Как работает эскалатор: механика непрерывного движения ступеней
Эскалатор это бесконечная лестница: ступени движутся по замкнутому маршруту, поднимаясь по рабочей ветви и возвращаясь по нижней. Каждая ступень прикреплена к двум параллельным пластинчатым цепям, которые тянет приводная звёздочка в верхней части. Секрет горизонтальности ступеней прост: у каждой из них два ряда колёс, которые катятся по отдельным направляющим с разным уклоном.
Устройство ступени и почему она не наклоняется
Ступень эскалатора похожа на тележку на четырёх колёсах. Передние (внешние) колёса катятся по наклонной направляющей, задние (внутренние) по другой направляющей, расположенной параллельно, но на ином расстоянии от цепи. В средней части пути обе направляющие параллельны друг другу, и ступень удерживается строго горизонтально. На подъездах к горизонтальным гребёнкам внизу и вверху направляющие изгибаются так, чтобы плавно выровнять ступень в одной плоскости с полом.
Глубина ступени (от 38 до 40 сантиметров) выбрана под нормальный шаг взрослого человека. Высота подступенка около 20–24 сантиметров. Поверхность делают из алюминиевых профилей с продольными рифлями, которые совпадают с зубьями гребёнки на выходной площадке. Это позволяет ступеням плавно «нырять» под гребёнку, не оставляя опасного зазора.
Привод и скорость движения
Стандартная скорость эскалатора в метро и торговых центрах составляет 0,5 метра в секунду (для угла наклона 30 градусов). Скоростные модели в крупных аэропортах разгоняются до 0,75 м/с. Привод — электродвигатель мощностью от 15 до 90 киловатт в зависимости от длины эскалатора. Двигатель соединён с главным валом через редуктор с передаточным числом 20–40:1, что даёт достаточный крутящий момент для движения полностью загруженного полотна.
Длина лестничного полотна в московском метро достигает 100–140 метров на самых глубоких станциях (например, на «Парке Победы» эскалаторы поднимают людей на высоту 84 метра). Для таких установок применяют двухдвигательные схемы с суммарной мощностью до 200 кВт.
Поручень и система безопасности
Поручень движется синхронно со ступенями. Он сделан из нескольких слоёв: внутренний стальной трос придаёт жёсткость, средний слой из хлопкового корда обеспечивает гибкость, внешнее покрытие из резины или полиуретана удобно для руки. Привод поручня отдельный от привода ступеней, но электрически связан с ним так, чтобы скорости совпадали с точностью до 2%.
Эскалатор оснащён несколькими уровнями защиты. Датчики на гребёнках останавливают механизм, если в зазор попадает посторонний предмет. Тормоз автоматически срабатывает при превышении скорости (при обрыве цепи эскалатор с людьми не скатится вниз). Аварийные кнопки остановки установлены на обоих концах и видны снаружи.
Где производят и обслуживают эскалаторы
Отечественное производство эскалаторов сосредоточено на нескольких предприятиях. Санкт-Петербургский завод «Эскалатор» (основан в 1941 году) специализируется на метрополитеновских установках и поставляет оборудование для подземки по всей стране. Московский завод «Метромаш» производит как сами эскалаторы, так и запчасти для модернизации действующего парка. Ресурс современного эскалатора в метро составляет не менее 25 лет, при плановом техобслуживании ступени и цепи заменяют раз в 8–12 лет.
Торговые центры и аэропорты используют более короткие наклонные эскалаторы с углом 30–35 градусов и длиной 10–30 метров. Их конструкция аналогична метрополитеновской, но рассчитана на меньшие нагрузки и проходимость. Пассажирский поток на станции метро эскалатор может перемещать со скоростью до 10 000 человек в час в одну сторону.
