پیشینه:
از بررسی معماری ساختمان‌ها در گذشته می‌توان فهمید که در گذشته توان ساخت ساختمانهای بلند وچود داشته‌است ولی شاید دلیل اینکه چرا این کار چندان رواج نداشته، وجود پله‌های بسیار بوده‌باشد. این مشکل همچنان پابرجا بود تا اینکه یک مکانیک آمریکایی به نام الیشا گونوذ اتیس ایمنی را در بالابر با به کارگیری چرخی ضامن‌دار که در صورت پاره‌شدن طناب، اندکی پس از سقوط بالابر را متوقف می‌کرد، فراهم کرد. این اختراع که در سال ۱۸۵۴ در نمایشگاهی در نیویورک پرده‌برداری شد، مقدمه‌ای برای کاربرد گستردهٔ بالابر بود.[۲]
اصول عملکرد:
یک آسانسور برقی با نیروی محرکه کششی دارای اتاقکی است که ازکابل های فولادی آویزان است و این کابلها برروی قرقره محرک شیاردار حرکت می کنند. کابلهای فولادی از یک طرف به بالای اتاقک و از طرف دیگر به قاب وزنه تعادل متصل می شوند. وزنه تعادل از میزان بار روی موتور الکتریکی به اندازه اختلاف وزن موجود میان اتاقک همراه با بار و وزنه تعادل یا اصطکاک کم می کند. این اختلاف وزن را ((بار غیر متعادل)) می‌نامند.
وزنه تعادل معمولاً ۴۰ تا ۵۰ درصد وزن اتاقک به علاوه بار آن و اصطکاک وزن دارد. اصطکاک معمولاً ۲۰ درصد وزنه تعادل است.
شکل های کابل کشی:
۱) کشش تک رشته ای:
این شکل از کابل کشی معمولاً همراه با ماشینهای گیر بکسی به کارمی رود،اما از آن می‌توا ن برای ماشینهای بدون گیربکس با سرعتهای پایین تر ۷۵/۱ تا ۵/۲ متر بر ثانیه نیز استفاده کرد.در این دو حالت معمولاً زاویه تماس کابل فولادی باقرقره محرک به ترتیب ۱۴۰ و ۱۸۰ است.
قرقرهمحرک به ندرت از چنان قطری برخوردار است که در فاصله میانی مرکز اتاقک و وزنه تعادل قرار گیرد،به همین دلیل استفاده از قرقره انحراف ضرورت پیدا می کند.
۲) کشش دو رشته ای:
چون استفاده از قرقره انحراف خطر لغزش کابل فولادی را در نتیجه کاهش سطح اصطکاک کابل با قرقره محرک افزایش می دهد ، می توان از قرقره دو رشته ای استفاده کرد.از این روش در آسانسورهای پر سرعت وسنگین بار استفاده می شود.
۳) کابل کشی ۲به ۱ :
از این روش گاهی به همراه ما شینهای گیربکسی در سرعتهای پایین تر اتاقک یعنی در حدود ۷۵/۱ تا ۳ متر بر ثانیه استفاده می شود.در این حالت سرعت اتاقک و وزنهتعادل نصف سرعت محیطی قرقره محرک است و این بار روی قرقره را به نصف کاهش می دهد وامکان استفاده از
موتورهای پر سرعت را فراهم می سازد که نسبت به موتورهای کم سرعت ارزانتراند.
۴) کابل کشی ۳به۱:
از این نوع کابل کشی برای آسانسورهای سنگین کالا در مواردی استفاده می شود که باید توان موتور و فشار روی یاتاقانها را کم کرد.
۵) کابلهای توازن:
در ساختمانهای بلند بالاتر از ده طبقه،بار کابل فولادی که در حین حرکت اتاقک از آن به وزنه تعادل(و بر عکس)منتقل می شود مقدار قابل توجهی است و با رسیدن اتاقک به بالا، بار کابل سیمی به وزنه تعادل منتقل می گردد.برای توازن و کاهش این پدیده،به قسمت تحتانی اتاقک و وزنه تعادل، کابلهای توازن متصل می گردد. برای جای دادن کابلهای توازن به یک گودال عمیق تر نیاز است.
● اتاق ماشین آلات در سطح پایین:
در صورتی که اتاق ماشین آلات در یک طبقه میانی یا در کف چاه آسانسور واقع شود به کابل سیمی طویلتری احتیاج است ودر این حالت کابل از دور قرقره های بیشتری عبور می کند که این خود به مقاومت اصطکاکی بالاتر و ضرورت کار نگهداری بیشتر منجر می گردد. اما چنانچه اتاق ماشین آلات در طبقه همکف قرار گیرد، چاه آسانسور از وزن ماشینهای کابل پیچی و تجهیزات کنترل خلاص می شود. موقعیت اتاق ماشین آلات مسئله نفوذ دال بام و هوابندی را نیز منتفی می سازد.
● محرک استونه ای:
در این شکل کابل در جهت حرکت عقربه های ساعت و کابل دیگر در خلاف جهت حرکت عقربه های ساعت به دور یک استوانه می پیچد، بنابر این زمانی که کابل به دور استوانه می پیچد ، کابل دیگر از دور آن باز می شود ، نقطه ضعف محرک استوانه ای آن است که با افزایش ارتفاع ،استوانه بزرگ و سنگین می شود و بنا بر این استفاده از این سیستم به ارتفاع حداکثر ۳۰ محدود می گردد.
● کابلهای سیمی :
این نوع ازکابلهای مورد استفاده، کابلهای سیم فولادی با مقاومت کششی بالا هستند و تعداد کابلهای هر آسانسور بین ۴ تا ۱۲ عدد است . قطر کابلها ۹ تا ۱۹ میلیمتر و ضریب ایمنی آنها ۱۰ است.
● موتورهای کابل پیچی:
درصورتی که نیروی محرکهانتقالی به قرقرهکششی از طریق یک چرخ
دندهحلزونی باشد، موتور از «نوع گیربکسی» است. اما چنانچه نیروی محرکه از طریق اتصال مستقیم از موتور به قرقرهکشش منتقل گردد، موتور از«نوع بدون گیر بکس» است. توان موتورهای بدون گیر بکس از۲۲تا ۸۳کیلو وات متفاوت است،اما موتورهای گیر بکسی کشش از توان۳ تا ۳۰ کیلو وات برخوردارند.
● موتورهای گیر بکسی تک سرعته کشش:
این نوع موتور شامل یک چرخدندهحلزونی است و با برق مستقیم یا متناوب کار می کند.زمانی که اتاقک به فاصله کمی از پا گرد طبقات میرسد،ترمز به صورت اتوماتیک عمل می کند تا اتاقک به شکل آرامی متوقف شود.
● موتور های گیر بکسی دو سرعته کشش:
در این حالت از یک موتور با دو سیستم سیم پیچ جداگانه یا از دو موتور جداگانه استفاده می شود .در زمان شروع، موتور با سیم پیچ پر سرعت به کارمی افتدو برای محدود کردن جریان، یک مقاومت بصورت سری به آنها متصل است.شتاب گیری آرام اتاقک با کاهش تدریجی میدان مقاومت صورت می گیرد.با نزدیک شدن به پا گرد طبقه،موتور یا سیم پیچ پر سرعت از کار می افتد و موتور با سیم پیچ کم سرعت متصل به چوک به کار می افتد.سرعت اتاقک تا رسیدن به فاصله کمی از پا گرد به صورت تدریجی کاهش می یابد و در این زمان جریان برق قطع می شود و ترمز به صورت اتوماتیک اتاقک را به آرامی متوقف می سازد.
● موتورهای گیر بکسی ولتاژ متغیر کشش:
در سیستم ولتاژ متغیر مزایایی وجود دارد که با دیگر سیستمها نمی‌توان به آن دست یافت.شتاب گیری مثبت ومنفی بسیار آرام، این سیستم را نسبت به سیستمهای یک یا دو سرعته برتر می سازد.تجهیزات این سیستم شامل موتوری با برق متناوب است که برق مستقیم موتور محرک ماشین گیر بکسی را تأمین میکند.
● موتورهای بدون گیر بکس ولتاژ متغیر کشش:
وجود این تجهیزات برای آسانسور های پرسرعتی با سرعت ۷۵/۱ متر بر ثانیه و بالاتر بسیار مهم است. این تجهیزات بیانگر بهترین روش جدید در برآورنده ساختن شرایط ترافیکی با کارآیی بالا است.
برای شتاب گیری آرام،در مدار میدان ژنراتور از رگولاتور تنظیم کننده ای استفاده می شودکه بازده خروجی ژنراتور را کنترل می کند.یک مقاومت متغیر در مدار میدان به تدریج میزان مقاومت را کاهش وولتاژ
ژنراتور را افزایش می دهد تا اتاقک آسانسور باشتاب گیری آرام به سرعت کامل برسد. با ایجاد سرعت کامل، ولتاژ ژنراتور تا کاهش سرعت اتاقک ثابت باقی می ماند.برای کاهش سرعت و توقف اتاقک از یک مجموعه کلید القایی استفاده می شود.ترمزها تنها در زمان ثابت بودن اتاقک عمل می کنند.
● ترمز ها:
برای انواع تجهیزات ماشینی آسانسور وجود یک ترمز برقی- مکانیکی با عملکرد ایمنی در زمان قطع برق ضرورت دارد.زمانی که آسانسور در حال حرکت است،کفشکهای ترمز به صورت برقی- مکانیکی از استوانه ترمز فاصله می گیرند،یعنی بر نیروی فنرهای لوله ای یا صفحه ای ترمز در زما ن ثابت بودن اتاقک غلبه می شود. قطع جریان برق سبب به کار افتادن ترمز می شود و بنا براین در موقع رفتن برق ترمزها ایمنی ایجاد می‌کنند.