أنظمة السلامة في المصاعد العصرية والعالية الارتفاع

كان عالم الرياضيات اليوناني أرخميدس أوّل من ابتكر جهازاً يشبه المصعد وذلك في القرن الثالث قبل الميلاد. لكن، باتت المصاعد وسيلة آمنة لنقل الأشخاص بعد العام 1852 حين اخترع إيليشا أوتيس المصاعد المزوّدة بمكابح أمان.

شكّلت مكابح الأمان من شركة أوتيس قطعة هندسية ملهمة إذ منعت المصعد من لسقوط في حال انقطاع حبل الرفع. وعند ارتخاء الحبل، تعمل مكابح الأمان التي تُعدّ عبارة عن مشبك فيه شقوق تمسك بالقضبان عند سقوط المصعد، ويتمّ تركيبها على جانبَي المقصورة.

تُعدّ أنظمة السلامة في المصاعد العالية الارتفاع الحديثة أكثر تطوّراً من جهاز إيليشا أوتيس الأصلي، إذ تشتمل على تقنيات متقدّمة تم تطويرها عبر الأجيال على يد مهندسين يعملون في مجالات مختلفة مثل الحوسبة المتقدمة وتكنولوجيا المستشعرات وعلوم المواد.

وإليك نظرة على كيفية عمل هذه الأنظمة المصمّمة بدقة، ولماذا يجب أن تشعر بالأمان عند استخدام مصعد تتمّ صيانته بطريقةٍ صحيحة في أحد المباني الشاهقة اليوم.

عينة عن السيناريو

في إطار وصف نظام الأمان في المصاعد العالية الارتفاع والعصرية، يتحدث المهندسون عن "سلسلة الأمان". إنّها استعارة تناقض نفسها، إذ يؤدي عطل واحد في السلسلة إلى توقف المصعد حتى يتم حل المشكلة. وهنا تكمن قوتها.

لنفترض أنّ سرعة المصعد تجاوزت نسبة معينة ومحدّدة مسبقاً: يتم فتح رابط في سلسلة الأمان، مما يؤدّي إلى تشغيل نظام التحكّم لإيقاف المصعد بأمان.

في هذه الحالة، تنقل مستشعرات المصعد الزيادة في السرعة إلى نظام التحكّم الذي يعدّل التيار الكهربائي في الماكينة لإبطاء المصعد. لا يتمّ تشغيل مكابح الماكينة في هذه المرحلة إذ تعمل الماكينة نفسها على إبطاء سرعة المصعد. تشبه هذه العملية عملية خفض السرعة في السيارة بواسطة ناقل الحركة اليدوي بدلاً من الضغط على المكابح.

إذا لم يؤدِّ تعديل التيار الكهربائي في الماكينة إلى إبطاء سرعة المصعد بما يكفي، يسحب نظام التحكّم كل الطاقة الكهربائية من الماكينة ويشغّل المكابح، لإبطاء سرعة المصعد أكثر. تم تصميم نظام الأمان (وفقاً للشروط المعمول بها) لإيقاف المصعد والسيطرة على سرعته.

إذا استمرّت سرعة المصعد في التزايد، أو ما يُسمى "بالسرعة الزائدة" في المصطلحات الهندسية، سيتمّ تشغيل منظّم السرعة.

يُعتبر منظّم السرعة جهاز استشعار للسرعة يتم تركيبه في غرفة الماكينة، ويمتاز ببكرة خاصة به تُحرّك بواسطة كابل فولاذي (حبل منظّم السرعة) متصل بمقصورة المصعد. ويعني ذلك أنّه يتحرّك بسرعة المصعد نفسها. إذا كان منظّم السرعة يدور بسرعة كبيرة، تتحرّك الحدافات في داخله نحو الخارج، فتعرقل عمل الجهاز الذي يمسك بحبل منظّم السرعة.

في هذه الأثناء، يكون حبل منظّم السرعة جامداً فيسحب عناصر الأمان، أي مكابح الطوارئ المركّبة على المقصورة، ويشغّلها. تشدّ المكابح على سكك البئر مما يؤدّي إلى توقّف المصعد بشكل آمن.

تُعدّ هذه المكابح النسخة العصرية من مكابح الأمان الأصلية التي صمّمها إيليشا أوتيس.

يتم تشغيل الدعامات في حال لم تتمكّن المكابح الأخرى من إيقاف المصعد تماماً في الوقت الذي يصل فيه إلى قاع البئر بسبب ضيق الوقت. بالتالي، تعمل الدعامات على إبطاء المقصورة حتى تتوقّف تماماً، وتعمل مثل جهاز عملاق يمتصّ الصدمات.

الملخّص

منذ أن اخترع إيليشا أوتيس مكابح السلامة، تطوّرت مزايا السلامة في المصاعد لتصبح أنظمة متكاملة تضمّ عناصر ميكانيكية وأجهزة تحكّم ذكية وأجهزة إلكترونية متقدّمة مع عدّة أنظمة سلامة احتياطية مدمجة. ونظراً لكل هذه التدابير المتّبعة، توفّر المصاعد طريقة تنقّل آمنة وموثوقة ومريحة.

علاوةً على ذلك، ساهمت المصاعد إلى حدّ كبير في ربط أوصال عالمنا الحضري اليوم. فبحسب الأمم المتحدة، يعيش 55% من سكان العالم في المدن حالياً، أو ما يناهز 4.2 مليار نسمة، وهو عدد من المتوقع أن يرتفع ليصل إلى حوالي 70% بحلول العام 2050.

لم يعُد بإمكاننا تصوّر العالم من دون مصاعد.