تاریخچه آسانسور هیدرولیک

تاریخ انتشار: ش., 2012/03/31 - 00:33 توسط طبسی

آسانسور هیدرولیک چگونه کار می کند؟ از سالهای بسیار دور، حدود سه هزارسال قبل از میلاد، انسانها برای جابجایی و حمل لوازم سنگین، از تکنیک های ابتدایی مانند جابجایی اجسام از سطحی به سطح دیگر، و یا با استفاده از چوبهای غلطان و طناب و نیروی انسانی یا نیروی حیوانات استفاده می کردند.

کاوش باستان شناسان نشان می دهد در دوران باستان معماران ایران و رم قدیم، برای ساختن کاخهای سر به فلک کشیده در آن دوران، و برای جابجایی سنگهای بسیار بزرگ ابزاری جز قرقره های چوبی و ریسمان و اهرم های ساده و ابتدایی در دست نداشتند،  این مطلب نشان دهنده دانش و اطلاعات معماران آن عصر از علوم و قوانین و مزیت های علم مکانیک است.

مصریان قدیم نیز برای ساختن اهرام ثلاثه و انتقال سنگهای عظیم، با استفاده از ابزار و تجهیزات چوبی گرد و الوارهای مختلف، و نوعی وزنه تعادل برای انتقال آنها و یا خاک ریزی و انباشته کردن خاک در نقاط مورد نظر،به این کار دست می زدند.

ارشمیدس با اختراع لوله مارپیچ برای انتقال آب از فرو دست به سمت بالا گامی اساسی برداشت، راهبان صومعه مونت سنت میشل (Mont  St Michel) در قرن سیزدهم با استفاده از سر هم کردن وسایلی که شباهت زیادی به تردمیلهای امروزی داشت، با نیروی حیواناتی مانند  اسب و الاغ نسبت به حمل وسایل و لوازم از سطحی شیبدار به نقاط بالاتر بهره می بردند.

با توجه به پیشرفت علم و رشته مطالعات در رابطه با کاربرد خواص آب و مایعات دیگر بویژه  جریان انتقال فشار سیال و انتقال یک نیروی کوچک به یک نیروی بزرگ و استفاده از آن، و با اختراع موتور بخار  راه برای استفاده از قدرت هیدرولیک در عملکرد و بهبود حمل کالا و انسان به طبقات بالا هموار شد.

بر اساس مستندات، استفاده مدرن از سیستم هیدرولیک به سال 1785 باز میگردد.

زمانی که ویلیام آرمسنرانگ (William Armstrong) با نگاه کاوشگرانه به چرخ آب متوجه تلف شدن انرژی در این وسیله شد و با قدرت خلاقه ذهن کاوشگر خود توانست سیستم هیدرولیک را متحول نماید.

در سال 1795 ژوزف براما (Joseph Brammah) در انگلستان با اختراع یک نوع پرس هیدرولیک، آن را به نام خود ثبت نمود.

در سال 1823 اولین آسانسور  به نام "اطاق صعودی" که به صورت پلاتفرم   باز و پانوراما بود  توسط دو تن از معماران به نامهای Burton و Hormer جهت استفاده گردشگرانی که برای دیدن مناظر زیبای شهر لندن به این شهر می آمدند، در انگلستان ساخته شد.

در سال 1827 انجمن هیدرولیک بوفالو در منطقه صنعتی و مرکز تولید صنایع نساجی با استفاده از ایجاد کانال هیدرولیک و نیروی آب به رهبری دکتر ابنزر جانسون (Dr. Ebenezer Johnson) در شهر بوفالوی نیویورک تاسیس شد.

در سال 1833 کارگران معدن در کوه (Harz) با استفاده از" میله های" عمودی رفت و بازگشت در عمق 60 متری معدن را تجربه کردند.

در سال 1835 Forst  و stutt Built با استفاده (Counterweighted) و نیروی بخار و تسمه سیستم بالابر را در انگستان توسعه داند.

قانون فشار مایعات پاسکال نیز در شکل گیری و رونق سیستم هیدرولیک نقش بسزایی داشت.

سر ویلیام تامپسون ( Sir William Thompson) در سال 1845 اولین جرثقیل هیدرولیک را تکمیل و در اسکله بندر نیوکاسل انگستان برای خالی کردن محموله کشتی ها بکار گرفت.

در سال 1846 اولین آسانسور هیدرولیک که با فشار آب کار می کرد توسط سر ویلیام آرمسترانگ (Sir William Armstrong) ساخته شد.

آسانسور هیدرولیک با تاسیسات موتور بخار

آسانسور هیدرولیک با تاسیسات موتور بخار

وی طراح جرثقیل هیدرولیک بود و یکی از طرفداران حفظ محیط زیست و به دلیل آلودگی شدید ذغال سنگ، مخالف استفاده از این ماده بود و همیشه در فکر سیستمی بود که با استفاده از آن بتوان از انرژی های سالم، مثل انرژی خورشیدی  استفاده کرد.

در سال 1851 ریچارد دادگن (Richard Dudgeon) سیستم هیدرولیک را در تولید جک بکار گرفت و با تولید جک هیدرولیکی توانست آنرا به نام خود به ثبت برساند.

وی در سال 1855 طراحی آسانسور هیدرولیکی را انجام داد که این آسانسور با نیروی بخار ( تولید بخار با استفاده از انرژی سوخت ذغال سنگ) کابین آسانسور را به همراه 10 سرنشین با سرعت 14 مایل در ساعت به سمت بالا حرکت می داد.

در سال 1858 اولین آسانسوری که مورد استفاده عمومی قرار گرفت، در نیویورک نصب شد. این آسانسور با نیروی بخاری که از سوخت ذغال سنگ فراهم می شد کار می کرد.

L.Edoux's Hydraulic Elevator

L.Edoux's Hydraulic Elevator - 1867

در سال 1870 به مرور ماشین آلات جدید هیدرولیک جایگزین آسانسورهای بخار شد.

اکثر اسانسورهایی که با نیروی بخار کار می کردند مربوط به اواخر قرن هیجدهم و اوایل قرن نوزدهم می باشد، که این اسانسورها عمدتا در انگلستان، آمریکا و بعضی کشورهای اروپایی قرارداشتند.

آسانسورهای اولیه که باسیستم هیدرولیک مورد استفاده قرار می گرفت با ریسک خطر بالا همراه بود، چون هیچگونه مقررات ایمنی در سالهای اولیه تولید آنها وجود نداشت و همیشه استفاده از انها با خطر همراه بود.

در سال 1880 اولین آسانسور برقی توسط ورنر فون زیمنس (Werner Von Simens) ساخته شد.

در تاریخ یازدهم اکتبر سال 1887 آسانسور الکتریکی توسط الکساندر مایلز (Alexander Miles) به ثبت رسید.

در سال 1889 اولین آسانسور هیدرولیکی در ساختمان (Demarest) واقع در نیویورک، به بهره برداری رسید.

این آسانسور هیدرولیک با استفاده از نیروی فشار آب و بعدها فشار نفت(روغن) کار می کرد.

سیستم هیدرولیک در اواخر قرن هیجدهم میلادی

سیستم هیدرولیک در اواخر قرن هیجدهم میلادی

در همین سال (1889) آسانسور هیدرولیک به صلاحدید کمیسیون حفاظت از پارک آبشار نیاگارا جهت جلوگیری از تخریب جنگل به دلیل هجوم گردشگران به این منطقه زیبا، در نظر گرفته شد.

آسانسور هیدرولیک مورد نظر با ظرفیت حدود 10 نفر برای میانبر کردن راه گردشگران در این منطقه نصب شد که در مدت یک دقیقه آنان را به بالاترین نقطه می رساند.

البته در سال 1889 همزمان با بهره برداری از این آسانسور، با طراحی تونلی در همین مکان راه تردد مسافران انبوه به این نقطه را به جای جنگل به دل کوه بردند و با این طرح  از آسیب بیشتر به جنگل جلوگیری کردند.

در سال 1889 اندکی پس از افتتاح برج ایفل چند دستگاه آسانسور هیدرولیک توسط شرکتهای Roux - Combaluzier در پایه های شرقی و غربی و شرکت Otis در ستونهای شمالی و جنوبی نصب شد که این آسانسورها تا سال 1897 سرویس دهی داشت.

امروزه آسانسورهای هیدرولیک شرکت های Schneider در ستون شمالی، و آسانسورهای Otis  در ستون جنوبی مسافرین را مستقیما به رستوران ژول ورن در بالاترین نقطه برج می رسانند.

یکی از نکات مهم آسانسورهای هیدرولیک برج ایفل طی مسافت حدود 103.000 کیلومتری آنها طی یکسال می باشد.

Edison's Elevator

Edison's Elevator(Hydraulic) 1893

 

در سال 1894 اولین آسانسور هیدرولیک بدون نیاز به راننده (اپراتورهایی که برای هدایت آسانسور به صورت دائم داخل کابین حضور داشتند) با استفاده از کلید فشاری (نمونه اولیه شستی نمراتورهای امروزی) مورد استفاده قرار گرفت.

در سال 1902 با بهبود سیستم آسانسور هیدرولیک، شرکت برق (Ontario Power Company) آسانسوری برای منطقه آبشار نیاگارا تولید و نصب کرد.

آسانسورهای هیدرولیک طی ادوار گذشته به مرور به تجهیزات و وسایل جدید مجهز شدند.

آسانسور هیدرولیک در ساختمان های با ارتفاع کم ( در ایران تا حدود 18 متر و با سرعت 0.75m/sو در آمریکا تا 30 متر و سرعت 1m/s) یکی از انتخاتهای ایده آل می باشد.

از دیگر مزایای این نوع آسانسور می توان از موارد زیر نام برد:

  • حرکت نرم و روان آن
  • قابلیت تنظیم سرعت
  • توقف دقیق در تراز طبقات
  • شروع و توقف بدون شوک و ضربه
  • عدم نیاز به موتورخانه در بالای چاه آسانسور( موتورخانه این اسانسور را می توان در فضایی دورتر از چاه اسانسور مستقر نمود اما این فاصله نباید بیشتر از 12 متر باشد.)

آسانسورهای هیدرولیک به دو صورت اجراء می شود:

  • سیستم مستقیم
  • سیستم غیر مستقیم

در سیستم مستقیم، جک هیدرولیک (سیلندر و پیستون) مستقیما به یوک و پلاتفرم ریر کابین نصب می شود.

در سیستم غیر مستقیم، با استفاده از سیم بکسل متصل به یوک کابین و استقرار جک هیدرولیک در کنار کابین حرکت می کند. در این نوع باید کابین مجهز به سیستم پاراشوت و گاورنر (ترمز ایمنی) باشد.

در صورتیکه بیش از یک جک هیدرولیک در آسانسور بکار گرفته شود، باید فشار روغن و کورس آنها طور یتنظیم شود که باهم یکسان باشند.

در آسانسورهای هیدرولیکی سرعت کابین و نیروی محرک آسانسور از طریق پاور یونیت (Power Unit) که در موتورخانه مستقر می باشد، تامین می گردد.

اولین آسانسور هیدرولیک مدرن امروزی را در سال 1937 شرکت تی سن کروپ با نام (Oildraulic) به بازار فرستاد که در آن سالها آسانسور هیدرولیک Oildraulic غوغایی به پا کرد. 

آسانسور هیدرولیک به فضایی در حد قرار گرفتن کابین و ریلها و سیلندر و پیستون و نگهدارنده های این تجهیزات نیاز دارد، چون این نوع آسانسور فاقد وزنه تعادل می باشد.

اما فضایی برای استقرار سیستم های جانبی نیاز دارد تا در این فضا پمپ، دستگاه کنترل، لوله ها و شیلنگهای انتقال روغن را در آن قرار داد.

یکی از مشکلات این سیستم رطوبت و نم موجود در کف چاه آسانسور به دلیل سطح آبهای زیر زمینی می باشد. که در این شرایط باید تجهیزات و مخصوصا سیلندر آسانسور هیدرولیک را در مقابل خوردگی و زنگ زدگی محافظت نمود.

آسانسورهای هیدرولیک جدید، تشکیل شده از:

  • مخرن روغن،
  • پمپ انتقال روغن (که به این مجموعه اصطلاحا یونیت پاور اطلاق می شود)
  • سوپاپ یکطرفه
  • شیرقطع و وصل خروج روغن،
  • سیلندر
  • پیستون (در مواردی به جهت کاهش طول سیلندر، تعداد پیستونها  افزایش  و به صورت تلسکوپی در درون یکدیگر قرار می گیرد.)
  • انواع اورینگ
  • شیلنگهای انتقال روغن
  • لوله ها

کابین توسط تجهیزاتی بر روی پیستون مستقر می شود، در این سیستم موتور پمپ درون روغن را به حرکت در آورده و روغن توسط پمپ به داخل سیلندر فرستاده شده و باعث بالارفتن پیستون و کابین اسانسور می شود.

با رسیدن کابین به طبقه مورد نظر سوپاپ نیز بسته شده و پیستون و کابین آسانسور تحت فشار ثابت در همان نقطه متوقف می شوند.

برای بازگشت کابین به پائین، موتور کار نمی کند، اما با ارسال سیگنال به شیر برقی (Valve unit)، این شیر به صورت اتوماتیک باز شده و با بازگشت روغن به مخزن، و تخلیه روغن درون سیلندر، پیستون به همراه کابین به آرامی و با سرعت ثابت به طبقات پائین باز می گردد.

در این وضعیت سوپاپ بسته می باشد. ضمن اینکه در این شرایط مصرف انرژی صفر می باشد.

در تصاویر زیر چگونگی این عملیات نشان داده شده است:

فعالیت سیستم هیدرولیک در جهت بالارفتن آسانسور

فعالیت سیستم هیدرولیک در جهت بالارفتن آسانسور

در این حالت شیر بسته و سوپاپ یکطرفه باز است

شرایط سیستم هیدرولیک در جهت پائین آمدن آسانسور

شرایط سیستم هیدرولیک در جهت پائین آمدن آسانسور

در این وضعیت شیر باز و سوپاپ یکطرفه بسته می باشد و آسانسور به نرمی و بدون مصرف انرژی به سمت پائین حرکت می کند.

آسانسورهای هیدرولیک دارای محاسن و معایبی نسبت به آسانسورهای کششی می باشند که در اینجا به اهم آنها اشاره می شود، معایب آسانسورهای هیدرولیک:

  • محدودیت طول مسیر حرکت
  • محدودیت سرعت
  • محدودیت تعداد استارت که حد اکثر 90 استارت می باشد( در آسانسورهای کششی 180)
  • استفاده زیاد از روغن و آلودگی های نشت روغن در کف چاه
  • مصرف بالای انرژی ( حدود سه برابر اسانسور کششی) کاهش سرعت آسانسور هیدرولیک موجب کاهش مصرف انرژی می باشد، و در نتیجه با انتخاب موتور کوچک می توان مصرف انرژی در این آسانسور را نیز کاهش داد.

محاسن آسانسورهای هیدرولیک:

  • وجود موتورخانه در پائین
  • توانایی بالا بردن بارهای سنگین
  • عدم نیاز به سقف چاه
  • ایمنی در حرکت
  • نرم بودن حرکت
  • دقت در توقف همسطح طبقات

تهویه موتورخانه آسانسور هیدرولیک و مخصوصا خنک نگه داشتن روغن هیدرولیک نیز یکی ازنکات حائز اهمیت می باشد.

دلایل دیگری برای انتخاب آسانسور هیدرولیک وجود دارد:

  • مناسب برای ساختمانهای کم ارتفاع، و نصب سریع این اسانسور
  • قیمت مناسب تر آن نسبت به انواع دیگر
  • تهیه قطعات جایگزین و عدم انحصاری بودن قطعات
  • سرویس و نگهداری ساده تر با توجه به محدود بودن قطعات
  • مناسب برای ظرفیت های بالا
  • حساسیت کمتر در برابر سوانح و اتصالات برقی
  • امکان افزایش سرعت در جهت پائین و نداشتن هزینه در این زمان، چون گرانش زمین عامل اصلی حرکت به سمت پائین می باشد.
  • هزینه تجهیزات و تعمیرات پائین(%15 الی%25 نسبت به آسانسور کششی)
  • در صورت خرابی و محبوس شدن مسافران نیاز به افراد متخصص نمی باشد
  • مناسب برای ساختمانهای قدیمی

خلاصه دانش هیدرولیک در آغاز هزاره جدید نقش مهمی در عملکرد آسانسور، خودرو های شخصی و عمومی و راهسازی، صنعت هوافضا، حمل و نقل ریلی و ماشین آلات صنعتی و..... برجای گذاشته است.

سلام

عیدتون مبارک منم مثل دوستمون آقا وحید از تهیه مطالب جالب و جدید بسیارممنونم ودستتون درست باشه

عضو به مدت

49 سال 11 ماه

رامین زینالی

د., 2012/04/09 - 20:48

سلام

واقعا مطالبتون جالب و خوندنیه ممنون از زحمتی که میکشید

آرزوی سالی خوش براتون دارم

با سلام حضور کلیه عزیزان کاربر و با تبریک مجدد سال نو و نوروز باستانی
همانطوریکه قبلا اظهار شده، امیدوارم مطالب تهیه شده موثر و تاثیر گذار باشد.

از همه دوستانی که ابراز لطف نموده اند سپاسگزارم

عضو به مدت

49 سال 11 ماه

کاربر مهمان

جمعه, 2012/08/17 - 22:26

 باسلام وعرض خسته نباشید وآرزوی روز موفقیت روز افزون برای شما اینجانب درزمینه حفظ جان استفاده کنندگان آسانسوردرهنگام بروزحادثه ایده ای دارم که به نوبه خود جدید ومنحصر به فرد میباشد و قصددارم آنرا در اختیار تولید کنندگان مطرح درزمینه تولید آسانسور قرار دهم خاهشمندم دراین زمینه مرا راهنمایی فرمایید. متشکرم.

عضو به مدت

49 سال 11 ماه

نيما موقر عصاره

ی., 2015/10/25 - 10:04

ضمن سلام و عرض تشكر بابت مطالب مفيدتون، خواستم خواهش كنم در صورت امكان مطالب در قالب فايل pdf هم قرار داده بشه كه امكان دانلود ساده اونها براى مطالعه كنندگان فراهم باشه.

تشكر ميكنم

با سلام

ضمن تشکر از جنابعالی باستحضار می رسد برای تهیه pdf مطلب مورد نظر در قسمت انتهای مطالب، کنار تعداد بازدید، با انتخاب گزینه:

"نسخه چاپی"

پرینت تو پی دی اف را انجام دهید.

افزودن دیدگاه جدید

محتوای این فیلد خصوصی است و به صورت عمومی نشان داده نخواهد شد.
CAPTCHA
این سوال برای تشخیص کاربر واقعی از ربات های اسپمر می باشد.

لطفا عبارت هفتصد و نود و پنج را به عدد بنویسید.