Лифт

Лифт — это стационарное грузоподъёмное устройство, предназначенное для вертикального или наклонного перемещения людей и грузов с одного уровня на другой в зданиях и сооружениях. Лифты относятся к классу подъёмных машин прерывного действия и являются неотъемлемой частью современной городской инфраструктуры, обеспечивая доступность высотных зданий для всех категорий граждан.

История

Ранние прототипы

Первые упоминания о механизмах, способных поднимать грузы, относятся к Древнему Египту (III век до н. э.). Археологические находки свидетельствуют об использовании простейших подъёмных устройств с ручным или животным приводом при строительстве пирамид. В Древнем Риме в I веке н. э. архитектор Витрувий описал подъёмник, работавший на принципе рычага и лебёдки.

В Средние века подъёмные механизмы применялись в монастырях и замках для подъёма воды и припасов. Однако все эти устройства не были лифтами в современном понимании, так как не имели кабины для пассажиров и системы безопасности.

Эра паровых и гидравлических лифтов

Первый пассажирский лифт был установлен в 1743 году во дворце французского короля Людовика XV в Версале. Он назывался «летающий стул» и приводился в движение мускульной силой слуг, которые тянули за верёвки, перекинутые через блоки.

Настоящий прорыв произошёл в XIX веке с началом промышленной революции. В 1823 году в Лондоне архитекторы Бертон и Хорнер построили пассажирский лифт, работавший от паровой машины. В 1852 году американский изобретатель Элиша Отис продемонстрировал устройство безопасности, которое предотвращало падение кабины при обрыве каната. Это изобретение, названное «ловушкой», сделало лифты безопасными для массового использования. Первый пассажирский лифт с такой системой был установлен в 1857 году в универмаге E. V. Haughwout & Co. в Нью-Йорке.

В 1870-х годах получили распространение гидравлические лифты, работавшие от давления воды. Они были более плавными и тихими, чем паровые, и до появления электрических лифтов оставались доминирующим типом.

Электрические лифты

Первый электрический лифт был создан немецким инженером Вернером фон Сименсом в 1880 году. В 1889 году компания Otis Elevator Company (США) установила первый коммерческий электрический лифт с кнопочным управлением в здании Demarest Building в Нью-Йорке. Электрические лифты быстро вытеснили гидравлические благодаря большей скорости, высоте подъёма и компактности.

В XX веке развитие лифтостроения шло по пути увеличения скорости, грузоподъёмности и автоматизации. В 1900 году был изобретён первый лифт с автоматическими дверями. В 1920-х годах появились системы коллективного управления, позволяющие лифту обслуживать несколько вызовов одновременно. В 1950-х годах внедрены системы управления на реле, а в 1970-х — микропроцессорные системы.

Классификация

Лифты классифицируются по нескольким основным признакам.

По назначению

• Пассажирские — предназначены для перевозки людей. Имеют кабину с отделкой, освещением, вентиляцией и кнопками управления. Максимальная скорость современных пассажирских лифтов в высотных зданиях может достигать 18 м/с (64,8 км/ч).
• Грузовые — предназначены для перевозки грузов. Могут иметь увеличенную грузоподъёмность (до 50 тонн и более) и усиленную конструкцию кабины. Часто не имеют отделки и могут эксплуатироваться без пассажиров.
• Грузопассажирские — совмещают функции перевозки людей и грузов. Обычно имеют большую кабину и пониженную скорость.
• Больничные (медицинские) — разновидность пассажирских лифтов, предназначенных для транспортировки больных на каталках или кроватях. Отличаются увеличенными габаритами кабины и повышенной плавностью хода.
• Панорамные — лифты с прозрачными стенами из стекла, устанавливаемые для эстетических целей в торговых центрах, отелях и смотровых площадках.
• Специальные — лифты для особых условий: пожарные (для эвакуации людей и подъёма пожарных), взрывозащищённые (на химических и нефтеперерабатывающих заводах), лифты для инвалидов-колясочников.

По типу привода

• Электрические — наиболее распространённый тип. Кабина перемещается с помощью электродвигателя через систему канатов и шкивов. Различают лифты с редукторным (для низких и средних скоростей) и безредукторным (для высоких скоростей) приводом.
• Гидравлические — движение кабины осуществляется за счёт гидравлического цилиндра (плунжера). Используются в зданиях малой и средней этажности (до 6-8 этажей), а также в грузовых лифтах. Преимущество — высокая грузоподъёмность и плавность хода, недостаток — ограниченная высота подъёма и необходимость в машинном помещении.
• Пневматические — относительно новый тип, где кабина перемещается за счёт разности давления воздуха. Используются в частных домах и небольших зданиях. Отличаются компактностью и отсутствием машинного помещения.

По способу управления

• Кнопочное — вызов осуществляется нажатием кнопки на этаже, а назначение этажа — кнопкой в кабине.
• Дистанционное — вызов лифта возможен с помощью пульта, мобильного приложения или считывателя карт доступа.
• Групповое — система управления объединяет несколько лифтов в единую группу, оптимизируя их работу (например, распределяя вызовы между кабинами).

Устройство и принцип работы

Основными элементами лифта являются:

1. Кабина — металлическая конструкция, в которой размещаются пассажиры или груз. Снабжена дверями, освещением, вентиляцией и панелью управления.
2. Шахта — вертикальное пространство, в котором движется кабина. Изготавливается из железобетона, кирпича или металла. В шахте размещаются направляющие, по которым скользит кабина.
3. Машинное помещение — техническое помещение, где располагается привод (электродвигатель, редуктор, лебёдка) и система управления. В современных лифтах может отсутствовать (безмашинное помещение), когда привод размещается непосредственно в шахте.
4. Привод — устройство, создающее усилие для перемещения кабины. В электрических лифтах это электродвигатель, вращающий шкив, на который намотаны канаты. В гидравлических — гидроцилиндр.
5. Канаты (тросы) — стальные канаты, соединяющие кабину с противовесом и приводом. Обычно используется 4-8 канатов, каждый из которых способен выдержать вес кабины с полной нагрузкой.
6. Противовес — груз, уравновешивающий вес кабины и части груза. Уменьшает нагрузку на привод и снижает энергопотребление.
7. Система безопасности — включает в себя:

• Ловители — механические устройства, которые при превышении скорости (например, при обрыве канатов) зажимают направляющие и останавливают кабину.
• Ограничитель скорости — центробежный механизм, контролирующий скорость движения кабины и активирующий ловители.
• Концевые выключатели — отключают привод при достижении кабиной крайних положений.
• Электрические блокировки — предотвращают движение лифта при открытых дверях.

Принцип работы электрического лифта: электродвигатель через редуктор или напрямую вращает шкив, на который намотаны канаты. Один конец канатов крепится к кабине, другой — к противовесу. При вращении шкива в одну сторону кабина поднимается, а противовес опускается, и наоборот. Система управления, получая сигналы от кнопок и датчиков, регулирует скорость, ускорение и точность остановки.

Применение и значение

Лифты являются ключевым элементом высотного строительства. Без них невозможно существование современных небоскрёбов, торговых центров, больниц, аэропортов и жилых комплексов. Они обеспечивают:

• Доступность — позволяют людям с ограниченными возможностями, пожилым и семьям с детьми комфортно перемещаться между этажами.
• Эффективность — значительно сокращают время на вертикальное перемещение по сравнению с лестницами.
• Экономику — увеличивают полезную площадь зданий, так как не требуют больших лестничных маршей.

В России лифтовое хозяйство является одной из крупнейших отраслей. По данным на 2023 год, в стране эксплуатируется более 500 000 лифтов, из которых значительная часть требует замены из-за выработки нормативного срока службы (25 лет). Крупнейшими производителями лифтов в России являются: Щербинский лифтостроительный завод (Московская область), Карачаровский механический завод (Москва), Могилёвский лифтостроительный завод (Беларусь, продукция широко представлена в РФ), а также ряд компаний, выпускающих лифты по лицензиям зарубежных брендов.

Интересные факты

• Самый быстрый лифт в мире установлен в Шанхайской башне (Китай). Его скорость составляет 20,5 м/с (73,8 км/ч).
• Самый высокий лифт в мире находится в здании Бурдж-Халифа (ОАЭ) — он поднимается на высоту 504 метра.
• Первый лифт в России был установлен в 1901 году в гостинице «Метрополь» в Москве.
• В 2010 году в Японии был создан лифт, способный двигаться не только вверх-вниз, но и по горизонтали (с помощью системы перестановки кабин между шахтами).
• Около 70% всех лифтов в мире производится компаниями Otis, Schindler, Kone и ThyssenKrupp.

Источники

• Федеральный закон № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (в части лифтов).
• Технический регламент Таможенного союза «Безопасность лифтов» (ТР ТС 011/2011).
• Справочник «Лифты и подъёмники» (под редакцией В. И. Байкова).
• Данные Росстата и Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ.
• Материалы музея компании Otis (США).