آسانسور کششی چیست؟
تعریف آسانسور کششی
آسانسور کششی به آسانسوری گفته میشود که حرکت عمودی کابین آن از طریق کشش و اصطکاک میان سیمبکسها و فلکهٔ محرک تأمین میگردد. به زبان ساده، در این سیستم یک موتور الکتریکی نیروی لازم برای بالا و پایین بردن کابین را تأمین میکند و این نیرو از طریق چرخش فلکهای شیاردار به چند رشته کابل فولادی منتقل میشود. کابلها (سیمبکسها) از روی فلکه رد شده و یک سر آنها به اتاقک یا همان کابین آسانسور متصل است و سر دیگر به مجموعه وزنههای تعادل وصل میباشد. هنگامی که موتور فلکه را میگرداند، به دلیل اصطکاک بین کابل فولادی و شیارهای فلکه، کابین به سمت بالا یا پایین کشیده میشود و همزمان وزنهٔ تعادل در جهت مخالف حرکت میکند. این مکانیزم کششی – یعنی اتکا بر اصطکاک میان فلکه و طنابها – وجه تمایز آسانسورهای کششی از انواع دیگر مانند هیدرولیکی است.
یکی از نکات کلیدی در عملکرد آسانسور کششی، حضور وزنهٔ تعادل است. وزنهٔ تعادل مجموعهای از وزنههای فلزی (معمولاً از جنس چدن یا بتن) است که داخل قابی فلزی قرار گرفته و از طریق سیمبکسلها به کابین وصل شده است. جرم این وزنهها معادل وزن خود کابین به اضافهی حدود نیمی از ظرفیت حمل آن تنظیم میشود. برای مثال، در یک آسانسور ۱۲ نفره با ظرفیت حدود ۹۰۰ کیلوگرم، وزنهٔ تعادل را تقریباً ۴۵۰ کیلوگرم (نیمی از ظرفیت) بهعلاوه وزن کابین در نظر میگیرند. وجود این وزنهها از منظر فیزیکی باعث کاهش کار خالص موتور میشود؛ همانطور که در درسهای فیزیک دوران دبیرستان خواندهایم، وزنهٔ تعادل کاری میکند که موتور تنها اختلاف وزن بین کابین (به اضافه مسافرین) و وزنه را جابهجا کند، نه کل وزن کابین را. به بیان دیگر، وقتی وزنه تقریباً هموزن کابین خالی باشد، موتور فقط باید تفاوت وزن مسافران را بالا و پایین ببرد، نتیجهٔ این ابتکار کاهش مصرف انرژی و امکان استفاده از موتور کوچکتر و کمقدرتتر است. در نبود وزنهٔ تعادل، موتور میبایست کل وزن کابین و بار را تحمل کند که مستلزم استفاده از موتوری بسیار قویتر با توان و مصرف برق بالاتر میبود.
اساس کار آسانسور کششی بر تعادل نیروها و اصطکاک استوار است. هنگامی که کابین به سمت بالا حرکت میکند، وزنهٔ تعادل به سمت پایین میآید و بالعکس. این تعادل نسبی وزنها دو مزیت مهم دارد: اول آنکه انرژی مصرفی برای حرکت کاهش مییابد زیرا بخشی از نیروی گرانش توسط وزنه خنثی میشود؛ دوم آنکه حرکت آسانسور نرمتر و یکنواختتر انجام میگیرد چون سیستم همواره تحت کشش و درگیر با وزنه است و از سقوط آزاد یا تکانهای شدید جلوگیری میشود. برای جلوگیری از لغزش کابل روی فلکه (مثلاً در ظرفیتهای بالا)، گاهی از طراحیهایی استفاده میشود که اصطکاک را افزایش دهند؛ به عنوان مثال عبور دوبل سیمبکسل یا استفاده از فلکههای هرزگرد که زاویهٔ درگیری طناب با فلکه (زاویه آلفا) را بیشتر میکنند تا احتمال سر خوردن کاهش یابد.
اجزای تشکیلدهندهٔ آسانسور کششی
برای درک بهتر نحوهٔ کار آسانسور کششی، شناخت اجزای اصلی آن ضروری است. هر آسانسور کششی از چند بخش مکانیکی و الکتریکی مهم تشکیل شده که هماهنگی میان آنها حرکت ایمن و روان کابین را ممکن میسازد. اجزای اساسی این سیستم عبارتاند از: موتور محرک به همراه فلکهٔ کشش، سیمبکسها (کابلهای فولادی انعطافپذیر)، وزنهٔ تعادل و قاب نگهدارندهٔ آن، کابین آسانسور، ریلهای راهنما برای کابین و وزنه، تابلو کنترل و مدار فرمان، و مجموعه تجهیزات ایمنی شامل ترمزها و گاورنر.
موتور محرکه (کششی) معمولاً در بالای چاه و در موتورخانه نصب میشود و فلکهٔ کشش به شفت خروجی موتور متصل است. چرخش این فلکه باعث حرکت کابلها و جابهجایی کابین و وزنه میگردد. در طرحهای قدیمیتر یا آسانسورهای با ارتفاع کم، موتور کششی دارای گیربکس است تا سرعت زیاد موتور را به نیروی کششی با سرعت مناسب تبدیل کند؛ اما در آسانسورهای جدیدتر موتورهای گیرلس (بدون گیربکس) به کار میروند که فلکه مستقیماً به موتور سنکرون آهنربای دائم متصل است. حذف گیربکس باعث افزایش راندمان سیستم تا حدود ۹۵٪ شده و حرکت فوقالعاده نرم و بیصدایی را فراهم میکند. موتورهای گیرلس در آسانسورهای پرسرعت و برجهای مرتفع استفاده میشوند و توان آنها بسته به ظرفیت و ارتفاع ساختمان میتواند از چند کیلووات تا دهها کیلووات متغیر باشد. سامانهی کنترل سرعت موتور توسط درایوهای الکترونیکی (اینورتر) انجام میشود تا شتابگیری و توقف کابین کاملاً تدریجی و بدون تکان شدید باشد.
کابین آسانسور اتاقک متحرکی است که مسافران یا بار در آن قرار میگیرند. کابین توسط ریلهای راهنما که در امتداد عمودی چاه نصب شدهاند هدایت میشود تا از نوسان و برخورد آن با دیوارهی چاه جلوگیری گردد. کابین از طریق سیمبکسلها به سیستم کشش متصل است؛ به این ترتیب که یک سر سیمبکسلها به کابین و سر دیگرشان به قاب وزنهٔ تعادل بسته شده است. سیمبکسلهای آسانسور از مغزی کنفی یا فولادی با رشتههای تابیده ساخته میشوند و استحکام بسیار بالایی دارند (ضریب اطمینان ۸ به ۱ در نظر گرفته میشود). این کابلها نه تنها وزن کابین و مسافرین را تحمل میکنند، بلکه نیروی کشش موتور را نیز منتقل مینمایند. در انتهای مسیر حرکت (کف چاه)، ضربهگیرهایی برای کابین و وزنه تعبیه شده است تا در صورت بروز خطا و برخورد احتمالی، شدت ضربه را جذب کرده و ایمنی سرنشینان تأمین شود.
وزنهٔ تعادل همانطور که گفته شد در قاب فلزی مخصوص خود حرکت میکند و توسط ریلهای راهنمای وزنه هدایت میشود. این وزنه نقش متعادلکنندهی جرم را ایفا میکند و از طریق سیمبکسل به کابین متصل است. وجود ریلهای جداگانه برای قاب وزنه، حرکت عمودی بیخطر آن را تضمین میکند تا با چیزی برخورد نکند. در پایین مسیر حرکت وزنه نیز ضربهگیر نصب میشود تا انتهای کورس حرکت وزنه به نرمی متوقف گردد.
تابلو فرمان یا کنترل یونیت آسانسور مغز سیستم است که در موتورخانه (یا در آسانسورهای جدید در داخل یکی از طبقات کنار درب) قرار میگیرد. این تابلو شامل مدارات الکترونیکی و یک کنترلگر منطقی (PLC) است که فرمانهای لازم برای حرکت را به موتور و ترمز ارسال میکند. تابلو فرمان با دریافت سیگنال از شستیهای احضار طبقات و کابین، تصمیم میگیرد کابین به کدام طبقه برود و چگونه سرعت خود را تنظیم کند. امروزه اغلب آسانسورهای کششی مجهز به درایو VF (تغییر ولتاژ و فرکانس) هستند که به تابلو اجازه میدهد سرعت موتور را به صورت پیوسته کنترل کند؛ نتیجهٔ این فناوری، استارت و توقف نرم و بدون تکان و همسطح شدن دقیق کابین با طبقات است.
تجهیزات ایمنی از مهمترین بخشهای آسانسورهای کششی هستند که باعث شدهاند این سیستمها امنیت بسیار بالایی داشته باشند. نخستین تجهیز ایمنی، ترمز الکترومغناطیسی است که روی فلکه یا شفت موتور نصب میشود و در حالت عادی که موتور در حال حرکت نیست، توسط فنرها محور موتور را قفل نگه میدارد. به محض این که موتور بخواهد حرکت کند، آهنربای الکتریکی ترمز را آزاد میکند. اگر برق قطع شود یا خطری پیش آید، این ترمز به شکل خودکار فعال شده و حرکت کابین را متوقف میکند. دستگاه حیاتی دیگر گاورنر (کنترلکننده سرعت یا پاراشوت) است که معمولاً در موتورخانه نصب میشود و سرعت حرکت کابین را پایش میکند. اگر سرعت کابین به هر دلیل از حد مجاز فراتر رود (مثلاً در صورت شل شدن یا پارهشدن احتمالی کابل)، گاورنر یک مکانیزم مکانیکی را فعال میکند که اصطلاحاً پاراشوت یا چنگک ایمنی نام دارد؛ این چنگکها زیر کابین قرار دارند و با درگیر شدن ناگهانی با ریلهای راهنما، کابین را درجا قفل میکنند تا از سقوط آزاد جلوگیری شود. وجود گاورنر و پاراشوت از استانداردهای اجباری تمامی آسانسورهای کششی است. افزون بر این، سنسورهای حد یا لیمیتسوئیچهایی در انتهای مسیر بالا و پایین تعبیه شده که اگر کابین از طبقه آخر بالاتر رفت یا از طبقه اول پایینتر آمد برق سیستم را قطع کرده و آن را متوقف میکنند. همچنین سنسورهای ایمنی دیگری مانند چشم الکترونیکی درب (فتوسل) برای جلوگیری از بسته شدن درب روی افراد و سوییچهای ایمنی قفل دربها موجودند که همگی در آسانسورهای کششی بهکار گرفته میشوند.
علاوه بر اجزای فوق، قطعات دیگری نیز در سیستم آسانسور کششی نقشآفرینی میکنند که ذکر تمامی آنها خارج از حوصلهی این متن است. از آن جمله میتوان به کفشکهای راهنمای کابین (برای کاهش اصطکاک کابین با ریلها)، کابل جبران (در آسانسورهای بلند برای متعادل کردن وزن طنابها)، سیستم نجات اضطراری (که در هنگام قطع برق با باتری، کابین را به نزدیکترین طبقه منتقل میکند ) و غیره اشاره کرد. مجموع این اجزا و سازوکارها باعث میشود آسانسور کششی به شکل هماهنگ و ایمن وظیفهی جابهجایی عمودی را انجام دهد.
انواع آسانسور کششی
نوع موتور و سیستم انتقال نیرو (گیربکسدار یا بدونگیربکس): همانطور که اشاره شد آسانسور کششی میتواند از موتورهای گیربکسدار (Geared) یا موتورهای سنکرون بدون گیربکس (Gearless) استفاده کند. در نوع گیربکسدار، موتور با دور بسیار بالا، چرخدندهها را میگرداند و نسبت تبدیل باعث حرکت آرام کابین میشود. این طراحی برای ساختمانهای کمارتفاع یا سرعتهای پایینتر (مثلاً تا حدود ۱٫۶ متر بر ثانیه) مناسب است. اما در ساختمانهای بلند و آسانسورهای پرسرعت، موتورهای گیرلس ترجیح داده میشوند که راندمان بالاتر، صدای کمتر و استهلاک پایینتری دارند. آسانسورهای کششی گیرلس قادر به دستیابی به سرعتهای بسیار بالا (تا حدود ۱۰ متر بر ثانیه در برجهای بلند) هستند و در آسمانخراشها و ساختمانهای بالای ۳۰ طبقه مورد استفاده قرار میگیرند. در مقابل، آسانسورهای گیربکسدار سرعتی در محدوده ۱ تا ۲٫۵ متر بر ثانیه دارند و برای ساختمانهای متوسط گزینهای مقرونبهصرفهتر به شمار میآیند.
نحوهٔ قرارگیری موتورخانه (با موتورخانه یا بدون موتورخانه): طراحی آسانسور کششی مستلزم یک اتاقک موتورخانه در بالای چاه آسانسور است تا موتور، گیربکس و تابلو کنترل در آن نصب شوند. این فضا باید استحکام کافی داشته باشد تا وزن تجهیزات و نیروهای دینامیکی را تحمل کند. اما در دو دهه اخیر نسل جدیدی از آسانسورهای کششی به نام آسانسورهای روملس (MRL) معرفی شدهاند که بدون موتورخانه هستند. در آسانسورهای MRL، موتور کششی فشرده و تابلو کنترل در داخل چاه و در قسمت بالای آن نصب میشوند و دیگر نیازی به اتاقک مجزا روی بام نیست. این ابتکار، فضای معماری ساختمان را حفظ میکند و زیبایی بام را مختل نمیسازد. البته نصب و سرویس آسانسورهای بدون موتورخانه پیچیدهتر است، زیرا تکنسینها باید در فضای محدود چاه کار کنند. همچنین از نظر سازهای همچنان نیاز به پیشبینی فضای کافی در بالای چاه برای اورهد (فضای آزادی که کابین در انتهای حرکت نیاز دارد) و نصب تجهیزات هست، هرچند که این فضا کوچکتر از موتورخانه است. به طور خلاصه، آسانسور کششی روملس گزینهای عالی برای ساختمانهایی است که فضای موتورخانه در بالا ندارند یا نمیخواهند یک سازه اتاقک روی پشتبام دیده شود.
نسبت تعلیق و آرایش سیمبکسلها: گونههای مختلفی از آرایش بکسها و نسبت قرقره در آسانسور کششی وجود دارد که با عبارتهای 1:1، 2:1، 3:1 و 4:1 شناخته میشوند. این نسبتها بیانگر آن است که سیستم تعلیق چگونه نیروی موتور را به کابین منتقل میکند. متداولترین حالت ۱:۱ است، یعنی سیمبکسل مستقیم از یک طرف به کابین و از طرف دیگر به وزنه وصل است و حرکت آنها برابر است (یک متر حرکت طناب = یک متر حرکت کابین). در سیستم ۲:۱ از فلکههای هرزگرد روی کابین یا وزنه استفاده میشود به شکلی که کابل دو بار از روی فلکه عبور میکند؛ در این حالت کابین با سرعت و مسافتی معادل نصف سرعت و جابهجایی طناب حرکت میکند، بنابراین میتوان با موتوری کوچکتر وزن بیشتری را جابهجا کرد یا طراحی چاه را کوتاهتر نمود. حدود ۹۵٪ از آسانسورهای کششی از نوع 1:1 یا 2:1 هستند و نسبتهای 3:1 و 4:1 کمتر رایجاند و عمدتاً برای شرایط خاص (مثلاً ظرفیت بسیار بالا در فضای محدود) به کار میروند. هرچه نسبت بالاتر رود (مثلاً 4:1)، موتور باید طناب را با مسافت بیشتری بکشد تا کابین یک متر حرکت کند، اما در عوض نیروی کمتری نیاز خواهد داشت؛ به بیان دیگر مزیت مکانیکی افزایش مییابد. در مقابل پیچیدگی سیستم طنابکشی و تعداد قرقرهها هم بیشتر میشود. مهندسان بر اساس ارتفاع ساختمان، ظرفیت موردنیاز و محدودیتهای فضای چاه، نسبت تعلیق مناسب را طراحی میکنند.
سایر دستهبندیها: آسانسورهای کششی را میتوان بر اساس تعداد دربها (مثلاً کابین یک درب یا دو درب روبهروی هم برای ساختمانهای دوبلکس)، نوع دربها (تلسکوپی، سانترال و غیره) و سیستم کنترل (مثلاً دو سرعته قدیمی یا درایو VVVF مدرن) نیز تقسیمبندی کرد. ذکر این موارد بیشتر برای آگاهی است و چندان در ماهیت کششی بودن آسانسور تغییری ایجاد نمیکنند. مثلاً آسانسورهای کششی قدیمی از موتور دو سرعته AC استفاده میکردند که هنگام شروع حرکت کند و پس از طی چند متر سرعت تند میشد و مجدداً پیش از توقف سرعت کم میکرد؛ این تغییر سرعت ناگهانی با تکان کابین همراه بود. امروزه تقریباً تمام آسانسورهای کششی جدید از سیستم کنترل سرعت پیوسته (VVVF) بهره میبرند که چنین ضربههایی را از بین برده است. از دید تعداد و نوع درب هم آسانسور کششی میتواند یک درب داشته باشد یا دربهای متقابل (مثلاً یک درب در جلو و یکی در عقب کابین برای توقف در دو سمت راهرو)؛ این مسائل به نیاز ساختمان و طراحی معماری مربوط است. در مجموع، تنوع در طراحی آسانسور کششی بسیار بالاست و همین انعطافپذیری یکی از دلایل محبوبیت آن به شمار میرود.
در این سیستم یک موتور الکتریکی نیروی لازم برای بالا و پایین بردن کابین را تأمین میکند و این نیرو از طریق چرخش فلکهای شیاردار به چند رشته کابل فولادی منتقل میشود.
مزایای آسانسور کششی
آسانسورهای کششی به دلیل ویژگیهای برجستهای که دارند انتخاب اول اکثر سازندگان و پیمانکاران ساختمانها هستند. در این بخش مهمترین مزایای این سیستم را مرور میکنیم:
- سرعت و کارایی بالا: مهمترین مزیت آسانسور کششی نسبت به انواع هیدرولیکی، دستیابی به سرعتهای بالاتر است. آسانسورهای کششی استاندارد میتوانند با سرعتهایی در حدود ۱٫۶ تا ۲٫۵ متر بر ثانیه حرکت کنند که برای ساختمانهای بلند ضروری است. در مقابل، آسانسورهای هیدرولیکی سرعتی زیر ۱ متر بر ثانیه دارند. همچنین آسانسور کششی در حمل تعداد سفرهای زیاد (ترافیک بالا) عملکرد بهتری دارد؛ چرا که موتور الکتریکی آن میتواند به صورت پیاپی استارت و توقف کند بدون آنکه مانند پمپ هیدرولیک داغ شود یا نیاز به استراحت داشته باشد. به علاوه، در آسانسور کششی با بهرهگیری از سیستمهای پیشرفتهٔ کنترل (مانند الگوریتمهای گروهی برای مدیریت چند آسانسور)، انتظار برای مسافران در برجهای پرتردد کاهش یافته و حملونقل عمودی کارآمدتر میشود.
- قابلیت سرویسدهی در ارتفاعات زیاد: آسانسور کششی بر خلاف هیدرولیکی هیچ محدودیت ذاتی از نظر ارتفاع ندارد. وجود سیمبکسل و وزنه تعادل این امکان را میدهد که کابین تا دهها طبقه بالا برود، در حالی که آسانسور هیدرولیکی به دلیل طول محدود جک و مشکلات پمپاژ روغن در ارتفاع بالا، معمولاً بیش از ۵ تا ۶ طبقه استفاده نمیشود. بنابراین برای ساختمانهای مرتفع و برجها، آسانسور کششی انتخاب الزامی و طبیعی است . علاوه بر ارتفاع، سرعت حرکت کابین در چاه بلند نیز برای آسانسور کششی قابل افزایش است در حالی که در سیستم هیدرولیک افزایش سرعت با محدودیتهای فنی و هزینههای بالا مواجه است.
- بهرهوری انرژی: آسانسورهای کششی در مقایسه با برخی انواع دیگر انرژی کمتری مصرف میکنند. علت این امر همانطور که پیشتر توضیح دادیم وجود وزنه تعادل است که بخشی از وزن سیستم را خنثی کرده و کار انجامشده توسط موتور را کاهش میدهد. به علاوه، در بسیاری از آسانسورهای کششی مدرن از فناوری بازیافت انرژی استفاده میشود؛ به این صورت که هنگام پایین رفتن کابین پر (یا بالا رفتن کابین خالی) که موتور در نقش ژنراتور قرار میگیرد، برق تولیدشده به شبکه بازگردانده یا در مقاومتهای مخصوصی تلف میشود. این ویژگیها باعث شده بازده مصرف انرژی در آسانسور کششی بالا باشد. در مقابل، آسانسورهای هیدرولیکی چون در هنگام پایین آمدن باید انرژی پتانسیل را به گرمای روغن هیدرولیک تبدیل کنند (از طریق شیرهای کنترل)، بازده کمتری در استفاده از انرژی دارند مگر آنکه تمهیدات خاصی برای بازیابی انرژی اندیشیده شود. البته باید اشاره کرد در کاربردهای محدود و تردد کم (مثلاً ویلاهای دو طبقه) مصرف انرژی بالاتر هیدرولیک چندان به چشم نمیآید، اما در ساختمانهای پرتردد اختلاف مصرف به نفع سیستم کششی خواهد بود.
- حرکت نرم و سواری راحت: آسانسورهای کششی با بهرهگیری از سیستم کنترل پیشرفته و طراحی مهندسی صحیح، تجربه سواری نرم و مطمئنی را فراهم میکنند. هرچند در گذشته موتورهای دوسرعتهٔ آنها قدری تکان اولیه و نهایی داشتند، اما امروزه فناوری کنترل سرعت پیوسته (۳VF) موجب شده حرکت کابین چه در استارت و چه در توقف بسیار یکنواخت باشد و از نظر راحتی قابل مقایسه با آسانسور هیدرولیکی (که به نرمی معروف است) گردد. همچنین در آسانسور کششی لرزش کابین به کمک ریلهای راهنما و کفشکهای مناسب به حداقل رسیده است به طوری که مسافر احساس شناوری ملایمی دارد. بسیاری از افراد تفاوت محسوسی بین سواری آسانسور کششی جدید و هیدرولیکی احساس نمیکنند، به ویژه اگر سیستم تعلیق و تنظیمات درایو به خوبی توسط متخصص انجام شده باشد.
- طراحی جاافتاده و خدمات گسترده: فناوری آسانسور کششی طی بیش از یک قرن استفاده، به بلوغ کامل رسیده و استانداردهای ایمنی سختگیرانهای برای آن تدوین شده است . همین امر باعث شده قطعات یدکی آن به وفور در بازار یافت شود و اکثر تکنسینهای آسانسور با تعمیر و نگهداری آن آشنایی کامل داشته باشند. برخلاف برخی سیستمهای خاص که ممکن است خدماتدهی محدود و هزینههای سنگین تعمیرات داشته باشند، آسانسور کششی یک راهحل آزمودهشده، مطمئن و با پشتیبانی فراوان است. برای سازندگان ساختمان نیز تأمین قطعات و نیروی متخصص نصب آسانسور کششی بسیار آسانتر از سایر فناوریهاست، چرا که شرکتهای متعددی در این حوزه فعالاند. این اکوسیستم گستردهٔ خدمات یکی از مزایای غیر فنی اما پراهمیت آسانسور کششی است که ریسک بهرهبرداری از آن را پایین میآورد.
- صرفه اقتصادی (نسبت به بعضی جایگزینها): از دید هزینه، آسانسور کششی در بسیاری موارد مقرونبهصرفهتر تمام میشود. مثلاً نسبت به آسانسورهای هیدرولیکی قیمت تجهیزات کششی رقابتی است و بهویژه در ارتفاعهای متوسط، هزینه کل (شامل تجهیزات و نصب) اغلب کمتر یا نزدیک به هیدرولیک خواهد بود. همچنین به دلیل مصرف برق مناسبتر در درازمدت، هزینههای جاری بهرهبرداری از آسانسور کششی کمتر است. البته هر پروژه شرایط خود را دارد و نمیتوان یک حکم کلی صادر کرد؛ اما در بازار داخل کشور، با رشد تولید داخلی قطعات آسانسور کششی، قیمت این سیستم نسبت به گذشته اقتصادیتر شده است.
معایب آسانسور کششی
با وجود مزایای متعدد، آسانسور کششی نیز مانند هر سیستم دیگری محدودیتها و نکاتی دارد که باید مدنظر قرار گیرد. آشنایی با این موارد به تصمیمگیری آگاهانهتر در انتخاب نوع آسانسور کمک میکند:
- نیاز به فضای سرگیر (موتورخانه): همانگونه که اشاره شد، آسانسورهای کششی کلاسیک برای نصب موتور و تجهیزات به یک اتاقک موتورخانه در بالای چاه نیاز دارند. این بدان معناست که ساختمان باید ارتفاع اضافهای برای این فضا در نظر بگیرد و سازه سقف چاه آسانسور نیز باید استحکام ویژهای جهت تحمل وزن موتور و فلکه و نیروهای ناشی از آن داشته باشد. در پروژههایی که ارتفاع ساختمان محدود است یا نمیتوان سازهای بر روی بام احداث کرد، این نیاز به فضای اضافی یک عیب محسوب میشود. البته آسانسورهای جدید روملس این مشکل را تا حدی حل کردهاند، اما حتی در آنها هم مقداری فضای بالاسری برای تجهیزات لازم است. همچنین تجهیزات آسانسور کششی (موتور و غیره) در بالاترین نقطه ساختمان نصب میشوند و در صورت وقوع زلزله باید اتصال محکمی داشته باشند تا به پایین سقوط نکنند؛ هرچند طراحیهای مهندسی این تمهیدات را لحاظ میکند، اما به هر صورت آسانسور هیدرولیکی از لحاظ عدم نیاز به سازهٔ مستحکم در بالای چاه مزیتی نسبت به کششی دارد.
- ایجاد سروصدا و لرزش: آسانسورهای کششی علیرغم حرکت نرمی که دارند، به واسطه وجود قطعات مکانیکی متحرک ممکن است سروصدایی در ساختمان ایجاد کنند. صدای کارکرد موتور گیربکس (خصوصاً اگر قدیمی و پرتوان باشد) میتواند به طبقات بالایی منتقل شود. همچنین ارتعاشات ناشی از حرکت سیمبکسها و وزنه تعادل در برخی سازهها احساس میشود. در آسانسورهای جدید گیرلس صدای موتور بسیار ناچیز است، اما همچنان نویزهایی نظیر صدای عبور کابل از روی فلکه یا صدای فن ترمز ممکن است وجود داشته باشد. به طور کلی در مقایسه با آسانسور هیدرولیکی که به بیصدایی و آرامی مشهور است، آسانسور کششی صدای بیشتری دارد. البته با نصب لرزهگیرهای مناسب زیر موتور، استفاده از عایقهای صوتی در موتورخانه و تنظیمات دقیق مکانیکی، میتوان صدا و لرزش را به حداقل رساند. در ساختمانهای مسکونی لوکس که سکوت اهمیت ویژه دارد، چنانچه ارتفاع کم باشد گاهی آسانسور هیدرولیکی را به کششی ترجیح میدهند تا آسایش صوتی واحدهای بالایی مختل نشود.
- نیاز به نگهداری منظم: آسانسور کششی از قطعات متحرک بسیاری تشکیل شده است؛ از موتور و گیربکس گرفته تا سیمبکسلها، فلکهها، بلبرینگها، ترمزها و غیره. این قطعات برای عملکرد بهینه نیازمند سرویس و بازبینی دورهای هستند. به عنوان مثال، باید به طور منظم کشش و سلامت سیمبکسلها بررسی و در صورت ساییدگی تعویض شوند. روغنکاری قطعات متحرک (مانند یاتاقانهای موتور و گاورنر) باید در فواصل زمانی مشخص انجام شود. تنظیم ترمز و گاورنر نیز از موارد حیاتی در سرویس دورهای است تا در مواقع ضروری درست عمل کنند. هر چند بسیاری از شرکتهای معتبر نصب آسانسور همراه با فروش، قراردادهای سرویس و نگهداری ارائه میدهند، اما به هر حال هزینههای نگهداری آسانسور کششی ممکن است کمی بیشتر از آسانسور هیدرولیکی باشد؛ زیرا در آسانسور هیدرولیکی اجزای مکانیکی کمتری وجود دارد (عمدتاً فقط پاوریونیت و جک) و استهلاک سیستم نیز به دلیل سادگی نسبی پایینتر است. البته نباید تصور کرد نگهداری آسانسور کششی دشوار یا پرهزینه است؛ بلکه صرفاً تنوع قطعات آن نسبت به برخی سیستمهای دیگر بیشتر بوده و اهمیت سرویس بهموقع در عملکرد ایمن آن بسیار زیاد است. خوشبختانه به خاطر فراگیر بودن این نوع آسانسور، بسیاری از سرویسکاران مجرب در دسترساند و قطعات مصرفی آن نیز موجود است، لذا با عقد قرارداد سرویس با شرکتهای معتبر میتوان از بابت نگهداری نگرانی خاصی نداشت.
- محدودیت کاربرد در ارتفاع کم: اگرچه آسانسور کششی را میتوان تقریباً در هر ساختمانی به کار برد، اما در مواردی که ارتفاع جابهجایی بسیار کم است (مثلاً آسانسور یک طبقه یا بالابر فروشگاهی)، استفاده از سیستم کششی چندان رایج نیست. در این حالتها بالابرهای هیدرولیکی یا وینچی ساده ترجیح داده میشوند که سازوکار سادهتری داشته و هزینهٔ کمتری دارند. آسانسور کششی برای عملکرد مطلوب به حداقل ارتفاع چاه (برای جانمایی موتور، وزنه و غیره) نیاز دارد که در پروژههای کمارتفاع ممکن است تأمین آن مقرونبهصرفه نباشد. بنابراین یکی از جنبههای تصمیمگیری، تناسب آسانسور با کاربری و ارتفاع ساختمان است. به طور معمول برای ۲ تا ۴ طبقه آسانسور هیدرولیکی گزینه رقابتی است، اما از ۵ طبقه به بالا کششی بهصرفهتر و کارآمدتر خواهد بود. البته این یک قاعده مطلق نیست ولی روند بازار نصب آسانسور نیز نشان میدهد بیش از ۷۰٪ آسانسورهای زیر ۵ طبقه از نوع هیدرولیک هستند، در حالی که در ساختمانهای بلند آسانسور کششی پر طرفدار است.
مقایسه آسانسور کششی و هیدرولیکی
اکنون که با ویژگیهای آسانسور کششی آشنا شدیم، بد نیست مقایسهای نیز میان این سیستم و رقیب اصلیاش یعنی آسانسور هیدرولیکی داشته باشیم. این دو فناوری هر یک جایگاه خاص خود را دارند و بسته به شرایط پروژه، ممکن است یکی بر دیگری برتری یابد. در این بخش مهمترین وجوه تمایز و تشابه آسانسور کششی و هیدرولیکی را مرور میکنیم:
- محدوده کاربرد و ارتفاع: آسانسور کششی برای ساختمانهای متوسط و بلند ایدهآل است و عملاً محدودیت ارتفاعی ندارد. در مقابل، آسانسور هیدرولیکی بیشتر در ساختمانهای کمارتفاع (تا حدود ۴ طبقه) استفاده میشود و با افزایش ارتفاع کارایی خود را از دست میدهد. علت این امر آن است که در سیستم هیدرولیک طول بیش از حد جک و شلنگهای روغن مشکلات فنی ایجاد میکند و کنترل حرکت در کورسهای بلند دشوار میشود. همچنین سرعت آسانسورهای هیدرولیکی محدودتر است (حداکثر ~۱ متر بر ثانیه) در حالی که آسانسور کششی به سادگی سرعتهای ۲٫۵ متر بر ثانیه یا بیشتر را فراهم میکند. بنابراین در برجهای بلند و پررفتوآمد، گزینهای جز آسانسور کششی وجود ندارد.
- فضای موردنیاز و سازهٔ ساختمان: آسانسور هیدرولیکی یک مزیت مهم دارد و آن عدم نیاز به موتورخانه در بالای چاه است. میتوان پاوریونیت (مجموعه موتور و پمپ) را در پایین و کنار چاه در یک فضای کوچک قرار داد و جک هیدرولیک نیز داخل چاه عمل میکند. بنابراین بام ساختمان دستنخورده باقی میماند و نیازی به اتاقک اضافی نیست. همچنین چون وزنه تعادل در کار نیست، سقف چاه آسانسور هیدرولیک نیاز به تحمل بار سنگینی ندارد و سازه سادهتری کافی است. در مقابل، آسانسور کششی سنتی باید حتماً فضایی بالای چاه برای موتورخانه داشته باشد (مگر اینکه از نوع روملس باشد) و چارچوب سقف چاه نیز باید توان تحمل تجهیزات و بار دینامیکی را داشته باشد. در پروژههایی که امکان ساخت اتاقک نیست یا حفظ زیبایی بام مهم است (مثل برخی ساختمانهای مسکونی یا بناهای تاریخی)، هیدرولیک مزیت مییابد. البته آسانسورهای کششی روملس این فاصله را کمتر کردهاند اما همچنان نیازمند تمهیدات سازهای بیشتری نسبت به هیدرولیک هستند.
- نحوهٔ عملکرد و راحتی: آسانسور هیدرولیکی به نرمی حرکت معروف است. استارت اولیه آن بسیار نرم و بدون تکان انجام میشود و به دلیل خاصیت دمپینگ روغن، ضربه و لرزش اندکی حس میشود. این موضوع در آسانسور کششی نیز با فناوری VVVF تقریباً حل شده و همانطور که گفتیم سواری آسانسور کششی مدرن هم نرم است. اما همچنان مقایسهی دو سیستم نشان میدهد آسانسور هیدرولیک کمصداتر و آرامتر کار میکند؛ زیرا موتور و پمپ آن را میتوان دور از کابین (مثلاً در طبقه همکف) قرار داد و ارتعاشات آن نیز توسط سیال تا حد زیادی جذب میشود. در حالی که در آسانسور کششی، موتور در بالای چاه و نزدیک به اتاقک است و صدای چرخدنده و حرکت طنابها ممکن است به کابین منتقل شود. به هر حال، هر دو سیستم در مدلهای جدید استانداردهای بالایی از نظر راحتی ارائه میدهند و احتمالاً کاربران تفاوت چندانی حس نکنند، مگر آنکه شرایط خاصی حاکم باشد (مثلاً آسانسور کششی قدیمی با موتور گیربکس پرصدا در مقابل آسانسور هیدرولیک نو).
- توان مصرفی و بهرهوری: این دو نوع آسانسور از نظر الگوی مصرف انرژی تفاوتهایی دارند. در آسانسور کششی به دلیل وجود وزنه تعادل، موتور تنها اختلاف وزن را جابهجا میکند و لذا توان کمتری نیاز دارد. اما در آسانسور هیدرولیکی چون وزنهای در کار نیست، موتور باید کل وزن کابین و مسافرین را بلند کند و طبیعتاً توان بالاتری میطلبد. از سوی دیگر، آسانسور هیدرولیک در هنگام پایین آمدن نیاز به روشن بودن موتور ندارد و کابین صرفاً با باز شدن یک شیر و تحت نیروی گرانش به پایین میآید؛ در نتیجه موتور آن فقط در نیمی از مسیر کار میکند و نیمه دیگر مسیر بدون مصرف برق طی میشود. بنابراین اگر تعداد حرکتها کم باشد، مصرف برق کل آسانسور هیدرولیکی میتواند قابل مقایسه یا حتی کمتر از کششی دو سرعته باشد. اما در مجموع برای کاربردهای پرترافیک، آسانسور کششی مصرف انرژی بهینهتری دارد – بهخصوص مدلهای جدید با درایو و سیستم بازیابی انرژی – در حالی که هیدرولیک با هر بار بالا رفتن باید انرژی قابل توجهی صرف پمپ کردن سیال کند و بخشی از آن انرژی هم به صورت حرارت در روغن تلف میشود.
- ظرفیت حمل و کاربردهای ویژه: هر دوی این آسانسورها قادر به حمل بارها و نفرات در ظرفیتهای بالا هستند، اما آسانسور هیدرولیکی در برخی کاربردهای خاص برتری دارد. مثلاً برای خودروبرها و آسانسورهای باربر فوقسنگین غالباً از سیستم هیدرولیک (چه به صورت جک مستقیم و چه قیچی) استفاده میشود، چون حذف وزنه تعادل و تکیه بر جک قدرتمند امکان جابهجایی بارهای چند تُنی را در فضای محدود میدهد. همچنین در پارکینگهای مکانیزه طبقاتی بالابرهای هیدرولیکی به کار میروند که میتوانند کل خودرو را بلند کنند. آسانسور کششی نیز تا ظرفیتهای بالا قابل طراحی است (با چندین رشته سیمبکسل ضخیم و موتور پرقدرت)، اما برای بارهای بسیار سنگین ابعاد تجهیزات آن بزرگ و پرهزینه میشود و صرفه نخواهد داشت. بنابراین برای بارهای سنگین و پروژههای صنعتی، هیدرولیک یک رقیب جدی است. اما در آسانسورهای مسافری و بهویژه در ساختمانهای بلند، تقریباً همیشه کششی انتخاب میشود و از نظر ظرفیت نفرات هیچ کمبودی وجود ندارد (برای نمونه آسانسورهای کششی ۲۰ نفره یا بیشتر در برجها به سادگی قابل پیادهسازی است).
- ایمنی و پشتیبان اضطراری: هر دوی این آسانسورها از استانداردهای ایمنی بالایی برخوردارند و تجهیزاتی مثل گاورنر، ترمز ایمنی، سنسورهای درب و غیره در هر دو بهکار گرفته میشوند. با این حال یک تفاوت در سناریوی قطع برق یا نقص فنی نمود پیدا میکند: در آسانسور کششی هنگام قطع برق، سیستم نجات اضطراری (یوپیاس یا باتری) موتور را در جهت پایینآوردن کابین به نزدیکترین طبقه به حرکت در میآورد. در آسانسور هیدرولیکی نیز یک سیستم فرود اضطراری با باتری تعبیه میشود که شیر برقی را باز کرده و کابین را آرام به پایینترین طبقه میآورد. از این نظر هر دو سیستم راهحل دارند. اما در صورت پاره شدن کابل یا شل شدن آن، آسانسور کششی به لطف گاورنر و پاراشوت از سقوط محافظت میشود؛ در آسانسور هیدرولیکی نیز اگر شلنگ هیدرولیک بترکد، یک شیر ایمنی شکست شلنگ جلوی سقوط ناگهانی را میگیرد. نکته دیگر ایمنی در زلزله است: برخی عقیده دارند به دلیل نبود وزنه سنگین و تجهیزات موتورخانه، آسانسور هیدرولیکی در زلزله ایمنتر است (چون خطر سقوط وزنه یا موتور وجود ندارد و جک روی زمین تکیه کرده است) . در مقابل، حامیان آسانسور کششی میگویند احتمال آسیب جک هیدرولیک در اثر تکانهای شدید بیشتر است و نشت روغن میتواند خطرساز شود. در عمل، هر دو سیستم اگر مطابق استاندارد نصب شوند در برابر زلزله تا حد خوبی ایمن هستند و مهمتر آن است که پس از زلزله توسط کارشناس بازبینی شوند.
چرا برای خرید آسانسور کششی، پارس ایمن الکترونیک را انتخاب کنید؟
- تجربه بالا: پارس ایمن الکترونیک با بیش از دو دهه تجربه در صنعت سیستمهای بالابر و آسانسور، همواره پیشرو در ارائه راهکارهای نوین و باکیفیت بوده است . رزومهی بلندمدت این شرکت نشاندهنده ثبات و تخصص آن در طی سالیان است.
- نمایندگی برندهای معتبر با قیمت رقابتی: این شرکت نمایندگی رسمی برندهای مطرح آسانسور را در اختیار دارد و با حذف واسطهها، تجهیزات را با قیمت بسیار رقابتی به خریداران عرضه میکند. به عبارتی شما با خرید از پارس ایمن، مطمئن هستید که هم محصولی اصل و استاندارد دریافت میکنید و هم هزینهی اضافی بابت واسطهگری پرداخت نخواهید کرد.
- استفاده از جدیدترین تکنولوژیها: پارس ایمن همواره بهروزترین تکنولوژیهای صنعت آسانسور را دنبال و بکار میگیرد. چه در زمینه موتورهای کممصرف گیرلس، چه در سیستمهای کنترل هوشمند ترافیک آسانسور یا تجهیزات ایمنی پیشرفته، این شرکت تلاش میکند تا جدیدترینها را در اختیار مشتریان خود بگذارد. بهروزبودن فناوری، علاوه بر افزایش کارایی و ایمنی، موجب طول عمر بیشتر دستگاه و کاهش هزینههای نگهداری میشود.
- تیم متخصص و خدمات جامع: یکی از داراییهای اصلی پارس ایمن الکترونیک تیم فنی متخصص و باتجربهی آن است. از مرحله مشاوره و طراحی اولیه آسانسور متناسب با ساختمان شما گرفته تا نصب نهایی و راهاندازی و حتی سرویسهای دورهای، همه توسط پرسنل حرفهای انجام میشود. خدمات این شرکت شامل فروش، نصب، راهاندازی، سرویس و نگهداری است؛ یعنی چرخه کامل خدمات پس از فروش را پوشش میدهد تا خریدار دغدغهای از این بابت نداشته باشد.
- اولویت دادن به ایمنی و رضایت مشتری: شعار نانوشته پارس ایمن، تأمین امنیت، هوشمندسازی و رفاه برای مشتریان است. تمامی محصولات عرضهشده دارای استانداردهای ملی و بینالمللی مربوطه هستند و قبل از تحویل، تستهای کیفی سختگیرانهای را میگذرانند. همچنین این شرکت با برخورداری از پشتیبانی ۲۴ ساعته، در صورت بروز هر مشکلی سریعاً به یاری مشتریان میشتابد. رضایت بالای کارفرمایان و تداوم همکاری آنها با پارس ایمن، گواهی بر تعهد این شرکت به کیفیت و خوشقولی است.
در نهایت، خرید یا نوسازی آسانسور کششی یک سرمایهگذاری بلندمدت است. توصیه میشود حتماً از مشاوره شرکتهای متخصص مانند پارس ایمن الکترونیک بهره بگیرید تا بهترین راهکار را بر اساس نیاز خود دریافت کنید. پارس ایمن با افتخار اعلام میکند که تجربهای مطمئن و آسوده را برای شما رقم خواهد زد؛ این همان چیزی است که از یک آسانسور مدرن و یک ارائهدهنده خدمات حرفهای انتظار میرود.
