Надземная пассажирская канатная дорога , или кресельный подъемник , представляет собой тип воздушного подъемника , который состоит из непрерывно циркулирующей петли из стального троса , натянутой между двумя концевыми терминалами и обычно над промежуточными башнями, несущей ряд стульев . Они являются основным транспортным средством на склонах большинства горнолыжных курортов (в таких случаях их называют «подъёмниками»), но их также можно встретить в парках развлечений и различных туристических достопримечательностях.
В зависимости от размера носителя и эффективности загрузки пассажирская канатная дорога может перевозить до 4000 человек в час, а самые быстрые лифты достигают рабочей скорости до 12 м/с (39,4 фута/с) или 43,2 км/ч (26,8 миль в час). Двухместное кресло, которое на протяжении многих лет было рабочей лошадкой лыжной индустрии, может перевозить примерно 1200 человек в час со скоростью каната до 2,5 м/с (8,2 фута/с). Четырехместный съемный кресельный подъемник («высокоскоростной квадроцикл») может перевозить 2400 человек в час при средней скорости каната 5 м/с (16,4 фута/с). Некоторые двух- и трехканатные надземные канатные дороги и реверсивные трамваи достигают гораздо более высоких рабочих скоростей. [ нужна цитата ]
Кресельный подъемник состоит из множества компонентов, обеспечивающих безопасную и эффективную транспортировку.
Кресельные подъемники, особенно на американских горнолыжных курортах, называются на языке лыжной индустрии . Одноместный лифт — «одинарный», двухместный — «двойной», трехместный — «тройной», четырехместный — «четырехместный», шестиместный — «четырехместный». шесть пакетов". Если подъемник представляет собой съемный кресельный подъемник, его обычно называют «высокоскоростным» или «экспрессным» лифтом, в результате чего получается «экспресс-четырехместный» или «высокоскоростной шестиместный подъемник».
Грузоподъемность подъемника ограничена движущей силой (первичным двигателем), скоростью каната, расстоянием между носителями, вертикальным смещением и количеством носителей на канате (в зависимости от длины каната). Пассажиры-люди могут загружаться только до тех пор, пока эффективность загрузки не снизится; обычно необходим интервал не менее пяти секунд.
Канат является определяющей характеристикой надземной пассажирской канатной дороги. Веревка растягивается и сжимается по мере увеличения и уменьшения приложенного к ней натяжения, а также сгибается и изгибается, проходя через шкивы и вокруг бычьих колес . Волоконный сердечник содержит смазку, которая защищает канат от коррозии, а также обеспечивает плавное изгибание. Для обеспечения безопасной работы и длительного срока службы канат необходимо регулярно смазывать.
Для изготовления веревки используются различные технологии. Десятки проводов скручены в жгут . Несколько прядей наматываются на текстильный сердечник, их скрутка ориентирована в том же или противоположном направлении, что и отдельные проволоки; это называется Lang Lay и Regular Lay соответственно.
Веревка имеет линейную конструкцию и должна быть сращена вместе перед прикреплением держателей. Сращивание включает в себя разматывание длинных участков любого конца веревки, а затем наматывание каждой пряди с противоположных концов вокруг сердечника. Отрезки веревки необходимо снять, так как в процессе сращивания пряди перехлестываются. [2]
Каждый лифт включает в себя как минимум два терминала, а также может иметь промежуточные опорные башни. Колесо на каждом терминале перенаправляет веревку, а шкивы (узлы шкивов) на башнях поддерживают веревку значительно над землей . Количество вышек рассчитывается с учетом длины и прочности троса, наихудших условий окружающей среды и типа пересекаемой местности. быковое колесо с первичным двигателем называется приводным бычьим колесом ; другой — возвратное колесо . Кресельные подъемники обычно имеют электрический привод, часто с резервным дизельным или бензиновым двигателем, а иногда и с третичным резервным двигателем с ручным приводом. Клеммы привода могут располагаться как вверху, так и внизу установки; хотя конфигурация с верхним приводом более эффективна, [3] практичность электрического обслуживания может диктовать необходимость использования нижнего привода.
Приводной терминал также является местом расположения основной тормозной системы лифта. Рабочий тормоз расположен на приводном валу рядом с главным приводом, перед коробкой передач. Аварийный тормоз действует непосредственно на быковое колесо. Хотя технически это не тормоз, на быковое колесо также действует устройство предотвращения отката (обычно кулачок). Это предотвращает потенциально катастрофическую ситуацию неконтролируемого реверса. [4]
Трос необходимо натянуть, чтобы компенсировать провисание, вызванное ветровой нагрузкой и весом пассажира, изменениями длины каната из-за температуры, а также для поддержания трения между канатом и приводным колесом. Натяжение обеспечивается либо системой противовеса, либо гидравлическими или пневматическими цилиндрами, которые регулируют положение каретки с колесом для поддержания расчетного натяжения. Для большинства кресельных подъемников натяжение измеряется в тоннах .
В качестве первичных двигателей могут выступать как дизельные двигатели , так и электродвигатели . Мощность может варьироваться от менее 7,5 кВт (10 л.с. ) для самых маленьких подъемников до более 750 кВт (1000 л.с.) для длинного, быстрого и съемного восьмиместного подъемника, поднимающегося по крутому склону. Электродвигатели постоянного тока и приводы постоянного тока являются наиболее распространенными, хотя двигатели переменного тока и приводы переменного тока становятся экономически конкурентоспособными для некоторых небольших кресельных подъемников. Приводы постоянного тока дешевле, чем приводы с регулируемой частотой переменного тока, и использовались почти исключительно до 21 века, когда стоимость технологии приводов с регулируемой частотой переменного тока снизилась. Двигатели постоянного тока производят больший пусковой крутящий момент, чем двигатели переменного тока, поэтому применение двигателей переменного тока на кресельных подъемниках в основном ограничивается небольшими кресельными подъемниками, в противном случае двигатель переменного тока должен быть значительно больше по размеру по сравнению с двигателем постоянного тока эквивалентной мощности.
Карданный вал вращается с высокими оборотами , но с меньшим крутящим моментом . Коробка передач преобразует вращение на высоких оборотах и с низким крутящим моментом в привод на низких оборотах и с высоким крутящим моментом на быковом колесе. Большая мощность позволяет тянуть более тяжелые грузы или поддерживать более высокую скорость каната (мощность силы — это скорость, с которой она работает , и определяется произведением движущей силы и скорости троса).
В большинстве населенных пунктов у первичного двигателя должен быть резервный привод; обычно это обеспечивается дизельным двигателем, который может работать при перебоях в подаче электроэнергии. Целью резервного копирования является возможность освободить трос для обеспечения безопасности пассажиров; обычно он гораздо менее мощный и не используется для нормальной работы. Вторичный привод соединяется с приводным валом перед коробкой передач, обычно с помощью цепной муфты.
Некоторые кресельные подъемники также оснащены вспомогательным приводом, который можно использовать для продолжения нормальной работы в случае неисправности первичного двигателя. Некоторые подъемники даже имеют гидростатическую муфту, поэтому карданный вал ратрака может приводить в движение кресельный подъемник. [ нужна цитата ]
Перевозчики рассчитаны на 1, 2, 3, 4, 6 или 8 пассажиров. Каждый из них соединяется с кабелем с помощью стального тросового захвата , который либо зажимается на кабеле, либо вплетается в него. В зажимных системах используется либо система болтов, либо спиральная пружина, либо магниты для обеспечения зажимного усилия. Для технического обслуживания или ремонта держатели можно снять с каната или переместить вдоль него, ослабив захват.
_Chair_Lift_-_Over_Road.jpg/1280px-New_Muree_(Pathriata)_Chair_Lift_-_Over_Road.jpg)
Также называемые удерживающей планкой [5] или предохранительной планкой , они могут помочь удерживать пассажиров в кресле так же, как предохранительная планка на аттракционе в парке развлечений. При наличии у каждого стула есть выдвижная штанга, иногда с прикрепленными подставками для ног. В большинстве конфигураций пассажир может протянуть руку вверх и за голову, схватиться за перекладину или ручку и потянуть удерживающее устройство вперед и вниз. Как только штанга достаточно качнулась, сила тяжести помогает установить штангу до нижнего предела. Перед высадкой штангу необходимо поднять вверх и убрать с дороги.
Физика правильного сидения пассажира в кресельном подъемнике не требует использования удерживающей перекладины. Если кресельный подъемник внезапно останавливается (например, из-за использования аварийного тормоза системы), рычаг носителя, соединенный с ручкой, плавно поворачивается вперед - под действием инерции кресла - и поддерживает трение (и угол сиденья) между сиденьем и пассажиром. Ограничительная перекладина полезна для детей, которым неудобно помещаться в креслах взрослого размера, а также для тревожных пассажиров и для тех, кто не хочет или не может сидеть на месте. Кроме того, удерживающие перекладины с подставками для ног снижают мышечную усталость от поддержки веса сноуборда или лыж, особенно во время длительных поездок с подъемником. Ограничительная перекладина также полезна при очень сильном ветре и когда кресло покрыто льдом.
Некоторые горнолыжные курорты требуют использования поручней безопасности на опасных или ветреных подъемниках с конфискацией билета на подъемник в качестве штрафа. Законы штатов Вермонт и Массачусетс также требуют использования решеток безопасности, как и большинство законов Онтарио и Квебека в Канаде . [ нужна цитата ]
Ограничительные перекладины (почти всегда с подставками для ног) на кресельных подъемниках более распространены в Европе и, естественно, используются пассажирами всех возрастов. Некоторые кресельные подъемники имеют ограничительные планки, которые открываются и закрываются автоматически.
Некоторые подъемники также имеют индивидуальные навесы, которые можно опустить для защиты от ненастной погоды. Навес или пузырь обычно изготавливается из прозрачного акрилового стекла или стекловолокна. В большинстве конструкций ноги пассажира незащищены; однако в дождь или сильный ветер это значительно удобнее, чем отсутствие навеса. Среди наиболее примечательных пузырьковых лифтов - Ramcharger 8 на курорте Big Sky Resort , первый высокоскоростной восьмиместный подъемник в Северной Америке; а самый длинный пузырьковый подъемник в мире - это высокоскоростной шестиместный подъемник American Flyer на Медной горе .
Для обеспечения безопасной эксплуатации система управления кресельного подъемника контролирует датчики и контролирует параметры системы. Ожидаемые отклонения компенсируются; Запредельные и опасные условия приводят к отключению системы. В необычном случае отключения системы может потребоваться проверка техническими специалистами, ремонт или эвакуация. Как стационарные, так и съемные подъемники оснащены датчиками для контроля скорости каната и удержания ее в установленных пределах для каждой определенной рабочей скорости системы. Также контролируется минимальное и максимальное натяжение каната, а также резервирование обратной связи по скорости. [6]
Многие (если не большинство) установок оснащены многочисленными датчиками безопасности, которые обнаруживают редкие, но потенциально опасные ситуации, такие как вылетание каната из отдельного шкива.
Системы управления съемными кресельными подъемниками измеряют напряжение захвата держателей во время каждого цикла отсоединения и прикрепления, проверяют правильное расстояние между держателями и проверяют правильность движения отсоединенных держателей через клеммы. [7]
Воздушные подъемники имеют различные механизмы, обеспечивающие безопасную эксплуатацию на протяжении всего срока службы, часто измеряемого десятилетиями. В июне 1990 года курорт Winter Park Resort провел плановые разрушающие испытания на безопасность Eskimo , двухкресельного подъемника с фиксированной рукояткой с центральной опорой 1963 года выпуска компании Riblet Tramway , поскольку его планировалось снять и заменить высокоскоростным четырехместным подъемником Poma . Разрушительные испытания пытались имитировать потенциальные реальные сценарии эксплуатации, включая испытания на торможение, откат, замасленный канат, дерево на канате, пожар и тягу башни. [8] [9] Данные, полученные в результате этого разрушительного испытания на безопасность, помогли улучшить безопасность и конструкцию как существующих, так и следующего поколения кресельных подъемников. [10]
Как упоминалось выше, имеется несколько резервных тормозных систем. Когда с панели управления активирована нормальная остановка, лифт замедлится и остановится с использованием рекуперативного торможения с помощью электродвигателя и рабочего тормоза, расположенного на высокоскоростном валу между коробкой передач и электродвигателем. При активации аварийной остановки все питание двигателя отключается и включается аварийный тормоз или тормоз колесного тормоза. В случае отката в некоторых лифтах используется система, подобная храповому механизму, чтобы предотвратить вращение бычьего колеса назад, в то время как в новых установках используются датчики, которые активируют один или несколько тормозов бычьего колеса. Все тормозные системы являются отказоустойчивыми, поскольку потеря мощности или гидравлического давления активирует тормоз. Старые кресельные подъемники, например, подъемники Riblet Tramway Company 1960-х годов , имеют аварийный тормоз с гидравлическим разблокированием, давление которого поддерживается гидравлическим соленоидом. Если кнопка аварийного тормоза/останова нажата на любой панели управления, подъемник нельзя будет перезапустить до тех пор, пока гидравлический тормоз не будет накачен вручную до надлежащего рабочего давления.
В некоторых установках используются хрупкие стержни для обнаружения нескольких опасных ситуаций. Хрупкие прутья рядом со шкивами обнаруживают, что веревка выходит из рельсов. Они также могут быть размещены для обнаружения движения противовеса или гидроцилиндра, выходящего за пределы безопасных параметров (иногда в этом случае называемого « хрупкой вилкой »), а также для обнаружения отсоединившихся транспортных средств, покидающих путь терминала. Если хрупкий стержень ломается, это разрывает цепь, в результате чего системный контроллер немедленно останавливает систему. [11]
Это небольшие крючки, которые иногда устанавливают рядом со шкивами, чтобы зацепить веревку и предотвратить ее падение, если она соскользнет с рельсов. Они предназначены для обеспечения прохода через ручки кресел во время остановки лифта и для эвакуации. [12] Веревка редко покидает шкивы.
В мае 2006 года трос вырвался из-под шкивов кресельного подъемника Артурс-Сит, Виктория в Австралии, в результате чего четыре стула врезались друг в друга. Никто не пострадал, хотя 13 пассажиров застряли на четыре часа. Оператор обвинил в обязательном изменении высоты некоторых вышек улучшение дорожного просвета над дорогой. [13]
Погрузку и выгрузку пассажиров контролируют лифтеры. Их основная цель — обеспечить безопасность пассажиров, проверяя, что пассажиры экипированы соответствующим образом для непогоды, а также не носят и не перевозят предметы, которые могут запутаться в стульях, башнях, деревьях и т. д. Если произошла ошибка или пропущенная разгрузка — или она неизбежна — они замедляют или остановите лифт, чтобы предотвратить столкновение перевозчиков с людьми или их утаскивание. Кроме того, если зона выхода становится перегруженной, кресло замедляют или останавливают до тех пор, пока не будут созданы безопасные условия.
Операторы лифтов на терминалах кресельного подъемника общаются друг с другом, чтобы убедиться, что все терминалы безопасны и готовы к перезапуску системы. Связь также используется для предупреждения о прибывающем перевозчике с пассажиром, потерявшим лыжи или иным образом неспособным эффективно разгрузиться, например, о пациентах, перевозимых на спасательных санях . Эти виды использования являются основной целью использования видимого идентификационного номера на каждом носителе.
Канатные дороги всегда имеют несколько резервных систем на случай выхода из строя тягача. Дополнительный электродвигатель, дизельный или бензиновый двигатель — даже ручная рукоятка — позволяет перемещать веревку, чтобы в конечном итоге выгрузить пассажиров. В случае неисправности, препятствующей движению каната, лыжный патруль может провести экстренную эвакуацию, используя простой веревочный ремень, продетый через канатную дорогу, чтобы спустить пассажиров на землю одного за другим. [14]
Стальная линия, натянутая вдоль горы, скорее всего, привлечет удары молнии . Для защиты от этого и от накопления электростатического заряда все компоненты системы электрически соединены вместе и подключены к одной или нескольким системам заземления, соединяющим подъемную систему с заземлением. В зонах, подверженных частым поражениям электрическим током, над канатной дорогой закрепляют защитную воздушную линию. Красный шкив может указывать на то, что это заземляющий шкив. [ нужна цитата ]
В большинстве юрисдикций кресельные подъемники должны периодически проверяться и испытываться под нагрузкой. Типичное испытание состоит в загрузке кресел, поднимающихся в гору, мешками с водой (закрепленными в ящиках), вес которых больше, чем в худшем случае загрузки пассажиров. Способность системы запускать, останавливать и предотвращать реверсивную работу тщательно оценивается с учетом проектных параметров системы. [15] Нагрузочное тестирование нового подъемника показано в коротком видеоролике. [16]
В большинстве юрисдикций требуется частый визуальный осмотр каната, а также периодический неразрушающий контроль. Электромагнитное индукционное тестирование обнаруживает и количественно оценивает скрытые неблагоприятные условия внутри жил, такие как обрыв провода, точечная коррозия, вызванная коррозией или износом, изменения площади поперечного сечения, а также затягивание или ослабление свивки проволоки или прядей. [17]
Если пассажирам не удастся разгрузиться, их ноги коснутся легкой перекладины, веревки или пройдут через световой луч, который остановит лифт. Затем оператор лифта поможет им высадиться, перезапустить защитные ворота и начать процедуру перезапуска лифта. Хотя это может раздражать других пассажиров кресельного подъемника, предпочтительнее ударить по воротам безопасности (то есть этого не следует избегать) и остановить лифт, чем стать неожиданным пассажиром, спускающимся с горы. Многие лифты ограничены в возможностях загрузки; другие могут перевозить пассажиров при 100-процентной загрузке в любом направлении. [18]
Зона посадки съемного кресельного подъемника может быть оборудована движущейся дорожкой , которая доставит пассажиров от входных ворот до зоны посадки. Это обеспечивает правильную, безопасную и быструю посадку всех пассажиров. Для лифтов с фиксированным захватом дорожка может быть спроектирована так, чтобы она двигалась с несколько меньшей скоростью, чем стулья: пассажиры стоят на движущейся дорожке, пока приближается их кресло, что упрощает процесс посадки, поскольку относительная скорость кресельного подъемника будет меньше.
Воздушные пассажирские канатные дороги были известны в Азии задолго до 17 века и использовались для преодоления пропастей в горных регионах. Мужчины пересекали плетеную волокнистую линию рука за рукой. Эволюционное усовершенствование добавило упряжь или корзину для перевозки грузов. [14]
Первая зарегистрированная механическая канатная дорога была построена венецианцем Фаусто Веранцио , который спроектировал двустороннюю пассажирскую канатную дорогу в 1616 году. В отрасли обычно считают, что голландец Адам Вайбе построил первую действующую систему в 1644 году. Технология, которая получила дальнейшее развитие у людей, живущих в Альпах. регионах Европы, быстро прогрессировал и расширялся благодаря появлению троса и электропривода. Первая мировая война послужила причиной широкого использования военных трамваев в войне между Италией и Австрией. [14]
Первые в мире три кресельных подъемника были созданы для горнолыжного курорта в Сан-Вэлли, штат Айдахо, в 1936 и 1937 годах, принадлежавшего тогда Union Pacific Railroad . [19] Первый кресельный подъемник, с тех пор снятый, был установлен на горе Проктор, в двух милях (3 км) к востоку от более известной Лысой горы , главной горнолыжной горы курорта Сан-Вэлли с 1939 года. Один из кресельных подъемников до сих пор остается на горе Рууд. , названный в честь Томаса Рууда, известного норвежского лыжника. Кресельный подъемник с трамплином и оригинальными одиночными креслами сохранился в том виде, в котором он был во время Второй мировой войны. Кресельный подъемник был разработан Джеймсом Карраном из инженерного отдела Union Pacific в Омахе летом 1936 года. До работы в Union Pacific Карран работал в компаниях Paxton и Vierling Steel, также в Омахе, которые разрабатывали конвейерные системы для бананов для погрузки грузовых судов в тропики. (PVS производила эти стулья на своем заводе в Омахе, штат Небраска.) Курран модернизировал крючки-бананы со стульями и создал машину с большей вместимостью, чем санки для катания на лыжах ( канатная дорога ), и лучшим комфортом, чем J-образная штанга . Самый распространенный в то время транспорт для лыжников, не считая альпинизма . Его базовая конструкция до сих пор используется в кресельных подъемниках. Патент на оригинальный лыжный подъемник был выдан г-ну Каррану вместе с Гордоном Х. Баннерманом и Гленом Х. Траутом (главным инженером Union Pacific RR) в марте 1939 года. Патент назывался «Воздушный лыжный трамвай», патент США № 2 152 235. Финансировал проект У. Аверелл Гарриман, создатель Солнечной долины и бывший губернатор штата Нью-Йорк. [ 20 ] [ 21 ]
Мон-Тремблан , Квебек, открывается в феврале 1938 года первой канадской кресельной канатной дорогой, построенной Джозефом Райаном. [22] Подъемник имел длину 4200 футов и принимал 250 лыжников в час. [23]
Первая кресельная канатная дорога в Европе была построена в 1938 году в Чехословакии (современная Чешская Республика ) от Разтоки на высоте 620 м (2034 фута) до Пустевны на высоте 1020 м (3346 футов) в горном массиве Моравско-Силезские Бескиды .
Новые кресельные подъемники, построенные с 1990-х годов, редко бывают фиксированными. На большинстве крупных горнолыжных курортов существующие подъемники с фиксированным захватом заменяются съемными кресельными . Однако относительная простота конструкции с фиксированной рукояткой приводит к снижению затрат на установку, обслуживание и, зачастую, эксплуатацию. По этим причинам они, вероятно, [ по мнению кого? ] , чтобы оставаться на малой громкости [ определить ] и на общественных холмах, а также на коротких дистанциях, например, на местности для начинающих. [ нужна цитата ]
