Пассажирская канатная дорога , или кресельный подъемник , — это тип воздушного подъемника , который состоит из непрерывно циркулирующей петли из стального троса, натянутой между двумя конечными терминалами и обычно над промежуточными башнями, несущей ряд кресел . Они являются основным транспортом на склонах в большинстве горнолыжных курортов (в таких случаях их называют «горнолыжными подъемниками»), но также встречаются в парках развлечений и различных туристических достопримечательностях.
В зависимости от размера транспортного средства и эффективности загрузки, пассажирская канатная дорога может перемещать до 4000 человек в час, а самые быстрые подъемники достигают рабочей скорости до 12 м/с (39,4 фута/с) или 43,2 км/ч (26,8 миль/ч). [1] Двухместное кресло, которое на протяжении многих лет было рабочей лошадкой горнолыжной индустрии, может перемещать примерно 1200 человек в час при скорости каната до 2,5 м/с (8,2 фута/с). [2] Четырехместный отсоединяемый кресельный подъемник («высокоскоростной квадроцикл») может перевозить 2400 человек в час при средней скорости каната 5 м/с (16,4 фута/с). [3] Некоторые двух- и трехканатные надземные канатные дороги и реверсивные трамваи достигают гораздо больших рабочих скоростей. [4]
Кресельный подъемник состоит из множества компонентов, обеспечивающих безопасную и эффективную транспортировку.
Особенно в американских горнолыжных курортах кресельные подъемники называются на жаргоне горнолыжной индустрии . Одноместный подъемник называется «single», двухместный — «double», трехместный — «triple», четырехместный — «quads», а шестиместный — «six pack». Если подъемник представляет собой съемный кресельный подъемник, его обычно называют «high-speed» или «express» lift, что приводит к «express quad» или «high-speed six pack».
Мощность лифта ограничена движущей силой (первичным двигателем), скоростью каната, расстоянием между носителями, вертикальным смещением и количеством носителей на канате (функция длины каната). Пассажиры-люди могут загружаться только так быстро, пока эффективность загрузки не снизится; обычно требуется интервал не менее пяти секунд.
Канат является определяющей характеристикой надземной пассажирской канатной дороги. Канат растягивается и сжимается по мере увеличения и уменьшения оказываемого на него натяжения, а также изгибается и гнется при прохождении через шкивы и вокруг шкивов . Волокнистый сердечник содержит смазку, которая защищает канат от коррозии , а также обеспечивает плавную работу при изгибе. Канат необходимо регулярно смазывать, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию и долгий срок службы.
Для создания каната используются различные методы. Десятки проволок скручиваются в прядь . Несколько прядей скручиваются вокруг текстильного сердечника, их скрутка ориентирована в том же или противоположном направлении, что и отдельные проволоки; это называется скруткой Lang и регулярной скруткой соответственно.
Канат имеет линейную конструкцию и должен быть сращен до того, как будут прикреплены носители. Сращивание включает в себя разматывание длинных секций с обоих концов каната, а затем наматывание каждой пряди с противоположных концов вокруг сердечника. Части каната должны быть удалены, так как пряди перекрываются во время процесса сращивания. [6]
Каждый подъемник включает в себя как минимум два терминала и может также иметь промежуточные опорные башни. Колесо в каждом терминале перенаправляет канат, в то время как шкивы (блоки шкивов) на башнях поддерживают канат значительно выше земли. Количество башен проектируется на основе длины и прочности каната, наихудших условий окружающей среды и типа пересекаемой местности. Колесо с первичным двигателем называется ведущим колесом ; другое — обратным колесом . Кресельные подъемники обычно имеют электрический привод, часто с резервным дизельным или бензиновым двигателем, а иногда и третичным резервным двигателем с ручным приводом. Приводные терминалы могут быть расположены как в верхней, так и в нижней части установки; хотя конфигурация с верхним приводом более эффективна, [7] практичность электрического обслуживания может диктовать нижний привод.
Терминал привода 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 маховик. Хотя технически это не тормоз, устройство против отката (обычно кулачок) также действует на маховик. Это предотвращает потенциально катастрофическую ситуацию неконтролируемого обратного хода. [8]
Канат должен быть натянут, чтобы компенсировать провисание, вызванное ветровой нагрузкой и весом пассажира, изменения длины каната из-за температуры и поддерживать трение между канатом и приводным колесом. Натяжение обеспечивается либо системой противовесов, либо гидравлическими или пневматическими домкратами, которые регулируют положение каретки колеса для поддержания проектного натяжения. Для большинства кресельных подъемников натяжение измеряется в тоннах .
В качестве первичных двигателей могут использоваться как дизельные , 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 длинных, быстрых, съемных восьмиместных подъемников 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 установок кресельных подъемников. Приводы постоянного тока менее дороги, чем частотно-регулируемые приводы переменного тока, и использовались почти исключительно до 21-го века, когда стоимость технологии частотно-регулируемых приводов переменного тока упала. Двигатели постоянного тока вырабатывают больший пусковой крутящий момент, чем двигатели переменного тока, поэтому применение двигателей переменного тока на кресельных подъемниках в основном ограничивается небольшими установками кресельных подъемников, в противном случае двигатель переменного тока должен был бы быть значительно больше по размеру относительно эквивалентного двигателя постоянного тока в лошадиных силах.
Приводной вал вращается с высокой частотой вращения , но с более низким крутящим моментом . Редуктор преобразует вращение с высокой частотой вращения/низким крутящим моментом в привод с низкой частотой вращения/высоким крутящим моментом на маховике. Большая мощность позволяет тянуть более тяжелые грузы или поддерживать более высокую скорость троса (мощность силы — это скорость, с которой она работает , и определяется произведением движущей силы и скорости троса).
В большинстве местностей первичный двигатель должен иметь резервный привод; обычно это дизельный двигатель, который может работать при отключении электроэнергии. Цель резервного привода — обеспечить освобождение троса для обеспечения безопасности пассажиров; он обычно 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 используется для продолжения обычной работы в случае возникновения проблем с основным двигателем. Некоторые подъемники даже имеют гидростатическую муфту, поэтому приводной вал снегохода может управлять кресельным подъемником. [ необходима цитата ]
Каретки рассчитаны на 1, 2, 3, 4, 6 или 8 пассажиров. Каждая из них соединена с тросом стальным тросовым захватом , который либо зажат на тросе, либо вплетен в него. Системы зажимов используют либо болтовую систему, либо спиральную пружину, либо магниты для обеспечения зажимного усилия. Для технического обслуживания или ремонта каретки можно снять с троса или переместить вдоль него, ослабив захват.
_Chair_Lift_-_Over_Road.jpg/1280px-New_Muree_(Pathriata)_Chair_Lift_-_Over_Road.jpg)
Также называемые удерживающей перекладиной [9] или предохранительной перекладиной , они могут помочь удерживать пассажиров в кресле так же, как предохранительная перекладина в аттракционе в парке развлечений. Если они есть, каждое кресло имеет выдвижную перекладину, иногда с прикрепленными подставками для ног. В большинстве конфигураций пассажир может дотянуться вверх и за голову, схватить перекладину или ручку и потянуть удерживающее устройство вперед и вниз. Как только перекладина достаточно качнулась, гравитация помогает установить перекладину в крайнее нижнее положение. Перед высадкой перекладину необходимо поднять, чтобы она не мешала.
Физика пассажира, сидящего правильно в кресельном подъемнике, не требует использования ограничительной перекладины. Если кресельный подъемник внезапно останавливается (например, при использовании аварийного тормоза системы), рычаг держателя, соединяющийся с захватом, плавно поворачивается вперед — под действием инерции кресла — и поддерживает трение (и угол посадки) между сиденьем и пассажиром. Ограничительная перекладина полезна для детей, которым некомфортно помещаться в креслах взрослого размера, а также для пугливых пассажиров и для тех, кто не склонен или не может сидеть спокойно. Кроме того, ограничительные перекладины с подставками для ног снижают мышечную усталость от поддержки веса сноуборда или лыж, особенно во время длительных поездок на подъемнике. Ограничительная перекладина также полезна при очень сильном ветре и когда кресло покрыто льдом.
Некоторые горнолыжные курорты требуют использования защитных поручней на опасных или ветреных подъемниках, с конфискацией билета на подъемник в качестве штрафа. Законы штатов Вермонт и Массачусетс также требуют использования защитных поручней, [ нужна цитата ] а также большинства Онтарио и Квебека в Канаде. [ нужна цитата ]
Ограничительные брусья (часто с подставками для ног) на кресельных подъемниках более распространены в Европе и также естественным образом используются пассажирами всех возрастов. Некоторые кресельные подъемники имеют ограничительные брусья, которые открываются и закрываются автоматически.
Некоторые подъемники также имеют индивидуальные навесы, которые можно опустить для защиты от непогоды. Навес, или пузырь, обычно изготавливается из прозрачного акрилового стекла или стекловолокна. В большинстве конструкций ноги пассажиров не защищены; однако в дождь или сильный ветер это значительно удобнее, чем отсутствие навеса. Среди наиболее известных пузырьковых подъемников — Ramcharger 8 на курорте Big Sky Resort , первый в Северной Америке высокоскоростной восьмиместный подъемник; и самый длинный пузырьковый подъемник в мире — высокоскоростной шестиместный подъемник American Flyer на горе Copper Mountain .
Для поддержания безопасной работы система управления подъемником отслеживает датчики и контролирует параметры системы. Ожидаемые отклонения компенсируются; недопустимые и опасные условия вызывают отключение системы. В необычном случае отключения системы может потребоваться осмотр техниками, ремонт или эвакуация. Как фиксированные, так и съемные подъемники оснащены датчиками для контроля скорости каната и поддержания ее в установленных пределах для каждой определенной рабочей скорости системы. Также отслеживаются минимальное и максимальное натяжение каната и избыточность обратной связи по скорости. [10]
Многие, если не большинство, установки оснащены многочисленными датчиками безопасности, которые обнаруживают редкие, но потенциально опасные ситуации, например, выпадение каната из отдельного шкива.
Системы управления съемными кресельными подъемниками измеряют натяжение захвата держателя во время каждого цикла отсоединения и присоединения, проверяют правильность расстояния между держателями и проверяют правильность перемещения отсоединенных держателей через клеммы. [11]
Подъемники оснащены различными механизмами, обеспечивающими безопасную эксплуатацию в течение срока службы, который часто измеряется десятилетиями. В июне 1990 года Winter Park Resort провел плановые разрушающие испытания безопасности на Eskimo , двухкресельном подъемнике с фиксированным захватом на центральной опоре компании Riblet Tramway Company 1963 года , поскольку его планировалось демонтировать и заменить высокоскоростным четырехместным подъемником Poma . Разрушающие испытания пытались имитировать потенциальные реальные сценарии эксплуатации, включая испытания на торможение, откат, масляную веревку, дерево на линии, пожар и тягу башни. [12] [13] Данные, полученные в ходе этих разрушающих испытаний безопасности, помогли улучшить безопасность и конструкцию как существующих, так и следующего поколения кресельных подъемников. [14]
Как упоминалось выше, существует несколько резервных тормозных систем. Когда с панели управления активируется нормальная остановка, лифт замедляется и останавливается с помощью рекуперативного торможения через электродвигатель и рабочий тормоз, расположенный на высокоскоростном валу между коробкой передач и электродвигателем. Когда активируется аварийная остановка, все питание двигателя отключается, и активируется аварийный тормоз или тормоз колеса. В случае отката некоторые лифты используют храповую систему, чтобы предотвратить вращение колеса назад, в то время как более новые установки используют датчики, которые активируют один или несколько тормозов колеса. Все тормозные системы отказоустойчивы, поскольку потеря мощности или гидравлического давления активирует тормоз. Старые кресельные подъемники, например, подъемники Riblet Tramway Company 1960-х годов , имеют гидравлический аварийный тормоз с давлением, поддерживаемым гидравлическим соленоидом. Если кнопка аварийного тормоза/остановки нажата с любой панели управления, лифт нельзя будет перезапустить, пока гидравлический тормоз не будет вручную накачан до надлежащего рабочего давления.
Некоторые установки используют хрупкие стержни для обнаружения нескольких опасных ситуаций. Хрупкие стержни рядом со шкивами обнаруживают выход троса из пути. Они также могут быть размещены для обнаружения движения противовеса или гидравлического плунжера за пределами безопасных параметров (иногда называемого хрупкой вилкой в этом использовании) и для обнаружения отсоединенных носителей, покидающих путь терминала. Если хрупкий стержень ломается, он прерывает цепь, что заставляет системный контроллер немедленно остановить систему. [15]
Это небольшие крючки, которые иногда устанавливаются рядом с шкивами, чтобы поймать веревку и не дать ей упасть, если она соскочит с рельса. Они предназначены для пропускания захватов кресел во время остановки лифта и для эвакуации. [16] Крайне редко веревка покидает шкивы.
В мае 2006 года трос сорвался с шкивов на кресельном подъемнике Arthurs Seat, Victoria в Австралии, в результате чего четыре кресла врезались друг в друга. Никто не пострадал, хотя 13 пассажиров застряли на четыре часа. Оператор обвинил в этом обязательные изменения высоты некоторых вышек для улучшения просвета над дорогой. [17]
Погрузкой и высадкой пассажиров занимаются операторы лифтов. Их главная цель — обеспечить безопасность пассажиров, проверяя, что пассажиры соответствующим образом экипированы для стихии и не носят и не перевозят предметы, которые могут запутаться в креслах, башнях, деревьях и т. д. Если происходит неправильная загрузка или пропущенная выгрузка — или это неизбежно — они замедляют или останавливают лифт, чтобы предотвратить столкновение или волочение людей. Кроме того, если зона выхода становится переполненной, они замедляют или останавливают кресло, пока не будут созданы безопасные условия.
Операторы подъемников 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 прибытии перевозчика с пассажиром, у которого отсутствует лыжа, или по другой причине неспособным эффективно выгрузиться, например, пациентов, перевозимых в спасательных санях . Эти виды использования являются основной целью видимого идентификационного номера на каждом перевозчике.
Воздушные канатные дороги всегда имеют несколько резервных систем на случай отказа основного двигателя. Дополнительный электродвигатель, дизельный или бензиновый двигатель — даже ручная рукоятка — позволяет перемещать канат, чтобы в конечном итоге высадить пассажиров. В случае отказа, который делает невозможным перемещение каната, лыжный патруль может провести экстренную эвакуацию, используя простую веревочную обвязку, натянутую на канатную дорогу, чтобы спустить пассажиров на землю по одному. [18]
Стальная линия, натянутая вдоль горы, может притягивать удары молнии . Для защиты от этого и электростатического накопления все компоненты системы электрически связаны вместе и подключены к одной или нескольким системам заземления, соединяющим подъемную систему с землей. В районах, подверженных частым ударам тока, защитная воздушная линия закрепляется над воздушной канатной дорогой. Красный шкив может указывать на то, что это заземляющий шкив. [ необходима цитата ]
В большинстве юрисдикций кресельные подъемники должны периодически проходить проверку и тестирование нагрузки. Типичное испытание заключается в загрузке кресел на подъеме мешками с водой (закрепленными в ящиках), вес которых превышает наихудший сценарий загрузки пассажиров. Способность системы запускаться, останавливаться и предотвращать обратный ход тщательно оценивается в соответствии с параметрами конструкции системы. [19] Тестирование нагрузки нового подъемника показано в коротком видео. [20]
В большинстве юрисдикций требуется частый визуальный осмотр каната, а также периодический неразрушающий контроль. Электромагнитный индукционный контроль обнаруживает и количественно определяет скрытые неблагоприятные условия внутри прядей, такие как оборванная проволока, точечная коррозия, вызванная коррозией или износом, изменения в площади поперечного сечения, а также затягивание или ослабление свивки проволоки или пряди. [21]
Если пассажиры не выгрузятся, их ноги коснутся легкой перекладины, линии или пройдут через световой луч, который остановит лифт. Затем оператор лифта поможет им высадиться, сбросит предохранительные ворота и инициирует процедуру перезапуска лифта. Хотя это может раздражать других пассажиров на подъемнике, предпочтительнее ударить предохранительные ворота — то есть, их не следует избегать — и остановить лифт, чем оказаться неожиданным пассажиром, едущим вниз. Многие лифты ограничены в своей грузоподъемности; другие могут перевозить пассажиров со 100-процентной пропускной способностью в любом направлении. [22]
Зона посадки отцепляемого кресельного подъемника может быть оснащена движущейся дорожкой , которая доставляет пассажиров от входных ворот к зоне посадки. Это обеспечивает правильную, безопасную и быструю посадку всех пассажиров. Для подъемников с фиксированным захватом дорожка может быть спроектирована таким образом, чтобы она двигалась с немного меньшей скоростью, чем кресла: пассажиры стоят на движущейся дорожке, пока их кресла приближаются, тем самым облегчая процесс посадки, поскольку относительная скорость кресельного подъемника будет ниже.
Пассажирские воздушные канатные дороги были известны в Азии задолго до 17 века для пересечения пропастей в горных районах. Мужчины пересекали плетеную линию, перебираясь через нее руками. Эволюционное усовершенствование добавило упряжь или корзину для транспортировки грузов. [18]
Первая зарегистрированная механическая канатная дорога была создана венецианцем Фаусто Веранцио , который спроектировал двухканатную пассажирскую канатную дорогу в 1616 году. В отрасли обычно считают, что голландец Адам Вайбе построил первую действующую систему в 1644 году. Технология, которая была далее развита людьми, живущими в альпийских регионах Европы, быстро прогрессировала и расширялась благодаря появлению стального каната и электропривода. Первая мировая война побудила широко использовать военные трамваи для ведения войны между Италией и Австрией. [18]
Первые в мире три кресельных подъемника были построены для горнолыжного курорта в Сан-Вэлли, штат Айдахо , в 1936 и 1937 годах, тогда принадлежавшего железной дороге Union Pacific . [23] Первый кресельный подъемник, с тех пор демонтированный, был установлен на горе Проктор, в двух милях (3 км) к востоку от более известной горы Болд , основной горнолыжной горы курорта Сан-Вэлли с 1939 года. Один из кресельных подъемников все еще остается на горе Рууд, названной в честь Томаса Рууда, известного норвежского лыжника. Кресельный подъемник был сохранен со своим трамплином и оригинальными одинарными креслами, как это было 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 проектировали системы конвейеров для бананов для загрузки грузовых судов в тропиках. (PVS изготовила эти кресла на своем заводе в Омахе, штат Небраска.) Керран переделал крючки-бананы с креслами и создал машину с большей вместимостью, чем сани для спуска на лыжах ( канатная дорога ), и лучшим комфортом, чем J-bar , два самых распространенных средства передвижения лыжников в то время — за исключением подъема в горы . Его базовая конструкция до сих пор используется для кресельных подъемников. Патент на оригинальный подъемник был выдан г-ну Керрану вместе с Гордоном Х. Баннерманом и Гленом Х. Траутом (главным инженером Union Pacific RR) в марте 1939 года. Патент назывался «Aerial Ski Tramway», патент США 2 152 235. У. Аверелл Гарриман , создатель Сан-Вэлли и бывший губернатор штата Нью-Йорк , финансировал проект. [24] [25]
Горнолыжный курорт Мон-Трамблан в Квебеке открывается в феврале 1938 года с первым канадским кресельным подъемником, построенным Джозефом Райаном. [26] Подъемник имел 4200 футов троса и перевозил 250 лыжников в час. [27]
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 имеют фиксированный захват. Существующие фиксированные подъемники заменяются съемными кресельными подъемниками в большинстве основных горнолыжных курортов. Однако относительная простота конструкции фиксированного захвата приводит к снижению затрат на установку, обслуживание и, часто, на эксплуатацию. По этим причинам они, скорее всего [ по мнению кого? ], останутся в малообъемных [ количество ] и общественных холмах, а также на коротких дистанциях, таких как начальный рельеф. [28]
