Vi siete mai chiesti che cosa vi tiene al sicuro e vi fa muovere senza problemi all'interno di un ascensore? In questo articolo ci addentriamo nell'intricata struttura e nei principi di funzionamento degli ascensori, esplorandone i principali componenti e sistemi. Dalla macchina di trazione ai dispositivi di sicurezza, scoprirete come gli ascensori funzionano senza problemi. Scoprirete come i diversi sistemi lavorano insieme per garantire sicurezza, efficienza e comfort. Preparatevi ad approfondire la conoscenza della tecnologia che sta alla base di una delle comodità più essenziali degli edifici moderni.
Gli ascensori si dividono generalmente in due categorie: ascensori con sale macchine e ascensori senza sale macchine.
Come suggerisce il nome, gli ascensori senza sala macchine non dispongono di una sala macchine. La macchina di trazione di questo tipo di ascensore è installata sulla rotaia di guida e sulla trave portante, mentre l'armadio di comando e le altre apparecchiature sono fissate sulla parete del pozzo.
Gli ascensori con sale macchine, che comprendono gli ascensori con sale macchine piccole e gli ascensori con sale macchine normali, hanno in genere la sala macchine situata in alto e occupano più spazio rispetto agli ascensori senza sale macchine. Di seguito ci concentreremo sulla struttura di base degli ascensori con sale macchine.
Questa sezione ospita i componenti critici di azionamento e controllo dell'impianto dell'ascensore. In genere comprende la macchina di trazione (che fornisce la forza motrice all'ascensore), il regolatore di velocità (un dispositivo di sicurezza che monitora e controlla la velocità dell'ascensore), l'armadio di comando principale (che contiene i sistemi logici e di controllo dell'ascensore), l'armadio di distribuzione dell'energia e l'apparecchiatura di ventilazione per mantenere condizioni operative ottimali.
La sezione della cabina dell'ascensore comprende l'abitacolo e i meccanismi associati. Questo comprende la cabina stessa (progettata per la sicurezza e il comfort dei passeggeri), i dispositivi di sicurezza (un sistema di frenata di emergenza), le funzioni di sicurezza come il sistema di comunicazione di emergenza, il meccanismo di azionamento delle porte, i dispositivi di livellamento di precisione per l'allineamento regolare del pavimento e il pannello operativo della cabina (COP) che ospita l'interfaccia di controllo per i passeggeri.
Questa sezione comprende i componenti di ciascun piano. Comprende le porte del corridoio (che forniscono l'accesso all'ascensore a ogni piano), la testata della porta (che sostiene il gruppo della porta), i telai delle porte, le guide e la ferramenta associata, come i cursori e i rulli per il funzionamento regolare della porta, e la soglia della porta (la soglia tra il piano e la cabina dell'ascensore).
La montaia, nota anche come vano ascensore, è il passaggio verticale attraverso il quale viaggia la cabina dell'ascensore. Contiene binari di guida per dirigere il movimento della cabina, contrappesi per bilanciare il sistema, vari cavi e funi (tra cui funi di sospensione, funi di compensazione e cavi di corsa per l'alimentazione e la comunicazione), sistemi di tamponamento sul fondo per la decelerazione di emergenza e spesso include sensori e interruttori di sicurezza lungo tutta la sua lunghezza.
Il sistema di trazione è il principale meccanismo di trasmissione di potenza di un ascensore, responsabile della generazione e del trasferimento della forza necessaria per spostare la cabina. È costituito principalmente dalla macchina di trazione (in genere un motore elettrico a ingranaggi o senza ingranaggi), dalle funi metalliche in acciaio ad alta resistenza, dalla puleggia motrice e dalle pulegge deviatrici. L'efficienza e l'affidabilità del sistema sono fondamentali per il buon funzionamento dell'ascensore e per la conservazione dell'energia.
Il sistema di guida assicura un movimento verticale preciso della cabina e del contrappeso all'interno del vano del montacarichi. È costituito da guide in acciaio lavorato, pattini o rulli di guida e staffe per le guide. I sistemi moderni spesso incorporano guide a rulli attive con meccanismi di smorzamento integrati per migliorare la qualità della corsa riducendo al minimo le vibrazioni e i movimenti laterali, soprattutto negli ascensori ad alta velocità.
Il sistema della vettura è l'interfaccia principale per i passeggeri, progettato per garantire sicurezza, comfort e funzionalità. Comprende il telaio dell'auto (imbracatura), che sostiene i carichi strutturali, e l'involucro dell'auto. I design avanzati delle auto incorporano materiali leggeri come le leghe di alluminio per ridurre il consumo energetico e possono essere dotati di interni personalizzabili, illuminazione intelligente e sistemi di purificazione dell'aria per migliorare l'esperienza dei passeggeri.
Il sistema di porte controlla l'accesso all'ascensore e garantisce la sicurezza dei passeggeri durante il transito. Comprende le porte di cabina, le porte di piano, gli operatori delle porte e i dispositivi di interblocco. I moderni sistemi di porte utilizzano azionamenti a frequenza variabile controllati da microprocessore per un funzionamento fluido e silenzioso e incorporano sensori avanzati per evitare ostruzioni e garantire un posizionamento preciso delle porte.
Questo sistema ottimizza l'efficienza energetica e garantisce una trazione costante bilanciando il peso della vettura. È costituito dal contrappeso, che in genere pesa 40-50% del peso a pieno carico della vettura, e da una catena di compensazione o da una fune per gli edifici alti. I sistemi avanzati possono utilizzare una gestione attiva del peso per regolare la massa del contrappeso in base al carico della vettura, migliorando ulteriormente l'efficienza energetica.
Il sistema di azionamento elettrico alimenta e controlla il movimento dell'ascensore. Comprende l'azionamento principale (spesso un motore sincrono a magneti permanenti per una maggiore efficienza), il sistema di alimentazione, l'encoder per un feedback preciso della velocità e della posizione e un azionamento a frequenza variabile per un'accelerazione e una decelerazione fluide. I sistemi moderni incorporano azionamenti rigenerativi che possono recuperare e reimmettere energia nella rete elettrica dell'edificio durante la discesa o in caso di carico ridotto.
Il sistema di controllo è il cervello dell'ascensore, che gestisce tutte le operazioni e garantisce prestazioni ottimali. Comprende il controllore principale (spesso un controllore logico programmabile o un sistema di controllo dell'ascensore dedicato), il sistema di posizionamento, il pannello operativo della cabina e le stazioni di chiamata di piano. I sistemi di controllo avanzati utilizzano l'intelligenza artificiale e gli algoritmi di apprendimento automatico per la manutenzione predittiva, l'ottimizzazione del traffico e la gestione dell'energia.
Il sistema di sicurezza è un componente fondamentale per garantire la protezione dei passeggeri e la conformità alle normative. Comprende il regolatore di velocità, i dispositivi di sicurezza, i respingenti e i freni di emergenza. I moderni sistemi di sicurezza incorporano il monitoraggio elettronico di tutti i componenti critici, gruppi di continuità per il funzionamento di emergenza e sistemi di comunicazione avanzati per il monitoraggio a distanza e la risposta rapida a potenziali problemi. Inoltre, nelle regioni a rischio sismico sono integrati sensori sismici e modalità di funzionamento per migliorare la sicurezza dei passeggeri durante gli eventi sismici.
Un impianto ascensore è costituito da una cabina e da un contrappeso, collegati tra loro da funi metalliche in acciaio ad alta resistenza. L'azionamento di trazione, azionato da una macchina di trazione di precisione, facilita il movimento verticale della cabina e del contrappeso lungo guide dedicate all'interno del vano ascensore.
I pattini di guida, montati in modo strategico sul telaio della cabina, si interfacciano con le guide fisse ancorate alle pareti del montacarichi dell'edificio. Questa configurazione garantisce una corsa verticale fluida e impedisce la deviazione laterale o l'oscillazione durante il funzionamento, migliorando la qualità della corsa e la sicurezza dei passeggeri.
Il sistema di frenatura dell'ascensore impiega un freno a blocco normalmente chiuso, a molla o a rilascio elettrico. Durante il normale funzionamento, il freno rimane disinnestato, consentendo il libero movimento. In caso di perdita di potenza o di segnali di arresto di emergenza, il freno si innesta istantaneamente, arrestando il movimento della cabina e trattenendola in modo sicuro al piano più vicino, facilitando l'ingresso e l'uscita in sicurezza dei passeggeri.
La cabina, un involucro strutturalmente rinforzato, funge da componente portante principale per passeggeri o merci. Il contrappeso, che in genere pesa circa 40-50% della capacità nominale della cabina più il peso della stessa, ottimizza l'efficienza energetica riducendo il carico effettivo sul sistema di trazione. Un sistema di compensazione a catena o a fune regola dinamicamente le variazioni di peso della fune durante la marcia, garantendo una trazione costante e un livellamento preciso del pavimento per l'intera gamma di corse.
Il sistema di controllo elettrico dell'ascensore orchestra tutti gli aspetti del funzionamento, compresa la selezione del piano, il livellamento automatico, la regolazione della velocità e l'illuminazione della cabina. Un sistema integrato di indicatori di posizione fornisce aggiornamenti in tempo reale sulla direzione della cabina e sulla posizione del piano. Numerosi dispositivi di sicurezza ridondanti, tra cui regolatori di sovravelocità, sistemi tampone e freni di emergenza, lavorano in sinergia per garantire un funzionamento a prova di guasto in tutte le condizioni.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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