Lắp đặt thang máy đang trở thành 1 ngành công nghiệp lớn mạnh, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của kinh tế, những tòa nhà cao tầng xuất hiện ngày càng dày đặc. Hầu hết các tòa nhà cao hơn bốn tầng đều sử dụng thang máy. Hiện tại ở các thành phố lớn, việc thang máy được lắp đặt trong các hộ gia đình cũng ngày càng trở nên phổ biến.
Mục lục
Thang máy là gì?
Nếu bạn đã từng hoặc thường sử dụng thang máy, bạn chỉ thấy được 1 phần của toàn bộ hệ thống thang máy đó chính là buồng thang máy, cơ bản là một hộp kim loại với một không gian rộng, cửa ra vào và hệ thống điều khiển. Các bộ phận khác đều được giấu đi. Thực sự thì thang máy bao gồm những phần nào? Mời bạn xem cấu tạo thang máy:
- Một hoặc nhiều buồng thang máy đi lên và đi xuống.
- Bộ phận phản trọng lực, thường là một vật nặng được tính toán thiết kế theo kích thước và khối lượng mà buồng thang máy có thể phục vụ
- Một động cơ điện kéo xe lên xuống, bao gồm cả hệ thống phanh.
- Một hệ thống cáp kim loại mạnh mẽ và ròng rọc chạy giữa buồng thang máy và động cơ.
- Các hệ thống an toàn khác nhau để bảo vệ hành khách nếu cáp bị hỏng.
- Trong các tòa nhà lớn, hệ thống điều khiển điện tử điều hướng thang máy đến các tầng chính xác bằng cách sử dụng một thuật toán “thang máy” (một loại logic toán học phức tạp) để đảm bảo số lượng lớn người được di chuyển lên xuống theo cách nhanh nhất, hiệu quả nhất (đặc biệt quan trọng trong những tòa nhà chọc trời khổng lồ, bận rộn vào giờ cao điểm). Các hệ thống thông minh được lập trình để mang nhiều người hơn lên xuống vào đầu ngày và ngược lại vào cuối ngày.
Cơ chế hoạt động của thang máy như thế nào?
Thang máy cơ bản có phòng máy được xây dựng và lắp đặt ở trên cùng tòa nhà, bộ phận cốt yếu là bánh xe ròng rọc, được quay trực tiếp bằng động cơ điện. Quấn vòng qua bánh xe ròng rọc là một bộ dây cáp, một đầu dây cáp được nối vào buồng thang máy, đầu còn lại được nối vào một vật nặng, để lợi dụng trọng lực gia tăng tốc độ hoặc kìm hãm lực.
Để đảm bảo an toàn, bên trong thang máy luôn được lắp đặt các thiết bị kiểm soát tốc độ lên xuống của thang máy và kìm an toàn. Đây là những thiết bị phòng trường hợp sợi dây cáp nói trên bị đứt, thì buồng thang máy cũng không rơi tự do xuống hố thang máy.Với những loại thang máy tiến tiến, tốc độ được cải thiện nhanh hơn nhờ không có bánh răng; ròng rọc và cáp được nối trực tiếp.
Hiện nay, một số hãng sản xuất thang máy cải tiến và cho ra đời dòng thang máy không phòng máy, tức là, không cần xây dựng và lắp đặt phòng máy ở trên cùng tòa nhà. Thay vào đó, hệ thống vận hành sẽ được lắp đặt vào 1 bức tường bên cạnh thang máy. Jeff Blain, quản lý dự án cao cấp tại thang máy Schindler ở thành phố New York, nói: “Chúng tôi đang dần chuyển sang thiết kế không có phòng máy”.
Một số công ty đang sử dụng động cơ nam châm vĩnh cửu, không động cơ, nhỏ hơn các thiết kế truyền thống nhưng mạnh mẽ và nhanh hơn. Và thang máy Otis ở Farmington, Conn., Đã chuyển từ cáp thép quấn thành dây thép phẳng, cho phép ròng rọc và động cơ giảm kích thước đáng kể.
Thang máy tiêu tốn bao nhiêu năng lượng điện?
Nếu thang máy phải nâng một con voi (nặng khoảng 2500 kg) khoảng cách 20m vào không khí, nó phải cung cấp cho con voi 500.000 jun năng lượng. Nếu thang máy kéo lên trong 10 giây, nó phải hoạt động với tốc độ 50.000 jun / giây hoặc 50.000 watt, gấp khoảng 20 lần công suất của một lò nướng điện gia dụng.
Giả sử thang máy mang voi suốt cả ngày (10 giờ hoặc 10 × 60 = 600 phút hoặc 10 × 60 × 60 = 36.000 giây) và nâng một nửa thời gian đó (18.000 giây). Nó sẽ cần tổng cộng 18.000 × 50.000 = 900 triệu hun (900 mega jun) năng lượng, tương đương 250 kilowatt giờ.
Trên thực tế, thang máy sẽ không đạt hiệu quả 100%: tất cả năng lượng lấy từ nguồn cung cấp điện sẽ không được biến đổi hoàn toàn thành năng lượng trong việc nâng con voi.
Một số sẽ bị mất do ma sát, âm thanh, nhiệt, sức cản không khí (khi kéo) và các tổn thất khác trong cơ chế. Vì vậy, mức tiêu thụ năng lượng thực sự sẽ lớn hơn một chút.
Nghe có vẻ như thang máy tiêu tốn một lượng năng lượng điện khổng lồ – nhưng đúng như vậy. Tuy nhiên, bộ phận đối trọng phản trọng lực là cứu cánh cho việc tiêu tốn năng lượng này.
Bộ phận đối trọng
Trong thực tế, thang máy hoạt động theo một cách hơi khác so với các cần trục đơn giản. Buồng thang máy được cân bằng bởi một vật nặng có trọng lượng gần bằng với buồng thang máy cộng với 40-50% tổng trọng lượng nó có thể nâng. Khi thang máy đi lên, đối trọng đi xuống – và ngược lại, theo bốn cách:
- Các đối trọng làm cho động cơ dễ dàng nâng hoặc hạ buồng thang máy – giống như ngồi trên bập bênh, bạn có thể dễ dàng nâng một ai đó so với việc nâng họ bằng cơ thể (tay) của bạn.
Nhờ đối trọng, động cơ sử dụng lực ít hơn nhiều để di chuyển thang máy lên hoặc xuống. - Giả sử buồng thang máy và người trong đó nặng hơn bộ phận đối trọng, động cơ chỉ phải nâng trọng lượng chênh lệch giữa buồng thang máy và bộ phận đối trọng và cung cấp thêm một chút lực để vượt qua ma sát trong ròng rọc và các loại ma sát khác.
Vì nâng ít lực hơn, ít bị căng cáp hơn – khiến cho thang máy trở nên an toàn hơn một chút. - Đối trọng làm giảm lượng năng lượng mà động cơ cần sử dụng. Cũng giống như khi chơi bập bênh, bạn có thể nâng lên hạ xuống người đối diện mà không thấy mệt. Điều này cũng bổ sung cho điểm đầu tiên: nếu động cơ sử dụng lực ít hơn để di chuyển thang máy, nó cũng ít phải chống lại lực hấp dẫn.
- Đối trọng làm giảm số lượng phanh mà thang máy cần sử dụng. Hãy tưởng tượng nếu không có đối trọng: buồng thang máy nặng sẽ thực sự khó khăn để kéo lên trên, và, khi từ bên trên đi xuống, sẽ có xu hướng lao xuống đất nếu không có một hệ thống phanh mạnh mẽ để kìm hãm.
Các đối trọng làm cho việc này dễ dàng hơn nhiều để kiểm soát tốc độ rơi của thang máy.
Trong một thiết kế khác, được biết đến với tên thang máy đối xứng hai chiều, hai buồng thang máy được kết nối với các đầu đối diện của cùng một cáp và cân bằng hiệu quả với nhau, hoạt động thay thế cho bộ đối trọng.
Phanh an toàn
Mọi người từng đi thang máy đều có nỗi sợ thang máy tương tự như thế này: nếu cáp giữ thang máy đột nhiên bị đứt thì sao? Hãy yên tâm, không có gì phải lo lắng.
Nếu cáp bị đứt, một loạt các hệ thống an toàn ngăn không cho buồng thang máy bị rơi xuống sàn nhà. Đây là sự đổi mới tuyệt vời mà Elisha Graves Otis đã mang đến vào những năm 1860.
Thang máy của ông không được hỗ trợ bởi dây thừng, thang máy chạy giữa hai đường ray thẳng đứng với những chiếc răng kim loại chắc chắn được ghìm chặt vào đường ray.
Ở trên nóc của buồng thang máy, có một cơ chế nạp lò xo có gắn móc. Nếu dây cáp bị đứt, các móc bung ra ngoài và kẹt vào răng kim loại trong đường ray, khóa cứng thang ở vị trí an toàn.
Bộ kìm hãm tốc độ
Hầu hết các thang máy đều có hệ thống điều chỉnh hay kìm hãm tốc độ hoàn toàn riêng biệt, là một bánh đà nặng với các cần cơ khí lớn được lắp đặt bên trong.
Thông thường cần sắt được giữ bên trong bánh đà bằng lò xo khổng lồ, nhưng nếu thang máy di chuyển quá nhanh, chúng bay ra ngoài, đẩy một cơ cấu đòn bẩy đi tạo thành một hoặc nhiều hệ thống phanh.
Đầu tiên, chúng có thể cắt điện cho động cơ thang máy. Nếu điều đó thất bại và thang máy tiếp tục tăng tốc, cần sắt sẽ bay ra xa hơn nữa và thực hiện cơ chế thứ hai, như một hệ thống phanh khẩn.
Một số bộ điều chỉnh tốc độ hoàn toàn là cơ khí; một số khác là điện từ; ngoài ra cũng có một số hãng thang máy sử dụng hỗn hợp các thành phần cơ khí và điện tử.
Thông tin liên hệ
Công Ty TNHH Thang Máy Fuji Tech Korea
Địa chỉ: 79/10 Phan Anh, Phường Bình Trị Đông, Quận Bình Tân, Tp Hồ Chí Minh
Hotline: 1800 585873 – 0916.794.438
Email: info@fujitechelevator.com.vn
Website: www.fujitechelevator.com.vn