آسانسور چگونه کار می‌کند؟

پردیس فناوری کیش_طرح ملی مشاوره نخصصی صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

در سال ۱۸۰۰ تولید فولاد ، انقلابی در ساخت ساختمانهای بلند مرتبه ایجاد کرد. اسکلت بندی بناها به کمک فلزات شروع شد و معماران و مهندسان آسمانخراشهایی به طول صدها پا ساختند.
اما اگر اختراعی بنام آسانسور نبود، این برجها قابل استفاده نبودند. آسانسورهای مدرنی ساخته شد تا مردم بتوانند براحتی و با ایمنی زیاد به بالاترین طبقات آسمانخراشها بروند.

امروزه شهرهائی مثل نیویورک کاملا” به آسانسورها وابسته اند. دراین بخش ما با نحوه حرکت و سیستم های کنترلی آسانسورها آشنا خواهیم شد و ایمنی آنها را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

آسانسورها : 
نحوه کار آسانسور ساده است. آسانسور از کابینی که به یک سیستم بالابر متصل شده و کابلی که به یک جعبه متصل است، تشکیل شده است.
البته پیچیدگی آسانسورهای مدرن از اینها بیشتر است. آسانسورهای جدید به سیستم مکانیکی پیشرفته ای نیاز دارند تا وزن کابین و مسافران را تحمل کنند و ایمنی جان آنها را تضمین کند.

امروزه دو نوع آسانسور کاربرد بیشتری دارند: آسانسورهای هیدرولیک و آسانسورهای طنابی

الف : آسانسورهای هیدرولیک 
در سیستم آسانسورهای هیدرولیک، بار با فشار پمپ های هیدرولیک جابجا می شود .
سیستم آسانسور هیدرولیک از سه بخش تشکیل شده است:
۱- مخزن روغن
۲- یک پمپ (تلمبه) که توسط موتور الکتریکی کار می کند.
۳- یک دریچه که بین سیلندر و مخزن قرار دارد.

تلمبه، روغن را از مخزن به سیلندر هدایت می کند. هنگامی که دریچه باز باشد، روغن به راحتی به محل قبلی خود باز خواهد گشت. ولی اگر دریچه بسته شود ، روغن با فشار وارد استوانه سیلندر خواهد شد.
هنگامی که روغن در سیلندر جمع شد، فشار به پیستون منتقل می شود و کابین آسانسور بطرف بالا حرکت می کند. هنگامی که آسانسور به طبقه مورد نظر نزدیک شد ، سیستم کنترل آسانسور علامتی را به موتور الکتریکی می فرستد تا کار تلمبه به تدریج قطع شود.

برعکس وقتی آسانسور بخواهدبه طبقهء پائین برگردد ، سیستم کنترل آسانسور یک علامت به دریچه می فرستد و دریچه باز می شود.
سنگینی کابین و مسافران باعث می شود تا پیستون به سیلندر حاوی روغن فشار وارد آورد و روغن به مخزن برگردد . هرگاه آسانسور در طبقه زیرین توقف کرد، سیستم کنترل، دوباره دریچه را می بندد.
طرز کار این دستگاه بسیار ساده است، ولی اشکالاتی هم دارد که به آن می پردازیم. 

اشکالات سیستم هیدرولیک : 
مهمترین مزیت سیستم هیدرولیک این است که می تواند به آسانی با نیروی کم پمپ، قدرت زیادی ایجاد کند تا آسانسور به راحتی بالا برود. ولی این سیتم دو عیب عمده دارد.
مهمترین مسئله اندازه تجهیزات است. اگر آسانسور بخواهد طبقات زیادی را بالا برود به پیستون بلندتری هم نیاز است، پیستون بلندتر هم به جای زیادی نیاز دارد، مثلا” اگر بخواهیم از این سیستم برای یک ساختمان ۱۰ طبقه استفاده کنیم، باید حداقل ۹ طبقه چاه حفر کنیم تا پیستون در آن جا بگیرد !

مشکل دیگر این سیستم ، عدم توانائی آن در ذخیره انرژی پتانسیل است. دراین سیستم پمپ نیروی عظیمی ایجاد می کند تا آسانسور بالا برود، ولی قادر نیست تا انرژی را ذخیره کنند. انرژی پتانسیل فقط وقتی به کار می رود که آسانسور بخاطر وزن خود به طرف پائین حرکت می کند ، ولی اگر دوباره بخواهد بالا برود، باز باید از پمپ انرژی بگیرد.

آسانسور کابلی این دو مشکل را حل کرده است. در بخش بعدی به این سیستم می پردازیم.

ب : آسانسورهای کابلی  این سیستم امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. در آسانسورهای کابلی ، کابین توسط یک سری کابل فولادی ( که دور چرخ قرقره ای حلقه شده اند) به یک وزنهء تعادل متصل است و چرخ قرقره نیز به یک موتور الکتریکی متصل شده است . هنگامی که موتور در یک جهت می چرخد، چرخ قرقره ، آسانسور بالا می آید و هنگامی که در جهت عکس می چرخد، آسانسور به سمت پائین حرکت می کند. چرخ قرقره، سیستم کنترل و موتور در بالاترین طبقه در اطاقکی به نام اطاق ماشین بطور ثابت قرار دارند وزن وزنه تعادل معادل ۴۰% ظرفیت کامل آسانسور است. یعنی هنگامی که آسانسور به ۴۰% ظرفیت کامل خود رسید، آسانسور و وزنه به یک حالت تعادل می رسند. هدف از این تعادل ، ذخیره انرژی است. با بار یکسان در هر دو طرف کابل، چرخ قرقره ، نیروی کمتری برای حرکت دادن آسانسور نیاز دارد. در هر دو طرف کابین و وزنهء تعادل، دو خط ریل دندانه دار وجود دارد تا از حرکت نوسانی کابین و وزنه تعادل جلوگیری کند. همچنین این ریل ها در مواقع اضطراری جهت ایمنی سیستم، باعث متوقف شدن حرکت آسانسور می شوند.

ایمنی سیستم: 
شاید در فیلمهای هالیوودی دیده باشید که ناگهان طناب آسانسور پاره می شود و مسافران به پائین سقوط می کنند. ولی در عمل غیر از این است.
در آسانسورهای کابلی چند رشته کابل محکم فولادی (۴ تا ۸ رشته کابل) بکار می رود و اگر به هر دلیلی یکی از این کابلها قطع شود ، کابلهای دیگر وزن سیستم را تحمل خواهند کرد.
و اگر آسانسور بطور ناگهانی شروع به حرکت کند ، سیستم فرماندهی مکانیکی در چرخ قرقره ، بطور خودکار ، حرکت آسانسور را متوقف می کند.
وقتی چرخ قرقره با سرعت بیش از حد مجاز حرکت کند ( در حالت سقوط آسانسور ) ، لنگر ها به دلیل خاصیت گریز از مرکز باز می شوند و به چرخ دنده ثابت گیر می کنند و چرخ قرقره می ایستد و باعث توقف آسانسور می شود.

هنگامی که آسانسور به مقصد برسد ، سیستم فرماندهی مکانیکی باز وارد عمل می شود .
بر روی ریل ها، کابلهائی متصل شده که هنگام توقف آسانسور (به دستور سیستم فرماندهی مکانیکی) کشیده می شوند و آسانسور به دندانه های ریل ، گیر می کند و ثابت می ایستد.
آسانسورها همچنین سیستم توقف خودکاری دارند که هرگاه کابین یا وزنه تعادل به بالاتر یا پائین تر از ریل ها کشیده شود، آن را متوقف می کند. اگر با تمام این تجهیزات و پیش بینی های ایمنی، آسانسور به پائین سقوط کند ، در قسمت زیرین سیستم، یک فنر بسیار قوی حاوی روغن پر شده در سیلندری وجود دارد که به مانند بالشی ، مسافران را از خطر حفظ می کند.

درهای اتوماتیک : 
شما درهای اتوماتیک را به هنگام ورود به فروشگاههای بزرگ دیده اید. این درها برای راحتی افراد ساخته شده اند ولی وجود درهای اتوماتیک در آسانسورها برای جلوگیری از افتادن افراد ( بهنگام نبودن آسانسور ) و ایمنی آنها بسیار ضروری است.
بعد از رسیدن آسانسور به مقصد و قبل از حرکت ، موتوری که بالای کابین آسانسور قرار دارد توسط بازوئی ، ریل درب آسانسور را بطرف چپ یا راست هل می دهند و باعث باز و بسته شدن درها می شود.

در آسانسورهای پیشرفته ، حسگری در درها تعبیه شده تا از بسته شدن آن ، هنگامی که فردی بین در قرار دارد ، جلوگیری می کند. در ضمن حسگرهایی هم روی کابین تعبیه شده ، که به هنگام رسیدن به هر طبقه علامتی را به مرکز کنترلی و کابین آسانسور می فرستد تا مسافران از محل خود در طبقات آگاه شوند.
در یک محدوده زمانی کوتاه ، آسانسورها به یک ماشین ضروری برای انسانها تبدیل شده اند. آنها واقعا” یکی از ابزار مهم زندگی مدرن امروزی به حساب می آیند و شاید هم مهمترین آنها!