แนวคิดของลิฟท์นั้นธรรมดามาก ที่จริงมันก็คือกล่อง ทำไว้สำหรับขนของ โดยผูกกล่องติดไว้กับเชือก หรือ ไฮดรอลิก เพื่อใช้มันยกขึ้นและลงเท่านั้น
อย่างไรก็ตามลิฟท์สมัยใหม่ มีระบบซับซ้อนกว่าสมัยก่อนมาก เพราะต้องบรรทุกผู้โดยสาร และของที่มีขนาดใหญ่ขึ้น จึงจำเป็นที่จะต้องมีระบบความปลอดภัย และการเคลื่อนที่ก็ต้องนิ่มนวลขึ้น
เราแบ่งลิฟท์ออกเป็น 2 ประเภทดังนี้
- ลิฟท์ระบบไฮดรอลิก
- ลิฟท์ที่ใช้สายเคเบิล
กดที่ปุ่ม Going up เมื่อต้องการขึ้น และ Going down เมื่อต้องการลง
- ถังบรรจุน้ำมันไฮดรอลิก
- ปั๊มได้กำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้า
- วาวล์อยู่ระหว่างถังบรรจุกับกระบอกไฮดรอลิก
ขณะที่ห้องถูกยกขึ้นไปถึงชั้นที่ต้องการ ระบบควบคุมจะส่งสัญญาณไปที่มอเตอร์เพื่อหยุดปั๊ม ทำให้ไม่มีของเหลวไหลเข้าไปในกระบอก เมื่อวาวล์ยังปิดอยู่ ห้องจะนิ่งอยู่ที่ชั้นนั้น
เมื่อต้องการให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลง ให้เปิดวาวล์ ของเหลวที่อยู่ในกระบอกจะไหลกลับเข้าสู่ถังเก็บ โดยใช้น้ำหนักของห้องลิฟท์กดลูกสูบลง ห้องจะค่อยๆเคลื่อนที่ลง และหยุดในระดับที่ต้องการ ระบบควบคุมทำการปิดวาวล์อีกครั้ง
ระบบนี้ค่อนข้างง่าย ไม่ซับซ้อน
- ขนาดของอุปกรณ์ ที่มีขนาดใหญ่และยาว ถ้าคุณต้องการยกขึ้นสูง ก้านลูกสูบต้องยาวมาก ซึ่งแน่นอนว่ายิ่งลูกสูบยาวมากขึ้น ความแข็งแรงก็น้อยลง และสามารถแตกหักได้ง่าย
- ตัวกระบอกต้องฝังลงใต้ดิน นั่นหมายความว่า ถ้าทรงกระบอกยาวมาก ยิ่งต้องขุดลงใต้ดินลึกมาก ค่าใช้จ่ายย่อมเพิ่มขึ้นแน่นอน ยกตัวอย่างเช่น ถ้าคุณยกห้องขึ้นสูง 10 ชั้น ต้องขุดลงไปใต้ดินลึกอย่างน้อย 9 ชั้นเป็นต้น
- ใช้พลังงานสิ้นเปลืองมากและไม่มีประสิทธิภาพ เพราะสูญเสียไปกับการหมุนมอเตอร์ และขับปั๊มไฮดรอลิก
ลิฟท์ที่ใช้สายเคเบิล
ลิฟท์แบบนี้นิยมใช้กันมากสุด หัองลิฟท์ถูกยกขึ้นและลงโดยสายเคเบิล ที่คล้องผ่านรอก (Sheave) 3 ดังรูป เมื่อรอกหมุนจะฉุดให้สายเคเบิลเคลื่อนที่
เพลาของรอกต่อเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้า (2) ถ้าต้องการทดรอบให้ความเร็วลดลง ต้องมีระบบเกียร์ ทั้งหมดตั้งอยู่ในห้องควบคุม (1)
สายเคเบิลคล้องผ่านรอก ด้านหนึ่งยึดเข้ากับตู้ อีกด้านหนึ่งยึดเข้ากับน้ำหนักถ่วง (4) ซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 40 % ของน้ำหนักห้องที่บรรทุกสูงสุด ในกรณีที่ห้องบรรทุกน้ำหนักเท่ากับ 40 % ของน้ำหนักสูงสุด มันจะเท่ากับน้ำหนักถ่วงพอดี
ความสมดุลที่เกิดขึ้นนี้ ช่วยประหยัดพลังงานได้ มอเตอร์ใช้แรงขับเคลื่อนเพียงเล็กน้อย เพื่อชนะแรงเสี่ยดทาน ก็สามารถยกห้องขึ้นมาได้
ห้องบรรทุก กับน้ำหนักถ่วง เคลื่อนที่อยู่ในรางเลื่อน (guide rails) (5) ช่วยไม่ให้น้ำหนักเลื่อนเหวี่ยงไปมาได้
ลิฟท์ที่ใช้สายเคเบิล สามารถประยุกต์การใช้งานได้หลากหลายกว่าลิฟท์ระบบไฮดรอลิก และมีประสิทธิภาพสูงกว่าด้วย
ระบบความปลอดภัย
ถ้าคุณได้ดูหนังเรื่อง speed ที่คนร้ายวางระเบิดสายเคเบิล ทำให้ลิฟท์ตกลงมา คนโดยสารร้องวีดว้ายกันอย่างตระหนก แต่ในโลกของความเป็นจริง ลิฟท์มีระบบความปลอดภัยอย่างดียิ่ง สามารถป้องกันไม่ให้ลิฟท์ตกลงมาอย่างรวดเร็ว
อุปกรณ์ชิ้นแรก คือสายเคเบิล สายนี้ทำจากโลหะดึงให้เป็นเส้น และถักเป็นสาย แค่เส้นเดียวสามารถรับน้ำหนักของลิฟท์และน้ำหนักถ่วงได้อย่างสบาย สายเคเบิลที่ยึดลิฟท์ไว้มีหลายเส้น แม้เส้นใดเส้นหนึ่งขาดไป เส้นที่เหลือสามารถรับน้ำหนักได้
ถึงแม้ว่าสายเคเบิลทุกเส้นขาด ยังมีระบบความปลอดภัยอีกอย่างหนึ่ง คือระบบเบรก ที่จะช่วยชลอหรือหยุดลิฟท์
ระบบเบรกใช้อุปกรณ์เรียกว่า โกเวอร์เนอร์ (governer) ขอทับศัพท์ภาษาอังกฤษ สายเคเบิลที่พันรอบโกเวอร์เนอร์ แยกออกจากสายเคเบิลที่ใช้ยึดลิฟท์ สมมติว่าสายเคเบิลทุกเส้นขาด ห้องบรรทุกตกลงอย่างรวดเร็ว การทำงานของโกเวอร์เนอร์ เป็นดังนี้
เมื่อคุณกดปุ่ม Play จะได้เห็นการทำงานของโกเวอร์เนอร์
ก้อนน้ำหนัก 2 อันที่อยู่ปลายแขน สามารถเคลื่อนที่ได้ ตำแหน่งปกติอยู่ดังรูป เพราะถูกสปริงรั้งไว้
แต่เมื่อโกเวอร์เนอร์หมุน แรงหนีศูนย์กลางพยายามผลักก้อนน้ำหนักให้ออกไปในแนวรัศมี ต่อต้านกับแรงของสปริง ในกรณีที่เป็นการเคลื่อนที่ปกติ น้ำหนักสองก้อนนี้ยังเคลื่อนที่ออกไปได้ไม่มากนัก แต่ถ้าลิฟท์ตกลงอย่างรวดเร็ว แรงหนีศูนย์จะผลักก้อนน้ำหนักให้ออกไปในแนวรัศมี จนถึงขอบด้านนอกของโกเวอร์เนอร์ ตะขอเกี่ยวเข้ากับขอบด้านนอก ทำให้ล๊อคการหมุน
สายเคเบิลของโกเวอร์เนอร์ต่อเข้ากับห้องบรรทุก และแขนกระดก เมื่อลิฟท์เคลื่อนที่ปกติ ตำแหน่งแขนกระดกอยู่ดังรูป เพราะมีแรงสปริงดึงไว้ แต่เมื่อโกเวอร์เนอร์ถูกล๊อคอย่างกระทันหัน จะเกิดแรงกระฉาก ดึงแขนกระดกขึ้น และดันให้ระบบเบรกทำงานดังรูป
กดปุ่มสีน้ำเงินด้านล่าง คุณจะได้เห็นการเคลื่อนไหวและการทำงานของระบบเบรก
เบรกดังรูป คล้ายกับลิ่ม เมื่อแขนกระตุกขึ้น มันจะทำให้ลิ่มเคลื่อนที่ และกดผ้าเบรกเข้ากับราง ทำให้ลิฟท์ชะลอและหยุดการเคลื่อนที่
ลิฟท์บางตัวมีระบบเบรกไฟฟ้า ซึ่งจะทำงานเมื่อไฟดับ เพื่อปัองกันไม่ให้มีการใช้ลิฟท์ เมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้านั่นเอง
ถ้าระบบเบรกพัง และสายเคเบิลก็ยังขาด คุณก็ยังไม่ต้องตกใจ ข้างล่างลิฟท์ มีตัวกันกระแทก (shock absorber) ทำจากกระบอกไฮดรอลิก ภายในบรรจุน้ำมันไฮดรอกลิก เมื่อห้องบรรทุกตกลงมา มันช่วยดูดซับแรงกระแทกได้ระดับหนึ่ง
ลิฟท์สมัยใหม่
ปัจจุบัน ลิฟท์เกือบทั้งหมดใช้ระบบคอมพิวเตอร์ควบคุม มีหน้าที่ประมวลผลคำสั่ง ที่ได้รับจากผู้โดยสาร และเปลี่ยนเป็นคำสั่งควบคุมระบบต่างๆภายในลิฟท์ ยกตัวอย่างเช่น เมื่อคุณต้องการไปชั้น 7 คุณกดปุ่มหมายเลข 7 ในลิฟท์ คอมพิวเตอร์รับคำสั่ง แปลงเป็นคำสั่งควบคุม เมื่อลิฟท์เคลื่อนที่ถึงชั้น 7 คอมพิวเตอร์สั่งให้ลิฟท์ชลอความเร็ว และหยุดอย่างนิ่มนวล เปิดประตูให้คุณออก เป็นต้น
ผู้ออกแบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ทำให้ลิฟท์มีความฉลาดขึ้น มันสามารถทราบได้ว่า ชั้นใดมีคนต้องการใช้มากที่สุด ณ เวลาเท่าไร คอมจะสั่งให้ลิฟท์ไปรออยู่ที่ชั้นนี้
ระบบควบคุมยังมี โลดเซนเซอร์ ซึ่งให้ข้อมูลกับคอมว่า น้ำหนักบรรทุกพอหรือเลยไปแล้ว ถ้าน้ำหนักบรรทุกเกิน มันจะร้องเป็นเสียงเตือน และหยุดการปิดประตู ปกติ ผู้โดยสารทราบได้เอง และต้องเสียสละเดินออกไปสักหนึ่งหรือสองคน ลิฟท์จึงเคลื่อนที่ได้
ประตูอัตโนมัติ
ประตูที่ปิดเปิดได้เอง มีให้เห็นกันจนเคยชินในห้างสรรพสินค้า ช่วยให้ผู้บริโภคสะดวกไม่ต้องเปิดปิดประตู อย่างไรก็ตาม ประตูอัตโนมัติของลิฟท์ไม่ได้ต้องการแต่ความสะดวกสบายเท่านั้น มันมีไว้ป้องกันอันตรายของผู้โดยสาร ที่อาจร่วงลงไปในร่องลิฟท์ได้
กดที่ปุ่ม close เมื่อต้องการปิด และ ปุ่ม open เมื่อต้องการเปิด
มอเตอร์ไฟฟ้าต่อเข้ากับแขนของประตู ซึ่งทำให้มันเปิดและปิดได้ดังรูป
เมื่อมอเตอร์หมุนล้อ มันจะดันแขน ให้ประตูเลื่อนเปิดหรือปิด โดยปกติ ลิฟท์จะมีเซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่อยู่ตรงขอบประตู เมื่อคนยังเดินผ่านประตูอยู่ มันยังไม่ปิด ไม่เช่นนั้น ประตูสามารถหนีบผู้โดยสารได้
ประตูของลิฟท์มี 2 ส่วน ส่วนแรกเคลื่อนไปพร้อมกับลิฟท์ อีกส่วนหนึ่งอยู่ที่ชั้นนั้นๆ เมื่อลิฟท์ยังเคลื่อนมาไม่ถึง ประตูส่วนที่สองยังปิดอยู่ แต่พอลิฟท์มาถึง มอเตอร์หมุนเปิดประตูส่วนใน ระบบกลไก จะเชื่อมให้สามารถเปิดประตูด้านนอกด้วย ดังนั้น เมื่อคุณเห็นประตูลิฟท์เปิด มันมีอยู่ 2 ส่วนนะครับ
ลิฟท์มีความสำคัญและจำเป็นต่อชีวิตของคนปัจจุบันไปแล้ว ในเมืองใหญ่ ที่มีตึกสูงมากมาย ถ้าไม่มีลิฟท์ คงต้องเดินขึ้นกันจนเมื่อยน่อง หรือแม้แต่ตึกสูงไม่กี่ชั้น ก็ยังต้องมีลิฟท์ ไว้สำหรับคนพิการ และพวกขี้เกียจเดินเป็นต้น
หาความรู้เพิ่มเติมได้ที่นี่ : Related Articles
How Space Elevators Will Work
How Escalators Work
How Electric Motors Work
How Hydraulic Machines Work
How a Block and Tackle Works
How Skyscrapers Work
How Brakes Work
How Force, Power, Torque and Energy Work
ElevatorWorld.com
The History of Elevators
General Elevator and Escalator Information
Schindler Elevators
Otis Elevator Company
The Elevator Escalator Safety Foundation
In a falling elevator, could you save yourself by jumping up at the last minute?
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น