آسانسورها سیستم هایی هستند که از قسمت ها و اجزای مختلفی تشکیل می شوند که با کارکرد خود، جابجایی آسان کاربران را در بین طبقات تسهیل می کنند. یکی از این قسمت ها، سیستم تعلیق است که پایداری و امنیت آسانسور را در زمان حرکت رو به بالا و پایین حفظ می کند. در ادامه مطالبی را برای آشنایی با سیستم تعلیق آسانسور، اهمیت و انواع آن بیان کرده ایم.
سیستم تعلیق آسانسور چیست؟
وجود سیستم تعلیق برای عملکرد ایمن و کارآمد آسانسورها مساله ای حیاتی است و این امکان را فراهم می آورد که کاربران و بارها به طور آسان در ساختمان ها جابجا شوند. سیستم تعلیق آسانسور یک قسمت اساسی است که کابین را در حین حرکت بین طبقات نگه داشته و آن را هدایت می کند. این سیستم عمدتاً متشکل از سیم بکسل ها یا کابل های فولادی، قرقره ها و یک وزنه تعادل تشکیل می شود. آسانسور به سیم بکسل هایی متصل است که روی یک قرقره (فلکه کششی) در بالای شفت آسانسور قرار می گیرند.
هنگامی که آسانسور در حال کار است، الکتروموتور فلکه کششی را به حرکت در می‌آورد. به طوری که اجازه می‌دهد کابین به آرامی به بالا یا پایین برود. وزنه تعادل که معمولاً برابر با کابین و بار آن وزن دارد، سیستم تعلیق آسانسور را متعادل می کند. این تعادل میزان انرژی مورد نیاز برای حرکت آسانسور را کاهش داده و باعث کارایی بیشتر دستگاه می شود.
اهمیت سیستم تعلیق آسانسور
سیستم تعلیق آسانسور علاوه بر تجهیزات گفته شده، شامل مکانیسم های ایمنی همانند ترمزها و کلیدهای محدود کننده نیز می شود تا عملکرد ایمن دستگاه را تضمین کند. این اجزا با هم کار می‌کنند تا ثبات و کنترل آسانسور را فراهم کرده و از تاب خوردن بیش از حد آن جلوگیری کنند. همچنین اطمینان حاصل می کنند که آسانسور در هر طبقه به درستی متوقف می شود. در مجموع، وجود سیستم تعلیق برای عملکرد، ایمنی و کارایی آسانسور ضروری است و حمل و نقل آسان در ساختمان‌های چند طبقه را امکان پذیر می کند. در زیر اهمیت سیستم های تعلیق آسانسور به تفکیک هر مقوله بیان شده است:
ایمنی: سیستم تعلیق این امکان را ایجاد می کند که آسانسور تحت شرایط مختلف و با حمل بارهایی با وزن متفاوت به طور ایمن عمل کند.
کارایی: یک سیستم تعلیق خوب طراحی شده، مصرف انرژی را به حداقل رسانده و عملکرد آسانسور را به حداکثر می رساند.
راحتی: سیستم تعلیق به تجربه سواری آرام و روان برای کاربران کمک کرده و لرزش ها و صداها را کاهش می دهد.
دوام: مواد با کیفیت استفاده شده در سیستم تعلیق عمر اجزای آسانسور را افزایش می دهند.
انواع سیستم های تعلیق آسانسور
سیستم های تعلیق آسانسور بر اساس مکانیسم های عملیاتی و طراحی های آن‌ها دسته بندی می‌شوند. رایج ترین انواع سیستم های تعلیق آسانسورها شامل موارد زیر می شوند:
-
سیستم های تعلیق آسانسور کششی
آسانسورهای کششی از یک فلکه کششی و سیم بکسل ها برای حرکت کابین به بالا و پایین استفاده می کنند. چندین نوع مختلف از سیستم های تعلیق کششی وجود دارد که در ادامه بیان شده اند:
تعلیق 1:1 (یک به یک)
در این نوع سیستم تعلیق، سیم بکسل های تعلیق مستقیماً به کابین و وزنه تعادل متصل می شوند. سیم بکسل ها از روی یک فلکه کششی عبور کرده و دور یک چرخ در بالای راه پله حلقه می زنند. کابین و وزنه تعادل با همان سرعت سیم بکسل ها حرکت می کنند.
1.2 تعلیق 2:1 (دو به یک)
این سیستم تعلیق از یک آرایش سیم بکسل دو به یک استفاده می کند. جایی که سیم بکسل های تعلیق از طریق مجموعه ای از چرخ ها به کابین و وزنه تعادل متصل می شوند. کابین و وزنه تعادل با نصف سرعت سیم بکسل ها حرکت می کنند.
سیستم تعلیق 3:1 (سه به یک)
در این سیستم تعلیق، سرعت کابین به یک سوم سرعت وزنه تعادل می رسد. همچنین حدود شش عدد چرخ گیربکس و هرزگرد در این سیستم وجود دارد. این نوع پیکربندی، امکان استفاده از مکانیسم بالابرنده قدرتمندی را فراهم می کند که می توان با آن بارهای سنگین را در طول طبقات ساختمان جابجا کرد.
سیستم تعلیق 4:1 (چهار به یک)
در سیستم تعلیق 4:1، وزنه تعادل با سرعتی در حدود چهار برابر کابین به بالا و پایین می رود. این نوع سیستم برای آسانسورهای که نیاز به حرکت عمودی سریع در فواصل طولانی دارند، مناسب و مفید است. این پیکربندی عمدتا در ساختمان های بلندمرتبه استفاده می شود که آسانسورها باید مسیرهای طولانی را به سرعت طی کنند.
آسانسورهای کششی بدون دنده
آسانسورهای کششی بدون دنده (گیرلس) از یک چرخ کششی با قطر بزرگ که مستقیماً به شفت موتور متصل است، استفاده می کنند. این نوع طراحی امکان دستیابی به سرعت‌های بالاتر و کارایی بهتر نسبت به سیستم های کششی دنده ای را فراهم می آورد.
-
سیستم های تعلیق آسانسورهای هیدرولیکی
آسانسورهای هیدرولیکی از یک سیلندر هیدرولیکی و پیستون به کمک جک ها برای بالا بردن کابین استفاده می کنند. کابین به وسیله جک ها به پیستون متصل است. جک ها برای حرکت به بالا و پایین باز شده یا جمع می شوند. آسانسورهای هیدرولیکی معمولاً در ساختمان های کم ارتفاع استفاده می شوند و سرعت کمتری نسبت به آسانسورهای کششی دارند.
سیستم های تعلیق آسانسور هیدرولیکی با سیم بکسل
آسانسورهای هیدرولیکی با سیم بکسل، ترکیبی از ویژگی های هر دو سیستم کششی و هیدرولیکی را دارند. کابین این بالابرها توسط سیم بکسل هایی معلق نگاه داشته می شوند که به یک جک هیدرولیکی متصل هستند. این نوع طراحی باعث می شود تا آسانسور در مقایسه با سیستم های هیدرولیکی معمولی بتواند با سرعت بالاتر، مسافت های طولانی تر را طی کند.
-
سیستم‌های تعلیق آسانسور بدون موتورخانه (MRL)
در آسانسورهای بدون موتورخانه نیاز به یک اتاق ماشین جداگانه حذف شده و ماشین آلات سیستم محرکه در راه پله یا داخل چاه بالابر قرار می گیرند. این امر باعث استفاده کارآمدتر از فضای ساختمان می شود. آسانسورهای MRL می توانند از انواع سیستم های تعلیق کششی استفاده کنند.
اجزای سیستم تعلیق آسانسور
سیستم های تعلیق آسانسور از اجزای مختلفی استفاده می کنند. این اجزا شامل موارد زیر می شوند:
- سیم بکسل ها یا طناب های فولادی
سیم بکسل ها رایج ترین وسیله تعلیق برای آسانسورها هستند. این تجهیزات قوی و بادوام بوده و سواری نرم تری را فراهم می کنند. طناب های فولادی ممکن است با موادی مانند پلی اورتان پوشش داده شوند تا مقاومت در برابر سایش را افزایش داده و سروصدا را کاهش دهند.
- کابین آسانسور
کابین آسانسور محفظه بسته ای است که مسافران یا کالاها را بین طبقات جابجا می کند. کابین از یک قاب فلزی محکم ساخته شده است تا بتواند بارهای سنگین را تحمل کند. طراحی کابین بسته به کاربرد آن، چه برای مسافران یا بار متفاوت بوده و شامل ویژگی هایی همانند درب ها، نورپردازی، پنل های کنترل و غیره است.
- وزنه تعادل
وزنه تعادل یک عنصر اساسی در سیستم های تعلیق آسانسورهاست که وزن کابین آسانسور را متعادل می کند. این وزنه معمولاً از مواد سنگینی همانند فولاد یا بتن ساخته شده و همزمان با کابین در چاه جداگانه ای حرکت می کند. هدف اصلی از ساخت و نصب وزنه تعادل، کاهش مقدار انرژی مورد نیاز برای بالا بردن کابین است که به این ترتیب کارایی و راندمان موتور را بهبود می بخشد. همچنین با متعادل شدن وزن بار توسط این وزنه، فرسایش اجزای مکانیکی کاهش یافته و ایمنی در طول عملیات حرکت کابین افزایش می یابد.
- قرقره ها
قرقره ها نقش حیاتی در تغییر جهت نیروی وارد شده توسط سیم بکسل های تعلیق را دارند. قرقره ها باید به طور محکم ساخته شده تا بارهای بالابر را تحمل کرده و همچنین به طور منظم نگهداری شوند تا از بروز خرابی در آن ها جلوگیری شود. قرقره ها در قسمت های مهم در داخل سیستم بالابر قرار می گیرند و شامل دو نوع می شوند:
قرقره‌های کششی: این نوع قرقره ها، ابعاد بزرگی دارند که طناب‌های کششی را نگه می دارند و به آن ها اجازه می دهند به آرامی بر روی سطح خود حرکت کنند.
قرقره های انحراف یا فلکه هرزگرد: این قرقره ها سیم بکسل ها را در مسیر درست خود هدایت می کنند تا اطمینان حاصل شود که آن ها از مسیر حرکت خود منحرف نشوند.
- موتور الکتریکی
موتور الکتریکی اغلب به عنوان قلب سیستم آسانسور شناخته می شود. موتورهای آسانسور یا با مکانیزم دنده ای یا بدون دنده کار می کنند. انتخاب بین این یکی از این دو نوع بستگی به عواملی همانند نیازهای جابجایی و ارتفاع ساختمان دارد. در زیر به کاربرد موتورهای دنده ای و بدون دنده در آسانسورها اشاره شده است:
– موتورهای دنده ای (گیربکسی): این موتورها معمولاً در آسانسورهایی با سرعت متوسط استفاده می شوند.
– موتورهای بدون دنده (گیرلس): این موتورها برای آسانسورهایی با سرعت بالا کارآمدتر هستند و سواری نرم تر با لرزش کم تری ارائه می دهند.
عملکرد موتور آسانسور مستقیماً بر سرعت جابجایی، مصرف انرژی و کارایی کلی دستگاه تأثیر دارد.
- ریل های راهنما
ریل های راهنما مسیرهایی عمودی هستند که درون چاه آسانسور نصب شده و ثبات و جهت گیری کابین را به هنگام حرکت رو به بالا و پایین آن فراهم می کنند. عملکرد ریل های راهنما باعث می شود تا کابین در مسیر مشخص خود باقی بماند و از تکان خوردن یا عدم تراز شدن آن در طول حرکت جلوگیری می کند. ریل‌های راهنما بسته به نیازهای طراحی در اشکال مختلف موجود هستند. علاوه بر ریل های راهنما، کفشک های راهنمای لغزشی نیز روی ریل های راهنما نصب شده و اجازه حرکت نرم تر کابین روی ریل ها را فراهم کرده و اصطکاک را کاهش می دهند. نصب صحیح و نگهداری ریل های راهنما برای ایمنی کابین و قابلیت اطمینان آن ضروری است.
- سیستم ایمنی
سیستم ایمنی جزء جدایی ناپذیر هر آسانسور و سیستم تعلیق آن هستند که ایمنی کاربران را در طول استفاده عادی و شرایط اضطراری فراهم می کنند. بازرسی ها و نگهداری منظم سیستم های ایمنی مطابق با مقررات الزامی است تا اطمینان حاصل شود که آن ها در هنگام نیاز یا شرایط اضطراری به درستی عمل می کنند. اجزای کلیدی سیستم ایمنی آسانسور شامل موارد زیر می شوند:
ترمزها: ترمزها از حرکت ناخواسته آسانسور زمانی که ایستاده است، جلوگیری می کنند.
گاورنر سرعت بیش از حد: این قطعه سرعت آسانسور را نظارت کرده و اگر سرعت آن را غیر عادی تشخیص دهد، مکانیزم های ایمنی را فعال می کند.
کارایی سیستم تعلیق آسانسور
کارایی سیستم تعلیق آسانسور تاثیر قابل توجهی روی کارایی آسانسور، راحتی کاربران و استانداردهای ایمنی در ساختمان های مختلف دارد. به طور کلی کارایی این سیستم وابسته به چند اصل مکانیکی است که در زیر به آن ها اشاره شده است:
– اصطکاک: در آسانسورهای کششی، اصطکاک بین سیم بکسل ها و قرقره ها برای بالا کشیدن مؤثر کابین اهمیت زیادی دارد.
– چیدمان قرقره ها: چیدمان قرقره ها بر نحوه انتقال نیرو از طریق سیستم تعلیق تأثیرگذار است.
– توزیع بار: توزیع صحیح بار بین وزنه تعادل و کابین آسانسور ثبات حین عملیات حرکت را تضمین کرده و از فشار اضافی روی اجزا و قطعات دستگاه جلوگیری می کند.
پیشرفت ها در فناوری تعلیق آسانسور
نوآوری های اخیر به طور قابل توجهی عملکرد سیستم های تعلیق آسانسور را افزایش داده اند. در زیر به سه نوع نوع آوری در طراحی این سیستم ها اشاره شده است:
– سیم بکسل های پوشش دار: طراحی سیم بکسل های پوشش دار با پلیمر، دوام این قطعات را افزایش داده و نیاز به نگهداری آن ها را کاهش داده است.
– کنترل هوشمند: سیستم های کنترلی پیشرفته از هوش مصنوعی برای نگهداری پیش‌بینی شده سیستم تعلیق استفاده کرده و عملکرد آن را بر اساس الگوهای استفاده بهینه سازی می کنند.
– راهکارهای سازگاری با محیط زیست: طراحی های جدید سیستم تعلیق آسانسور، روی کارایی انرژی و پایداری تمرکز دارند. برای مثال استفاده از درایوهای بازسازی کننده که انرژی الکتریکی را به هنگام پایین آمدن کابین جمع آوری کرده و از آن برای صعود مجدد استفاده می کنند.
نتیجه گیری
سیستم های تعلیق آسانسورها برای حمل و نقل ایمن و کارآمد این دستگاه ها در ساختمان های مختلف، تجهیزاتی حیاتی محسوب می شوند. فهم انواع، اجزا و مکانیزم های عملیاتی این سیستم ها، باعث می شود تا اهمیت آن ها در طراحی آسانسور و معماری ساختمان برای طراحان و معماران روشن شود. با پیشرفت فناوری که همچنان این سیستم ها را تکامل می بخشد، در آینده آسانسورها می توانند علاوه بر کارایی بالا، راحتی بیشتر و ایمنی بهتری را برای کاربران فراهم آورند.
