为什么钢缆能承受百吨重量而不断裂?工程师的安全设计奥秘

乘坐电梯的时候,要是电梯钢丝绳断了,电梯一直往下坠,是不是只能等死了?

其实,钢丝绳一般不会断裂,就算全部断裂了,也不用担心。电梯还有其他的设施能保证你的安全。

电梯的多重保护

一个完整的电梯,主要有轿厢、曳引、对重、导向、电气控制等系统组成。

为什么钢缆能承受百吨重量而不断裂?工程师的安全设计奥秘

轿厢 和起到平衡作用的 电梯对重 用钢丝绳连接,压在曳引机滚轮的凹槽之内。双方在重力的作用下,互相牵引作上下运动。在这个过程中 双方产生的力是相同的 ,只不过 力是朝着相反的方向作用

简单来说,就是你上去我就下来,你下来我就上去,以此来平衡电梯的速度。

这样能保证双方均速行驶,保持一个动态平衡,不容易发生故障。

为什么钢缆能承受百吨重量而不断裂?工程师的安全设计奥秘

其次, 每部电梯的牵引钢丝绳至少有三根 ,像写字楼或者高层楼房的电梯绳,其数量在 4-8根之间 。每一根电梯钢丝绳外层的钢丝,比内层钢丝更粗些,外层钢丝耐磨性较好,内层钢丝更柔韧一些,有利于受弯时相互滑动。

每根钢丝绳由八股组成,每股里大约有20根细钢丝。多层钢丝相互缠绕在一起,结构紧密牢固。并且钢丝绳均选用带浸油的纤维绳芯,起到改善绳丝接触,减缓冲击荷载的作用。

每一条钢丝绳的生产都要符合国家相关标准,而且 只要还有一根绳子是好的,那就足以承受整个轿厢荷载的重量

可还是有一些人在乘坐电梯的时候,电梯突然出现晃动或掉层的现象,这又是为什么呢?

为什么钢缆能承受百吨重量而不断裂?工程师的安全设计奥秘

平层感应器安装位置

由于电梯是微电脑操控的,当电脑检测到,有故障发生或者产生异常信号时,电脑就会 发出紧急停止指令,系统会将正在运行的电梯立刻减速或制停 。这样就会造成电梯突然出现晃动、掉层。

另外,如果遇到电梯平层感应器出现故障,有可能导致电梯停靠在错误的楼层。电梯 电脑系统检测到故障后,一般会控制电梯自动返回基站层 (通常是一层),这样也会表现出电梯不受控制往下坠落的假象。

为什么钢缆能承受百吨重量而不断裂?工程师的安全设计奥秘

可如果电梯绳全部断裂, 轿厢真的失控往下掉 ,那也不用太担心。 电梯还有限速器和安全钳。

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限速器

电梯设置了 限速器 ,限速器的钢丝绳,绳头部与轿厢紧固在一起,并 通过机械连杆与安全钳连起来

当轿厢上升或者下落速度, 超过系统设定的速度上限 限速器 就会 检测到电梯超速 ,将滚轮卡死,防止电梯下坠。同时 启动分布在轿厢两侧的安全钳 ,形成联动效应,安全钳伸出,牢牢地 将电梯卡在运行轨道之上

为什么钢缆能承受百吨重量而不断裂?工程师的安全设计奥秘

安全钳

另外,设计师还考虑到了 在停电情况下 ,电梯电机不能运行的问题,于是专门设计了一个 电梯抱刹装置 电梯在失去电源后 ,电梯抱刹装置就会在弹簧的作用下 制动电机 ,从而 达到“刹车”目的 ,阻止电梯向下坠落。

即使钢丝绳全部断裂,限速器和安全钳保护机制被破坏,电机抱刹装置也停用的情况下,我们乘坐的电梯也还有一道保护措施。在 电梯井的底部安装有缓冲器 ,这些缓冲器采用弹簧、液压器来进行减小冲击力。

为什么钢缆能承受百吨重量而不断裂?工程师的安全设计奥秘

缓冲器

当电梯坠落到底部,缓冲器被轿厢冲击。根据力的反作用原理,会施加一个方向相反的力给轿厢,以达到 减缓冲击,吸收能量 的目的。

跳起来,不能规避伤害

说了这么多,肯定还有人想用“跳一跳”的方法来规避电梯下坠造成的伤害。

在电梯落地的一瞬间跳起来规避伤害,基本是不可能的。

因为电梯在下坠途中会受到重力的影响,电梯所处楼层越高,轿厢受到的冲击力也越大。假设轿厢从15楼左右的高度往下坠,即使你在最后一秒跳起来了,自身的下坠速度也只是从120千米每小时,减少到了100千米每小时。以这两种速度接触地面,从对人体伤害的角度来说,其实是没什么区别的。

况且,我们在轿厢内, 处于一个下坠失重状态,是无法起跳的 。并且我们 无法判断出电梯所处的位置 ,想要在最后一秒跳起来,基本不可能。如果真的跳起来了,但 电梯没到底,还可能被下坠的电梯轿厢砸到头 ,造成更大的伤害。

而且,现在基本没有坠落事故,更多的是电梯轿厢快速上升,冲破顶层。冲顶造成的伤害有时候比坠落还要可怕。

轿厢冲顶时,人会被巨大的冲击力给抬起来,我们的头部会撞击到厢顶。当我们发现轿厢快速上升,不受控制时,一定要全身蜷缩靠在角落处,双手抱头减少头部受到的冲击。在面对这种情况时,跳起来只会死得更快。

乘坐电梯规范

乘坐电梯的时候我们还要注意一些问题。

不要在电梯内打闹、跳跃,更不要为了好玩,将电梯所有楼层的按钮都按一遍,这样不仅耽搁别人的时间,还有安全隐患。

在电梯门快关闭时不要伸手去阻拦,电梯的传感器有时候会感应不到伸出去的手指,这样会导致手指被夹住。正确的做法是 按住电梯开门键 用机械控制电梯的开关门

儿童的牵引绳 之类的东西在进入电梯时,一 定要仔细观察有没有夹在电梯缝隙了 。如果电梯启动了才察觉就会对牵引绳后面的人或物造成损伤,还可能造成电梯故障,发生意外。

凡事都没有绝对一说,电梯也不能保证绝对安全可靠的,这就需要我们在面对极端环境下,能够自我保护。

自救

遇到电梯故障,靠前时间一定要 保持清晰的头脑 ,切莫慌张,乱作一团。

寻找电梯紧急通话按钮,每台电梯都有和人一样的“证件号码”,将号码告知紧急联系人员,他们就会派出专业人士前来救援。

电梯处于故障中,千万不 能强行扒开轿厢门 。轿厢门外与电梯井之间的空隙距离只有10厘米,正常人根本不可能从10厘米的缝隙钻出去。即使钻出去也是到达电梯井,哪里比轿厢里面更危险。

当电梯轿厢位于两层楼中间,并且轿厢门能打开时,一定 不要尝试从半个门缝间出去 。一旦你在出去的间隙电梯启动,那么你很可能被电梯给切成两截。

如果电梯处于快速下降之中,靠前时间将身上的重物全部取出丢到地下。物品会增加人体受到的冲击力,使得伤势更严重。

紧接着 靠近轿厢墙角或墙壁固定身体,身体呈半蹲姿势,双手护住后脑与脖颈 。如果身体不能稳定,可以用一只手扶住墙壁,尽量地增大身体与墙壁的接触面积。

当电梯坠地后,拨打110报警电话和120急救中心电话,等待救援即可,不要再进行其他活动,以免造成二次伤害。

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