Лифт
Лифт (от англ. lift – поднимать), стационарный подъёмник периодического действия с вертикальным движением кабины по жёстким прямолинейным направляющим; используется для перемещения (подъёма и спуска) людей и/или грузов. В состав лифта входят:
тяговый орган;
кабина с дверями (перевозит пассажиров и/или другие грузы);
панель управления с двухсторонней связью с диспетчерским пультом и др.
Лифты устанавливают в шахте (полностью или частично огороженное место от пола приямка до перекрытия), в которой двигаются кабина и (при наличии) противовес (уравновешивает силы тяжести массы кабины и груза). В шахте оборудованы:
направляющие кабины и противовеса, двери посадочных площадок, ловители (устройства для остановки и удержания кабины или противовеса при аварийной ситуации);
буферы (устройства плавного замедления кабины);
упоры в приямке и др.
Основные характеристики лифта – номинальная (расчётная) скорость движения, грузоподъёмность (наибольшая масса груза без учёта массы кабины и постоянно расположенных в ней устройств), максимальная высота подъёма кабины (расстояние по вертикали между уровнями нижней и верхней посадочных площадок лифта) и количество остановок. Лифты в зависимости от назначения, высоты подъёма, расположения силовой установки, планирования и конструкции зданий имеют различные кинематические схемы (принципиальная схема взаимодействия подъёмного механизма с подвижными частями лифта – кабиной и противовесом). К лифту предъявляются требования по безопасности, надёжности конструкции, плавности разгона, движения и торможения, точности остановки кабины и др.
Классификация и назначение
По виду транспортируемых грузов лифты подразделяются на пассажирские (грузопассажирские), грузовые и специальные. Пассажирские лифты (грузоподъёмность 300–2000 кг) используются в жилых и общественных зданиях [могут быть панорамными, с прозрачной изгородью для обзора пассажирами из кабины окружающего пространства (рис. 1)], на промышленных предприятиях, в лечебно-профилактических учреждениях (больничный лифт), коттеджах и др. В пассажирских лифтах допускается перевозка лёгких грузов и предметов домашнего обихода при условии, что их общая масса вместе с пассажирами не превышает грузоподъёмности лифта. Перевозка взрывоопасных и легковоспламеняющихся предметов запрещена. В больничных лифтах размеры кабины и конструкция позволяют перевозить пациентов (в том числе на каталках, кроватях и др.) и/или медицинское оборудование.
Грузовые лифты бывают:
обычные – верхняя часть кабины связана с силовой установкой канатами (грузоподъёмность до 3200 кг, иногда от 4000 до 6300 кг и более);
выжимные (кабина приводится в движение за счёт силы, приложенной к её низу, грузоподъёмность 500–3200 кг);
тротуарные (выжимной лифт, кабина которого выходит из шахты через расположенный в её верхней части люк, грузоподъёмность 500–3200 кг);
грузовые малые (для подъёма и спуска без пассажира небольших грузов массой до 250 кг, высота кабины не более 1250 мм).
Специальные (нестандартные) лифты изготавливаются в соответствии с особо разработанными техническими условиями (например, лифты для подъёма космонавтов в кабину космического корабля). По скорости движения кабины лифты подразделяют на:
тихоходные (до 1,0 м/с);
быстроходные (1,0–2,0 м/с);
скоростные (2,0–4,0 м/с);
высокоскоростные (свыше 4,0 м/с).
По способу обслуживания различают лифты самостоятельного пользования (управляет сам пассажир) и управляемые лифтёром. В зависимости от типа шахты различают лифты с установкой в глухой (кирпичная, железобетонная, блочная и пр.), металлокаркасной или комбинированной шахте. Машинное помещение лифта может располагаться над шахтой, под шахтой или сбоку от неё. По конструкции дверей шахты и кабины подразделяются на лифты:
с распашными дверями;
с вертикально-раздвижными дверями;
с горизонтально-раздвижными дверями.
По виду привода дверей различают лифты:
с ручными приводами (двери шахты и кабины открывает сам пассажир);
полуавтоматическими приводами (двери открываются вручную, а закрываются автоматически с помощью доводчика);
автоматическими приводами;
комбинированными приводами (двери кабины – с автоматическим приводом, двери шахты – с ручным).
В зависимости от конструкции тягового органа лифты подразделяют на:
канатные;
цепные (используется цепь Галля);
ленточные;
винтовые (оснащены передачей винт – гайка);
реечные (применяются приводная шестерня и зубчатая рейка).
В соответствии с типом привода подъёмного механизма лифты бывают:
электрические;
гидравлические;
пневматические.
Электрические лифты (с тяговым электрическим приводом переменного или постоянного тока) получили наибольшее распространение (рис. 2). Они монтируются и работают в шахтах, оборудованных лебёдкой с редуктором (применяют на тихоходных лифтах) или без него. 
Рис. 2. Схема пассажирского электрического лифта.Наиболее распространённая система привода имеет двухскоростной асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. В конструкциях лифтов, движущихся со скоростями более 1 м/с, используют специальные электроприводы постоянного или переменного тока, работающие при напряжении 380–400 В и обеспечивающие регулирование скорости в большом диапазоне. В высокоскоростных лифтах применяется частотный регулятор скорости главного привода, что делает разгон и торможение лифтов плавными, а передвижение комфортным и бесшумным. Частотные регуляторы также устанавливаются на привод дверей кабины лифта – это обеспечивает бесшумное закрытие и быстрое открытие дверей.
Гидравлические лифты включают механизм подъёма на основе гидроцилиндра, который действует на кабину непосредственно или через рычажную систему. Движение штока или плунжера гидроцилиндра на подъём обеспечивается под действием давления потока рабочей жидкости, которая поступает от гидроагрегата. Опускание кабины лифта происходит под действием силы тяжести на шток или плунжер гидроцилиндра, что обеспечивает слив рабочей жидкости в бак через специальное управляемое клапанное устройство, которое, регулируя поток рабочей жидкости, поступающей в гидроцилиндр при подъёме, и слив её в бак при опускании груза, поддерживает требуемую скорость движения, допустимый уровень ускорений и необходимую точность остановки на погрузочной площадке. Лифты с гидравлическим приводом рассчитаны для подъёма грузов большой массы, однако высота и скорость подъёма таких лифтов ограничены (устанавливаются в малоэтажных общественных жилых и производственных зданиях, выставочных павильонах, магазинах, складах и др.).
В пневматическом лифте передвижение кабины осуществляется в цилиндрической шахте (как правило, прозрачной) за счёт разницы в давлении воздуха над и под ней (создаётся вакуумным насосом, расположенным в верхней части шахты). Когда насос выкачивает воздух из шахты, кабина поднимается под воздействием атмосферного давления снизу кабины. Клапан, регулирующий впуск воздуха в верхнюю часть шахты, контролирует падение давления и возможность подъёма, а также скорость движения кабины. Когда клапан впускает атмосферный воздух в верхнюю секцию (с низким давлением), лифт снижается на нужный этаж. Нижняя часть шахты открыта для доступа атмосферного воздуха.
Управление режимом работы лифта (пуск, разгон, замедление, остановка, изменение направления движения) осуществляется пускорегулирующей аппаратурой и датчиками контроля положения кабины, которая размещается обычно в кабине или на посадочной площадке, либо применяется комбинированная схема. Безопасность лифтов обеспечивают средства автоматической защиты и блокировки электрических и механических устройств. Лифты оборудуются автоматическими дверями, световой сигнализацией, а также двухсторонней связью кабины с диспетчерским пультом, обслуживающим одновременно несколько лифтов.
Историческая справка
Первое упоминание о прототипе лифта – «подъёмном аппарате», построенном Архимедом в 236 до н. э., принадлежит римскому архитектору Витрувию. Более поздние сведения датируются серединой 6 в. н. э. – лифт в монастыре Святой Екатерины (Египет). В 17–18 вв. различные подъёмники сооружали во Франции («Летающий стул» Велайера в одном из парижских дворцов и др.) и в Великобритании (в Виндзорском замке). С конца 18 в. пассажирские лифты сооружали в России (Царское Село, Петергоф, подмосковная усадьба Кусково); в 1793 г. И. П. Кулибин сконструировал винтовой механизм для подъёма и спуска кресел в Зимнем дворце; в 1816 г. лифт установлен в главном доме подмосковной усадьбы Архангельское. В США инженер Э. Г. Отис в 1854 г. на выставке в Нью-Йорке в здании «Кристал Палас» продемонстрировал лифт с приводом от паровой машины, в котором кабина поднималась канатами, безопасность обеспечивало специальное устройство – ловители, которые при обрыве канатов останавливали кабину. В 1859 г. в отеле «Пятая авеню» был смонтирован «винтовой лифт» конструкции Отиса, в котором кабина перемещалась, как гайка, по вертикальному металлическому винту, смонтированному в шахте (конструкция оказалась неудобной и дорогой). В 1867 г. сыновьями Отиса основана фирма, которая успешно работает и считается лидером современного лифтостроения. Гидравлический лифт изобретён во Франции и впервые показан на Всемирной выставке в Париже в 1867 г. (скорость подъёма до 3,5 м/с); позднее его установили на Эйфелевой башне. Электрический лифт запатентован в Германии в 1861 г. Первый электрический лифт с реечной передачей от двигателя, изготовленный в 1880 г. немецкой фирмой «Сименс и Гальске» (Siemens und Halske), поднимался на высоту 22 м за 11 секунд. В 1889 г. фирма «Отис» впервые смонтировала электрический лифт в одном из ньюйоркских небоскрёбов. С начала 20 в. получили широкое распространение лифты с электрическим приводом и передачей движения канатоведущими шкивами от лебёдки, которые применяются и в современных конструкциях. В дореволюционной России лифтостроение практически отсутствовало. Развитие этой отрасли машиностроения в СССР началось во 2-й половине 1940-х гг., после окончания Великой Отечественной войны1941–1945 гг., тогда было начато серийное производство лифтов.
Современные пассажирские лифты при вместимости до 30 человек перемещаются обычно со скоростями 0,5–4,0 м/с, высокоскоростные – до 17,0 м/с. Грузовые лифты транспортируют до 10 т груза со скоростью до 1,5 м/с. Самые скоростные лифты – 16,83 м/с, установлены (2004) в башне «Тайбэй 101» (остров Тайвань). В небоскрёбе «Сирс тауэр» (Чикаго) установлено 106 лифтов, из которых 16 – двухэтажные (принимают и высаживают пассажиров одновременно с двух этажей).