تاریخچه
اولین اشاره به آسانسور در آثار معمار رومی ویتروویوس است ، وی گزارش داد که ارشمیدس (حدود 287 سال قبل از میلاد – حدود 212 پیش از میلاد) اولین آسانسور خود را احتمالاً در 236 قبل از میلاد ساخته است.
در منابع مربوط به دوره های بعدی آسانسورها به عنوان کابین روی طناب شاهدانه ذکر شده است که توسط افراد یا حیوانات تأمین می شود.
کولوسئوم رومی که در سال 80 میلادی تکمیل شد ، تقریباً 25 دستگاه آسانسور داشت که برای پرورش حیوانات تا سطح زمین مورد استفاده قرار می گرفت.
هر بالابر می تواند در صورت تأمین نیرو توسط هشت مرد حدود 600 پوند (تقریباً به وزن دو شیر) 23 فوت بالا بکشد.
در سال 1000 ، کتاب اسرار ابن خلف المرادی در اسپانیا اسلامی استفاده از دستگاه بالابر مانند آسانسور برای بالا بردن یک قوچ بزرگ برای تخریب قلعه را توصیف کرد.
در قرن هفدهم نمونه های اولیه آسانسور در ساختمانهای کاخ انگلیس و فرانسه نصب شد.
لویی پانزدهم فرانسه یک صندلی پرنده به اصطلاح برای یکی از معشوقه های خود در شاتو ورسای در سال 1743 ساخته بود.
آسانسورهای باستان و قرون وسطی از سیستم های محرکه مبتنی بر بالابر و شیشه های بادی استفاده می کردند.
اختراع سیستمی مبتنی بر درایو پیچ شاید مهمترین مرحله در فناوری آسانسور از دوران باستان باشد که منجر به ایجاد آسانسورهای مسافربری مدرن شد.
اولین آسانسور پیچ محرک توسط ایوان کولیبین ساخته شد و در سال 1793 در کاخ زمستانی نصب شد ، اگرچه ممکن است طراحی اولیه آن توسط لئوناردو داوینچی انجام شده باشد.
چندین سال بعد یکی دیگر از آسانسورهای کولیبین در Arkhangelskoye نزدیک مسکو نصب شد.
دوران صنعتی
توسعه آسانسورها به دلیل نیاز به جابجایی مواد اولیه ، از جمله ذغال سنگ و الوار ، از دامنه تپه ها انجام شد.
فناوری توسعه یافته توسط این صنایع و معرفی ساخت تیرهای فولادی با هم همکاری کردند تا بتوانند آسانسورهای مسافری و باری را که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند ، فراهم کنند.
با شروع معادن ذغال سنگ ، آسانسورها در اواسط قرن نوزدهم با نیروی بخار کار می کردند و برای جابجایی کالاها به صورت عمده در معادن و کارخانه ها مورد استفاده قرار می گرفتند.
این دستگاه ها به زودی برای اهداف متنوعی استفاده شدند.
در سال 1823 ، برتون و هومر ، دو معمار در لندن ، یک جاذبه توریستی بدیع را ساختند و آن را “اتاق صعود” نامیدند ، که مشتریان را تا ارتفاع قابل توجهی در مرکز لندن بالا می برد ، و یک نمای پانوراما ارائه می داد.
آسانسورهای بخار محرک اولیه در دهه بعد توسعه یافتند.
در سال 1835 یک آسانسور ابتکاری به نام تیگل توسط شرکت فراست و اشتوت در انگلیس ساخته شد.
کمربند محور بود و برای تأمین انرژی اضافی از وزنه تعادل استفاده می کرد.
در سال 1845 ، معمار ناپلانی Gaetano Genovese در کاخ سلطنتی کازرتا “صندلی پرواز” را نصب کرد ، یک آسانسور زودتر از زمان خود ، در خارج با چوب شاه بلوط و داخل آن با چوب افرا پوشیده شده است.
شامل یک چراغ ، دو نیمکت و یک سیگنال دستی بود و می توانست از بیرون و بدون هیچ گونه تلاش سرنشینان فعال شود.
کشش توسط مکانیک موتور با استفاده از سیستم چرخ های دندانه دار کنترل می شد.
یک سیستم ایمنی طراحی شده بود تا در صورت شکستن سیمها ، متشکل از یک پرتو که توسط یک فنر فولادی به بیرون رانده می شود ، به اجرا در آید.
اولین آسانسور هیدرولیکی
جرثقیل هیدرولیکی توسط سر ویلیام آرمسترانگ در سال 1846 اختراع شد ، در درجه اول برای استفاده در اسکله های Tyneside برای بارگیری محموله. آنها سریعتر آسانسورهای بخار محرک را جایگزین کردند و از قانون پاسکال برای تأمین نیروی بسیار بیشتر بهره بردند.
یک پمپ آب سطح متغیر فشار آب را به یک پیستون که درون یک سیلندر عمودی قرار دارد ، تأمین می کند و اجازه می دهد تا سکو ، بار سنگین ، بالا و پایین شود.
وزنه های تعادل و ترازو نیز برای افزایش قدرت بلند کردن استفاده میشد.
الیشا اوتیس
الیشا اوتیس سیستم ایمنی خود را در کاخ کریستال نیویورک ، 1853 نشان داد
در سال 1852 ، الیشا اوتیس آسانسور ایمنی را معرفی کرد که در صورت شکستن کابل از سقوط کابین جلوگیری می کند.
وی آن را در نمایشگاه نیویورک در کاخ کریستال در نمایشی چشمگیر و مرگبار در سال 1854 به نمایش گذاشت و اولین آسانسور مسافربری در 488 برادوی در شهر نیویورک در 23 مارس 1857 نصب شد.
نقاشی ثبت اختراع آسانسور الیشا اوتیس ، 15 ژانویه 1861
اولین چاه آسانسور چهار سال قبل از آسانسور اول قرار داشت.
ساخت ساختمان بنیاد کوپر اتحادیه پیتر کوپر در نیویورک در سال 1853 آغاز شد.
شافت آسانسور در طراحی گنجانده شد زیرا کوپر اطمینان داشت که به زودی آسانسور مسافربر ایمن اختراع خواهد شد.
شافت استوانه ای بود زیرا کوپر فکر می کرد کارآمدترین طرح است.
بعدا اوتیس آسانسور ویژه ای برای ساختمان طراحی کرد.
پیتر الیس ، معمار انگلیسی ، اولین آسانسورهایی را که می توان آنها را به عنوان آسانسورهای پاترنوستر توصیف کرد ، در Oriel Chambers در لیورپول در سال 1868 نصب کرد.
در سال 1874 ، J. W. Meaker با ثبت اختراع روشی اجازه می دهد تا درهای آسانسور به راحتی باز و بسته شوند.
اولین آسانسور برقی توسط ورنر فون زیمنس در سال 1880 در آلمان ساخته شد.
آنتون فریسلر مخترع ایده های فون زیمنس را بیشتر توسعه داد و یک شرکت آسانسور موفق در اتریش-مجارستان ایجاد کرد.
ایمنی و سرعت آسانسورهای برقی به طور قابل توجهی توسط فرانک اسپراگ افزایش یافت ، وی کنترل کف ، عملکرد خودکار ، کنترل شتاب و سایر تجهیزات ایمنی را اضافه کرد.
آسانسور وی سریعتر و با بارهای بیشتر از آسانسورهای هیدرولیکی یا بخار کار می کرد.
آسانسور Sprague قبل از فروش شرکت خود به شرکت Otis Elevator در سال 1895 نصب شده بود.
Sprague همچنین ایده و فناوری چندین آسانسور را در یک شافت توسعه داد.
در سال 1882 ، هنگامی که نیروی هیدرولیک یک فن آوری کاملاً ثابت بود ، بعداً شرکتی به نام شرکت هیدرولیک انرژی لندن توسط ادوارد بی. الینگتون و دیگران تشکیل شد.
شبکه ای از شبکه های فشار قوی در دو طرف تیمز ساخته شد که در نهایت 184 مایل طول کشید و حدود 8000 دستگاه ، عمدتا آسانسور و جرثقیل را تأمین می کرد.
Schuyler Wheeler در سال 1883 طرح آسانسور برقی خود را به ثبت رساند.
در سال 1887 ، الكساندر مایلز ، مخترع آمریكایی از دولوت ، مینه سوتا ، آسانسوری را با درهای اتوماتیک به ثبت رساند كه هنگام ورود یا خروج اتومبیل ، شافت آسانسور را می بست.
اولین آسانسور در هند توسط راس بهیس در سال 1892 در راج بهوان در کلکته (کلکته امروزی) نصب شد.
تا سال 1900 آسانسورهای کاملاً خودکار در دسترس بودند ، اما مسافران تمایلی به استفاده از آنها نداشتند.
طراحی آسانسور
برخی از افراد استدلال می كنند كه آسانسورها به صورت طناب یا بالابرهای زنجیری ساده شروع می شوند .
آسانسور در اصل سکویی است که یا با استفاده از مکانیکی کشیده می شود یا به سمت بالا رانده می شود.
آسانسور مدرن متشکل از یک کابین است (که به آن “کابین” ، “قفس” ، “کالسکه” یا ” نیز گفته می شود) روی یک سکو در یک فضای بسته به نام شافت یا گاهی “بالابر” سوار شده است.
در گذشته ، مکانیزم های محرک آسانسور توسط پیستون های هیدرولیکی آب و بخار یا با دست تأمین می شدند.
در آسانسور “کششی” ، اتومبیل ها با استفاده از طناب های فولادی نورد بر روی یک قرقره عمیق شیاردار ، که در صنعت معمولاً به آن هرزگرد می گویند ، تراشیده می شوند.
وزن ماشین با یک وزنه تعادل متعادل می شود.
بعضی اوقات دو آسانسور ساخته می شوند تا اتومبیل های آنها همیشه همزمان و در جهت مخالف حرکت کنند و وزنه مقابل یکدیگر باشند.
اصطکاک بین طناب ها و قرقره کششی را ایجاد می کند که نام این نوع آسانسور را کششی میگویند.
آسانسورهای هیدرولیک از اصول هیدرولیک (به معنای قدرت هیدرولیک) برای تحت فشار قرار دادن یک پیستون روی زمین یا درون زمین برای بالا و پایین کردن خودرو استفاده می کنند (تفاوت آسانسور کششی و هیدرولیک).
هیدرولیک سیم بکسل دار از ترکیبی از طناب و قدرت هیدرولیک برای بالا و پایین کردن کابین استفاده می کند.
نوآوری های اخیر شامل موتورهای آهنربای دائمی ، ماشین های بدون دنده نصب شده روی ریل بدون اتاق و کنترل های ریز پردازنده است.
فناوری مورد استفاده در تاسیسات جدید به عوامل مختلفی بستگی دارد.
آسانسورهای هیدرولیکی ارزان تر هستند ، اما نصب سیلندرهای بیشتر از یک طول خاص برای بالابرهای بلند بسیار غیر عملی است.
برای ساختمانهای بیش از هفت طبقه ، در عوض باید از آسانسورهای کششی استفاده شود.
آسانسورهای هیدرولیکی معمولاً کندتر از آسانسورهای کششی هستند.
درب آسانسور
درهای آسانسور از سقوط ، ورود و دستکاری سوار در هر چیز در شافت جلوگیری می کند.
رایج ترین تنظیمات ، داشتن دو صفحه است که در وسط قرار می گیرند و به صورت جانبی باز می شوند.
در یک پیکربندی تلسکوپی (که به طور بالقوه اجازه ورود گسترده تر در فضای محدود را می دهد) ، درها روی مسیرهای مستقل می غلتند به طوری که در حالی که باز هستند ، پشت سر یکدیگر قرار می گیرند و در حالی که بسته هستند ، از یک طرف لایه های کنار هم تشکیل می دهند.
این می تواند به گونه ای پیکربندی شود که دو مجموعه از این درب های آبشار مانند درب های بازشوی مرکزی که در بالا توضیح داده شده کار کنند ، و امکان ایجاد یک کابین آسانسور بسیار گسترده را دارند.
در تاسیسات ارزان قیمت آسانسور همچنین می تواند از یک درب بزرگ “اسلب” استفاده کند:
یک درب یک صفحه ای به عرض درب ورودی که به صورت جانبی به سمت چپ یا راست باز می شود.
آسانسورهای کششی گیربکسی
آسانسور های کششی گیربکسی توسط موتورهای الکتریکی AC یا DC کار می کنند.
ماشین آلات دنده ای از چرخ دنده های کرم برای کنترل حرکت مکانیکی کابین آسانسور با “غلتاندن” طناب های فولادی بالابر بر روی یک میله محرک که به یک جعبه دنده متصل شده توسط موتور پر سرعت متصل است استفاده می کنند.
این ماشین آلات به طور کلی بهترین گزینه برای استفاده از زیرزمین یا کشش سربار برای سرعتهای حداکثر 3 متر بر ثانیه (500 فوت در دقیقه) هستند.
از نظر تاریخی ، موتورهای متناوب برای ماشین های آسانسور یک سرعته یا دو سرعته به دلیل هزینه و کاربردهای کمتری که سرعت خودرو و راحتی مسافر کمتر مورد توجه بود ، مورد استفاده قرار می گرفتند .
اما برای سرعت بالاتر ، آسانسورهای با ظرفیت بیشتر ، نیاز به سرعت بی نهایت متغیر کنترل ماشین کششی به یک مسئله تبدیل می شود.
بنابراین ، ماشین های DC که توسط یک ژنراتور موتور AC / DC تأمین می شوند ، راه حل ترجیحی هستند.
در دسترس بودن گسترده درایوهای AC با فرکانس متغیر این امکان را به وجود آورده است که موتورهای متناوب به طور جهانی مورد استفاده قرار گیرند و مزایای موتورهای قدیمی تولید کننده سیستم های مبتنی بر DC را بدون مجازات از نظر کارایی و پیچیدگی به همراه داشته باشند.
تاسیسات قدیمی مبتنی بر MG به دلیل بهره وری ضعیف انرژی ، به تدریج در ساختمانهای قدیمی جایگزین می شوند.
آسانسورهای کششی بدون گیربکس
آسانسور های کششی بدون گیربکس موتورهای الکتریکی کم سرعت (دور در دقیقه) و گشتاور بالا هستند که از طریق AC یا DC کار می کنند.
در این حالت ، قفسه محرک مستقیماً به انتهای موتور متصل است.
آسانسورهای کششی بدون دنده می توانند تا 20 متر بر ثانیه (4000 فوت در دقیقه) برسند ، یک ترمز بین موتور و گیربکس یا بین موتور و شیار محرک یا در انتهای شیار درایو نصب می شود تا آسانسور را در حالت ثابت نگه دارد یک طبقه این ترمز معمولاً از نوع درام خارجی است و توسط نیروی فنر فعال شده و به صورت برقی باز می شود.
قطع برق باعث درگیری ترمز و جلوگیری از سقوط آسانسور می شود.
در هر حالت ، کابلهای فولادی یا کولار به صفحه ای در بالای کابین متصل می شوند یا ممکن است در زیر کابین قرار بگیرند ، و سپس بر روی میله محفظه حلقه می شوند و به وزنه مقابل متصل به انتهای مقابل کابل ها وارد می شوند که باعث کاهش مقدار توان مورد نیاز برای حرکت کابین میشود.
وزنه تعادل در مسیر بالابر قرار دارد و در امتداد یک سیستم ریل جداگانه حمل می شود.
با بالا رفتن ماشین ، وزنه مقابل پایین می آید و بالعکس.
این عمل توسط ماشین کششی انجام می شود که توسط کنترل کننده هدایت می شود ، نوعاً یک منطق رله یا دستگاه رایانه ای که استارت ، شتاب ، کاهش سرعت و توقف کابین آسانسور را هدایت می کند.
وزن وزنه معمولاً برابر با وزن کابین آسانسور بعلاوه 40-50٪ ظرفیت آسانسور است.
شیارهای شیار محرک مخصوصاً برای جلوگیری از لیز خوردن کابل ها طراحی شده اند.
“کشش” با گرفتن شیارهای موجود در شیار به طناب ها ارائه می شود ، برای همین آسانسور کششی نامیده می شود.
با فرسودگی طناب ها و شیارهای کششی ، مقداری از کشش از بین می رود و باید طناب ها تعویض شود.
با اطمینان از کشش برابر همه طناب ها ، بنابراین می توان بار را به طور مساوی تقسیم کرد ، سایش طناب و طناب به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
یکسان سازی کشش طناب ممکن است با استفاده از یک فشار سنج طناب حاصل شود و یک روش ساده برای افزایش طول عمر طناب ها است.
آسانسورهایی که بیش از 30 متر (98 فوت) سفر دارند سیستمی به نام زنجیر جبران دارند.
این مجموعه جداگانه ای از کابل ها یا زنجیری است که به پایین وزنه مقابل و پایین کابین آسانسور متصل شده است.
این امر کنترل آسانسور را آسانتر می کند ، زیرا باعث متفاوت شدن وزن کابل بین بالابر و کابین می شود.
آسانسور هیدرولیک
آسانسورهای هیدرولیک معمولی. آنها از یک سیلندر هیدرولیکی زیرزمینی استفاده می کنند ، برای ساختمانهای سطح پایین با دو تا پنج طبقه (بعضی اوقات اما به ندرت تا شش تا هشت طبقه) بسیار معمول هستند و سرعت آنها تا 1 متر بر ثانیه (200 فوت در دقیقه) است.
آسانسورهای هیدرولیکی بدون سوراخ (جک غیر مستقیم) در دهه 1970 ساخته شده اند و از یک جفت سیلندر بالای زمین استفاده می کنند ، که این کار را برای ساختمانهای حساس به محیط زیست یا دارای هزینه های دو ، سه یا چهار طبقه عملی می کند.
آسانسورهای هیدرولیکی سیم بکسل دار از هر دو سیلندر بالای زمین و سیستم طناب استفاده می کنند و به آسانسور اجازه می دهد تا بیشتر از حرکت پیستون حرکت کند.
پیچیدگی مکانیکی پایین آسانسورهای هیدرولیکی در مقایسه با آسانسورهای کششی ، آنها را برای نصب کم ارتفاع و کم رفت و آمد ایده آل می کند.
از آنجا که پمپ بر خلاف جاذبه عمل می کند تا ماشین و سرنشینان آن را به سمت بالا سوق دهد ، از نظر انرژی کمتری دارند.
این انرژی وقتی ماشین روی وزن خودش پایین می آید از بین می رود.
کشش جریان بالای پمپ هنگام راه اندازی همچنین تقاضای بیشتری را برای سیستم الکتریکی ساختمان ایجاد می کند.
همچنین اگر سیلندر بالابر مایع به داخل زمین نشت کند ، از این رو توسعه آسانسورهای هیدرولیکی بدون سوراخ بیشتر است، که همچنین نیاز به یک سوراخ نسبتاً عمیق در پایین شافت آسانسور را از بین می برد.
در آسانسورهای هیدولیک ممکن است از سیلندرهای هیدرولیکی تلسکوپی استفاده شود.
نسل مدرن آسانسورهای کششی کم هزینه و بدون ماشین در اتاق که با پیشرفت در کوچک سازی موتور کششی و سیستم های کنترل امکان پذیر شده است ، برتری آسانسور هیدرولیکی در بازار سنتی خود را به چالش می کشد.