آسانسور کششی یکی از پرکاربردترین سیستم‌های جابه‌جایی عمودی در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و اداری است که به‌واسطه عملکرد قابل‌اعتماد و طراحی منعطف، محبوبیت بالایی در صنعت ساخت‌وساز دارد. عملکرد این نوع آسانسور مبتنی بر نیروی محرکه الکتریکی و سیم‌بکسل‌های فولادی است که حرکت کابین را در چاه آسانسور ممکن می‌سازند.
آغاز تحولی نو با اختراع آسانسور کششی
نخستین نسخه مدرن از آسانسور کششی توسط مهندس آمریکایی الیشا اوتیس (Elisha Otis) در قرن نوزدهم معرفی شد. اختراع او، به واسطه تجهیز سیستم به ترمز ایمنی اضطراری، نقطه عطفی در توسعه ایمنی و کارایی آسانسورها به‌شمار می‌رود؛ موضوعی که تا به امروز نیز در طراحی آسانسورهای کششی مدرن مورد توجه است.
اجزای اصلی آسانسور کششی
ساختار آسانسورهای کششی شامل اجزای کلیدی نظیر کابین، قاب وزنه تعادل، سیم‌بکسل، موتور گیربکس یا گیرلس، فلکه‌ها، تابلو فرمان و ریل‌های راهنما است. این اجزا با طراحی مهندسی‌شده، موجب ایجاد حرکت ایمن و روان کابین در چاه آسانسور می‌شوند.
اصول حرکت و تعادل در آسانسور کششی
در تمام مدل‌های آسانسور کششی، قاب وزنه تعادل در نقش متقابل با کابین عمل می‌کند. این سیستم مانند اهرم تعادلی، به کاهش نیروی موردنیاز برای حرکت کابین کمک می‌کند و موجب صرفه‌جویی در مصرف انرژی موتور می‌شود. نحوه تعلیق کابین و مسیر حرکت سیم‌بکسل‌ها بسته به مدل اجرا، می‌تواند متنوع باشد.
دسته‌بندی انواع آسانسور کششی
آسانسورهای کششی را می‌توان از چهار منظر اصلی دسته‌بندی کرد:
- سیستم تعلیق و نوع سیم‌بکسل‌بندی: شامل مدل‌های یک‌به‌یک، دو‌به‌یک، سه‌به‌یک و چهار‌به‌یک.
- موقعیت قاب وزنه نسبت به کابین: در قالب دو تیپ رایج وزنه پشت و وزنه بغل.
- تعداد و محل قرارگیری درب‌ها: شامل مدل‌های تک‌درب، دو‌درب تونلی و دو‌درب مجاور (L شکل).
- نوع سیستم محرکه و کنترل حرکت کابین: در دو نوع تک‌سرعته (VVVF) و دو‌سرعته (AC2).
مقایسه سیستم‌های تعلیق در آسانسور کششی
در ادامه با انواع سیستم های تعلیق در آسانسورهای کششی آشنا شده و درباره تفاوت های آنها می خوانید.
سیستم تعلیق یک‌به‌یک
در این مدل، یک سر سیم‌بکسل به قاب وزنه و سر دیگر به کابین متصل می‌شود و از طریق فلکه محرک و فلکه هرزگرد هدایت می‌شود.
در این سیستم میزان جابه‌جایی سیم‌بکسل بر روی فلکه محرک مستقیماً برابر با میزان حرکت کابین و قاب وزنه تعادل است. به‌عبارت‌دیگر، هر زمان که کابین با سرعت مشخصی ( برای مثال ۱ متر بر ثانیه ) به سمت بالا حرکت کند، قاب وزنه تعادل نیز با همان سرعت به سمت پایین حرکت می‌نماید. این رابطه معکوس در زمان حرکت نزولی کابین نیز به‌صورت متقابل برقرار است.
سیستم تعلیق یک به یک، ساده‌ترین و رایج‌ترین نوع نصب در ساختمان‌های متوسط تا بلندمرتبه است. زاویه تماس بین سیم‌بکسل و فلکه محرک (زاویه پیچش یا آلفا) از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا مستقیماً بر میزان اصطکاک و ایمنی حرکت کابین تأثیر می‌گذارد.
سیستم تعلیق دو‌به‌یک
در مدل دو‌به‌یک، در آسانسورهای کششی، اغلب به‌همراه موتورهای گیربکس‌دار در پروژه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که سرعت حرکت کابین بین ۱.۷۵ تا ۳ متر بر ثانیه باشد. در این پیکربندی، سرعت حرکت کابین و وزنه تعادل برابر با نصف سرعت خطی فلکه محرکه اصلی خواهد بود. این امر نه‌تنها نیروی وارده بر فلکه محرک را تا ۵۰٪ کاهش می‌دهد، بلکه شرایط را برای بهره‌برداری از موتورهای پرسرعت نیز فراهم می‌سازد.
در این سیستم، سرعت حرکت سیم‌بکسل‌ها دقیقاً دو برابر سرعت کابین است. به‌عبارت ساده‌تر، میزان حرکت کابین و قاب وزنه، نصف حرکت سیم‌بکسل بر روی فلکه موتوراست. این ویژگی علاوه بر رفع نیاز به توان بالا در موتور، باعث افزایش راندمان سیستم کشش و کاهش مصرف انرژی نیز خواهد شد.
از دیگر مزایای کلیدی این نوع تعلیق می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش نیروی کشش معادل دو برابر نسبت به سیستم‌های یک‌به‌یک
- کاهش محسوس بار وارده بر موتور محرک
- امکان استفاده از موتورهای کوچک‌تر در فضاهای محدود
- بهبود عملکرد در چاه‌های آسانسور با ارتفاع بلند یا محدودیت فضا در موتورخانه
سیستم‌های سه‌به‌یک و چهار‌به‌یک
در این مدل‌ها، با افزایش تعداد فلکه‌های هرزگرد، نیروی وارده بر موتور کاهش بیشتری یافته و توان حمل بار بیشتر با موتورهای ضعیف‌تر فراهم می‌شود. این نوع سیستم‌ها در پروژه‌های خاص صنعتی یا آسانسورهای باربر سنگین کاربرد دارند.
تاثیر جایگذاری ریل‌ها: وزنه پشت یا وزنه بغل؟
جایگذاری ریل کابین و قاب وزنه به دو شکل اصلی صورت می‌گیرد:
• سیستم وزنه بغل: مناسب چاه‌هایی با عرض کافی، چرا که ریل قاب وزنه در کنار کابین (چپ یا راست) نصب می‌شود.
• سیستم وزنه پشت: مناسب برای چاه‌هایی با عمق زیاد. در این مدل، ریل قاب وزنه پشت کابین و روبه‌روی درب طبقات قرار دارد.
انتخاب نوع چینش ریل‌ها باید براساس ابعاد چاه، محل درب طبقات، محل نصب موتورخانه و محدودیت‌های معماری انجام شود.
انواع درب در آسانسور کششی
تنوع در نحوه ورود و خروج مسافر، باعث شکل‌گیری سه مدل اصلی در طراحی درب‌ها شده است:
- مدل تک‌درب: متداول‌ترین نوع که ورود و خروج از یک سمت انجام می‌شود.
- مدل دو‌درب تونلی: کابین دارای دو درب مقابل به مقابل است؛ برای فضاهایی که تردد دوسویه اهمیت دارد.
- مدل دو‌درب مجاور (L): درب‌ها با زاویه 90 درجه نسبت به هم نصب می‌شوند و امکان ورود از یک سمت و خروج از کنار کابین را فراهم می‌کنند.
بررسی سیستم محرکه آسانسور کششی
در ادامه به بررسی انواع سیستم محرکه آسانسور های کششی می پردازیم.
سیستم دو‌سرعته (AC2)
در این مدل، کابین با دو سرعت مجزا حرکت می‌کند؛ ابتدا با سرعت زیاد شروع کرده و در نزدیکی طبقه مقصد با سرعت کمتر توقف می‌کند. گرچه این سیستم ساده و ارزان‌تر است، اما شوک حرکتی آن برای کاربران محسوس بوده و موجب کاهش عمر قطعات مکانیکی می‌شود.
سیستم تک‌سرعته با درایو (VVVF)
در سیستم VVVF، موتور با درایو کنترل شده و کابین با حرکت نرم و پیوسته راه‌اندازی و متوقف می‌شود. این فناوری باعث کاهش مصرف انرژی، افزایش عمر قطعات، و بهبود کیفیت تجربه کاربری شده است.
جمع‌بندی
آسانسور کششی به دلیل تنوع در طراحی، کارایی بالا، و قابلیت تطبیق با انواع پروژه‌ها، انتخابی به‌صرفه و فنی برای ساختمان‌های مسکونی و تجاری مدرن محسوب می‌شود. شناخت دقیق سیستم‌های تعلیق، محرکه، و ساختار نصب، به مهندسان کمک می‌کند تا با توجه به نیاز پروژه، بهترین راهکار فنی را انتخاب کنند.
چنانچه ساختمان بیش از ۵ طبقه دارد یا ترافیک بالاست و یا نیاز به سرعت بالا و تعداد توقف زیاد دارید، آسانسور کششی انتخاب بسیار مناسبی است.
