.
Las cámaras de vigilancia de alta resolución con función de visión nocturna en los ascensores ayudan en la investigación de delitos, identificando a las personas que dañan el ascensor, pintan, dejan basura, etc. También ayudan a establecer comunicación por video con las personas atrapadas en los ascensores.
Máquinas de elevación y transporte | |||||
---|---|---|---|---|---|
levantamiento |
| ||||
Transporte | |||||
Transporte suspendido de un solo carril |
| ||||
Transporte de piso | |||||
Carga y descarga | |||||
Otro |