Машиностроение и механика

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Цепные конвейеры - Эскалаторы

Article Index
Цепные конвейеры
Общее устройство, назначение и области применения цепных конвееров
Элементы пластинчатых конвейеров
Расчет пластинчатых конвейеров
Монтаж пластинчатых конвейеров
Пластинчатые конвейеры специального назначения
Пассажирские транспортирующие машины
Эскалаторы
Скребковые конвейеры
Конвейеры со сплошными высокими скребками
Расчет скребковых конвейеров
Конвейеры со сплошными низкими скребками
Конвейеры с контурными скребками
Трубчатые скребковые конвейеры
Канатно-дисковые конвейеры и штанговые конвейеры
Скребково-ковшовые, ковшовые и люлечные конвейеры
Ковшовые конвейеры
Особенности расчета ковшового конвейера
Люлечные конвейеры
Подвесные конвейеры
Поворотные устройства конвеера
Расчет подвесных конвейеров
Подвесные грузотолкающие конвейеры
Подвесные несуще-толкающие конвейеры
Тележечные грузонесущие конвейеры
Грузоведущие и шагающие (шаговые) конвейеры
Шагающие конвейеры
All Pages
Эскалаторы


Прототипом современного эскалатора является обычный конвейер для перемещения различных грузов.

Первый патент на изобретение «непрерывной лестницы» получил Натан Эймс из американского штата Массачусетс в 1859 г.

Впервые «движущаяся лестница для транспорта людей» была запатентована в Нью-Йорке в 1882 году. Она представляла собой наклонное полотно, состоящее из ряда пластин с продольными рейками, и имела только наклонный участок. Входные площадки были установлены непосредственно с торцов наклона.

Почти сорок лет создавались технологии для реализации увлекательной идеи непрерывного перемещения людей между этажами зданий. И как только в 1896 г. Джесси В. Рено продемонстрировал миру наклонный (25°) пассажирский конвейер, произошел качественный скачок: на Всемирной выставке в Париже в 1900 г. было представлено 29 аналогичных подъемников, в их числе машина, изготовленная лифтовой компанией «Otis», названная необычным красивым словом эскалатор (от лат. scala – лестница, и elevator – поднимающий).

Большинство представленных подъемников имело плоское полотно, образующее наклонную движущуюся дорожку. Исключение составляло ступенчатое полотно эскалаторов. Однако эти эскалаторы не имели настилов на ступеньках, и пассажиры должны были выходить не с торца, а сбоку эскалатора. Уже до первой мировой войны новинкой охотно пользовались крупные универсальные магазины США, Франции, Англии. А в 1911 г первые эскалаторы были установлены в метрополитене на Лондонской линии Пикадилли.

Началом отечественного эскалаторостроения можно считать принятие в 1931 году решения о сооружении метрополитена в г. Москве. В России об эскалаторах впервые задумались тогда, когда стало ясно, что первая линия строящегося Московского метро пройдет на глубине от 10 до 30 м. Как доставлять пассажиров к поездам на такую глубину? В условиях метрополитена с его колоссальной пропускной способностью обычные лестницы выглядели бы смешно.

Лифт также не удовлетворял проектировщиков. Движение его прерывисто, он захлебнулся бы в условиях огромных людских потоков, стремящихся наверх и вниз. Известен был, скорее понаслышке, еще один вид механического подъемника – самодвижущаяся лестница – эскалатор. Движение его непрерывно, интервалов между подъемом и спуском отдельных групп людей нет совершенно. Каждую секунду освобождается новая ступенька, готовая принять двух человек, лестница движется плавно и мерно, как река.

Эскалатор привлекал к себе строителей еще одним преимуществом: он не требовал сооружений запасных пешеходных лестниц, потому что он сам по себе – лестница. Это значительно сокращало объем строительных работ. При всех своих достоинствах эскалатор имел в глазах строителей метрополитена один серьезный недостаток: никто не знал, как его нужно строить.

Переговоры о поставках эскалаторов с немецкой фирмой «Karl Flohr» и Лондонским отделением «Otis» оказались безрезультатными, т. к. за поставку эскалаторов для первой очереди Московского метро они запросили непомерную для того времени цену – 4 млн. рублей золотом (200 тыс. золотых рублей за один эскалатор, 500 тыс. немецких марок за документацию). Советское правительство приняло решение – ориентироваться на собственные силы, что и стало толчком для развития отечественного эскалаторостроения.

Задача действительно была трудной: эскалатор был совершенно неизвестной машиной, литературы о нем достать не удалось. Несколько иностранных проспектов, картинки в рекламных каталогах, рассказы людей, повидавших эскалаторы за границей, – вот все, чем располагала группа советских инженеров, сумевшая в короткий срок создать отечественные эскалаторы, не имеющие равных аналогов по высоте подъема.

Эскалаторы предстояло соорудить очень солидные, самые крупные в мире, их высота по вертикали составляла от 22 до 30 метров. Любая ошибка в расчете даже маленькой детали могла нарушить взаимодействие всех узлов, тем более что монтаж эскалаторов производился уже в Москве, на самих станциях метрополитенов.

Однако сомнения оказались напрасными. В мае 1935 года состоялся торжественный пуск первой очереди метрополитена – все эскалаторы были запущены под пассажирскую нагрузку: эскалатор жил, двигался без скрежета, дребезжания и лязга.

Эти эскалаторы работают в Московском метро до сих пор. За рубежом подобные эскалаторы появились только в конце 50-х годов. На сложность выполненной работы указывает то, что эскалатор имеет более 150 тысяч узлов и деталей, такое же количество единиц крепления, 5 тыс. монтажных прокладок, а в изготовлении эскалаторов принимали участие 60 заводов.

Эскалатор является разновидностью пластинчатых конвейеров, относится к вертикальным подъемникам (горизонтальное перемещение является вынужденным) и представляют собой конвейер для перемещения пассажиров с одного уровня на другой. Рабочий орган эскалатора состоит из лестничного полотна и поручней, движущихся по замкнутой трассе (рис. 4.8).

Основные требования, предъявляемые к эскалаторам: минимальные габариты, малошумность, эффектная внешняя отделка, гармонирующая с интерьером здания.

Тоннельные эскалаторы предназначены для установки в метрополитенах и специальных объектах, имеют большую высоту, высокую скорость движения полотна и большую провозную способность, значительную массу и большие габаритные размеры.

Поэтажные эскалаторы предназначены для установки в административных зданиях, торговых центрах используются для подъема и спуска людей на небольшую высоту.

clip_image045

Рис. 4.8. Схема поэтажного эскалатора:

1 – ступени; 2 – тяговые цепи; 3 – привод поручней; 4 – поручневое устройство;

5 – привод лестничного полотна; 6 – направляющие ходовых катков ступеней

Привод эскалатора – редукторный, односторонний (в тоннельных – двухсторонний) с дополнительной цепной или зубчатой передачей. Тормоза должны обеспечивать плавную остановку загруженного эскалатора, ускорение при пуске и замедление при торможении – не более 0,6 м/с2. В приводном механизме имеется вспомогательный привод для ремонта, натяжное устройство – пружинно-винтовое.

Все механизмы эскалатора монтируются на металлоконструкции (рис. 4.9). Привод тоннельных эскалаторов размещается в специальных машинных помещениях, натяжная станция – в натяжной камере; у поэтажных эскалаторов привод находится под входной площадкой или между ветвями лестничного полотна, натяжная камера отсутствует.

Управление приводом тоннельнго эскалатора производится из машинного зала (с помощью панели управления), с верхнего и нижнего настенного пульта или кабины оператора. Станции управления поэтажного эскалатора расположены в специальном пульте под верхней площадкой, пуск производится с пультов, находящихся в балюстраде.

Основными параметрами эскалатора являются: угол наклона полотна, равный 30–35º; длина входных и выходных площадок 0,8–1,2 м; глубина (проступь) и шаг ступеней 400–405 мм, высота ступеней – 200 мм, ширина ступеней – 500–1000 мм (для тоннельных 750–1200 мм); скорость полотна 0,5–1,0 м/с; расчетная пассажирская нагрузка 800–2400 Н.

Особенностью конструкции тяговой цепи эскалатора (рис. 4.10) является наличие упоров на наружных пластинах, которые обеспечивают возможность перегиба цепи только в одну сторону [2]. Эти упоры совместно с направляющими путями – ограничителями против складывания обеспечивают неизменное положение цепи в случае ее обрыва на любом участке трассы.

clip_image047

Рис. 4.9. Конструктивная схема эскалатора:

1 – натяжная звездочка; 2 – входная площадка; 3 – ступенчатый настил;

4 – поручень; 5 – тяговые цепи; 6 – привод; 7 – приводная звездочка;

8 – направляющие пути; 9 – балюстрада

Настилом (полотном) эскалатора являются ступени, установленные на двух тяговых цепях. Каждая ступень опирается на четыре катка, два из которых (основные) связаны осью с тяговыми цепями, два других являются вспомогательными.

clip_image049

Рис. 4.10. Тяговая цепь эскалатора:

1 – наружная пластина; 2 – упор цепи; 3 – внутренняя пластина; 4 – ролик; 5 – втулка;

6 – полый валик; 7 – стопорная шайба; 8 – соединительный валик;

9 – соединительная пластина; 10 – сплошной валик; 11 – пружинное кольцо

Катки (основные и вспомогательные) имеют разные колеи и движутся по четырем направляющим путям, что обеспечивает горизонтальное положение ступеней на всем протяжении рабочей ветви эскалатора.

Ступень эскалатора (рис. 4.11) состоит из металлического каркаса с опорной гребенчатой плитой, подступенка и четырех катков, выполненных из пластмассы или из стали с футеровкой из резины или полимерных материалов, что обеспечивает снижение шума во время движения эскалатора. Катки установлены на шарикоподшипниках.

clip_image051

Рис. 4.11. Ступень эскалатора:

1 – основные катки; 2 –подступенок; 3 –каркас; 4 –вспомогательные катки;

5 –тяговые цепи; 6 –гребенчатая плита; 7 и 8 –оси катков

Поручневое устройство (рис. 4.12) представляет собой два вертикально замкнутых конвейера, тяговым и грузонесущим элементами которых являются резинотканевые поручни, движущиеся по металлическим направляющим и предназначенные для опоры рук пассажиров. Трасса поручней повторяет конфигурацию лестничного полотна, НУ – грузовое, линейная расчетная нагрузка составляет 50 Н/м.

clip_image053

Рис. 4.12. Устройство поручня армированного резинотросового:

1 – обкладка; 2 – тканевый сердечник; 3 – наполнитель резиновый; 4 – стальные тросы

К преимуществам эскалатора относятся: большая провозная способность – до 10000 пассажиров в час; удобство для пассажиров; использование эскалатора в качестве обычной лестницы в случае неполадок или отсутствия энергии. Недостатками эскалатора являются: большая стоимость, а для тоннельных – высокая стоимость сооружения (тоннеля); большие затраты времени при подъеме на большую высоту, чем при использовании высокоскоростного лифта; большие затраты энергии.

Расчет эскалатора


Производительность (пропускная способность) эскалатора

clip_image055

, , (4.12)

где ψ = 0,6–0,96 – коэффициент заполнения ступени (наибольшее значение при v = 0,5 м/с, наименьшее при v = 1 м/с);

А = 1–2 – число пассажиров на одной ступени;

ас = 0,4–0,405 м – шаг ступеней эскалатора.

Тяговый расчет эскалатора выполняют в том же порядке, как для пластинчатого конвейера с построением диаграммы натяжения цепей. Тяговый расчет поручня производится так же как расчет ленточного конвейера.

 

 



Last Updated on Friday, 03 May 2013 05:48