Podnośniki i windy

Dzięki szybko postępującej urbanizacji w miastach przybywa budynków wielokondygnacyjnych. Windy są środkiem transportu umożliwiającym sprawne przemieszczanie się osób między piętrami i to wielu jednocześnie. Dzięki ich efektywności, są dziś nie tylko standardem w drapaczach chmur i wieżowcach, ale dobudowuje się je do niższych, wielopiętrowych budynków. W ostatnich latach przybywa też energooszczędnych i wysoce zautomatyzowanych budynków – zielone i inteligentne obiekty stają się symbolami nowoczesnych miast. Ponieważ windy są jednym z większych odbiorców energii w budynku i są interaktywne, trendy te rozciągają się również na nie.

Napędy bezprzekładniowe

Sprawność energetyczną wind próbuje się zwiększać na kilka sposobów. Dwa główne rozwiązania to: napędy bezprzekładniowe oraz brak oddzielnej maszynowni.

W windach z napędem elektrycznym silnik elektryczny napędza koło pasowe, na którym nawinięte są, prowadzone w specjalnych rowkach, liny. Na ich jednym końcu zawieszona jest kabina, a na drugim przeciwwaga ważąca typowo tyle, ile kabina zapełniona do połowy. Łączny ciężar kabiny i przeciwwagi wciska linę w rowki koła napędowego. Zapewnia to niezbędną przyczepność podczas jego obracania się.

Ze względu na sposób przekazywania napędu wyróżnia się: dźwigi bezreduktorowe i z przekładnią. Wybór między tymi dwoma typami jest kluczowy na etapie projektowania budynku.

Windy z napędem bezprzekładniowym mają wiele zalet. Brak reduktora sprawia, że mniejsza jest liczba zużywających się, potencjalnie awaryjnych, komponentów. W zasadzie jedynym są łożyska na wale wirnika silnika, który jest jednocześnie wałem napędowym. Wydłuża to żywotność napędu.

Jest on kompaktowy i lekki. To ułatwia jego instalację. Prostsza i tańsza jest jego konserwacja, gdyż nie trzeba smarować przekładni ani wymieniać w nich oleju. Unika się też jego wycieków. Dzięki brakowi przekładni nie występują wibracje ani hałas, winda zatem porusza się płynniej i pracuje ciszej. I co najważniejsze, ponieważ w zakresie przekazywania napędu nie występuje mechanizm pośredni, nie ma strat energii z tym związanych. To poprawia jego sprawność energetyczną i zmniejsza koszty eksploatacji, także dlatego że słabiej się nagrzewa, zatem mniejsze są wymagania w zakresie chłodzenia.

Windy bez maszynowni

Windy z napędem bez przekładni są szybsze niż te z reduktorem. Prędkości pierwszych przeważnie sięgają kilkunastu m/s, a drugich maksymalnie kilka m/s. Te bez reduktora przemieszczają się na dłuższych odcinkach, nawet kilkuset metrów w porównaniu z kilkudziesięcioma tych z napędami z przekładnią. Dlatego dźwigi z przekładnią sprawdzą się głównie w budynkach o średniej wysokości (do kilkunastu pięter), tam, gdzie szybkość transportu nie jest priorytetem, zaś bezprzekładniowe przede wszystkim w wysokich budynkach. Nośność obu typów wind jest natomiast podobna.

Dźwigi bezprzekładniowe zwykle nie mają maszynowni. Jej brak ma wiele zalet. Maszynownia jest bowiem dodatkowym pomieszczeniem, które musi zostać uwzględnione w projekcie budynku. Poza tym wymaga oświetlenia i klimatyzacji. Generalnie zatem można ją uznać za stratę miejsca i źródło dodatkowych kosztów eksploatacji windy. Gdy zaczęto z nich rezygnować, początkowo planowano silnik z wciągarką montować w przeciwwadze. Z pomysłu tego jednak szybko zrezygnowano z powodu trudności z dotarciem do niej w przypadku awarii, ostatecznie wybierając lokalizację u góry szybu. Do znajdującego się tam napędu można się dostać z dachu budynku albo, głównie w czasie prac serwisowych, z dachu kabiny zatrzymanej na niższym poziomie.

Sposoby na ekologiczne windy

Sprawność energetyczną wind poprawia się również wyposażając je w napędy regeneracyjne. Ich wykorzystaniu sprzyja sposób, w jaki pracują dźwigi. Kiedy pełna kabina przemieszcza się w górę, potrzeba więcej energii. Gdy winda jedzie w dół, a masa jej obciążenia, czyli kabiny z ładunkiem, jest większa niż masa przeciwwagi, silnik hamuje. Analogicznie, jeśli kabina windy jest pusta, przeciwwaga waży więcej. Oznacza to, że gdy pusta kabina przemieszcza się w górę, silnik hamuje, a gdy jedzie w dół, rośnie zapotrzebowanie na energię. Napędy regeneracyjne wykorzystują te różnice w jej poborze i podczas hamowania energię, która inaczej zostałaby stracona na ciepło wydzielane do otoczenia, zwracają do sieci energetycznej budynku.

Lżejsze kabiny także przyczyniają się do ograniczenia poboru energii, dlatego ważne jest, z jakich materiałów są budowane. Dalsze oszczędności uzyskuje się, wyłączając oświetlenie kabiny, jej klimatyzację oraz podświetlenie panelu sterowniczego i inne odbiorniki w czasie, gdy winda nie jest używana. Dodatkowo jasność wyświetlacza panelu bywa regulowana w zależności od natężenia światła w otoczeniu. W windach powszechnie montuje się też energooszczędne lampy LED.

Czujniki zapewniają bezpieczeństwo

Dźwigi osobowe i towarowe stanowią nagromadzenie czujników, dzięki którym ich pasażerowie i obsługa mogą uniknąć niebezpiecznych sytuacji. Podstawowe zabezpieczenie to kurtyny świetlne, które są montowane w drzwiach.

Osoby przechodzące przez nie przecinają wiązki promieniowania emitowanego ze źródła, co jest od razu wykrywane w sterowniku analizującym dane z odbiornika. W reakcji na obecność człowieka zamykające się drzwi są natychmiast szerzej otwierane.

Zapobiega to zatrzaśnięciu się między ich skrzydłami osób, które przez nieuwagę albo zbyt późno spróbują wejść do windy albo z niej wyjść. Kurtyny świetlne w porównaniu z pojedynczymi czujnikami mają kilka zalet. Przykładowo wykrywają obiekty o różnej szerokości i wysokości. Ponadto nawet częściowo uszkodzone mogą spełniać swoją funkcję.

Czujniki w windach Oprócz kurtyn świetlnych i czujników radarowych w windach instalowane są sensory obciążenia. Montowane są w kabinach. W tych zbudowanych z zewnętrznej klatki, w której na amortyzatorach mocowana jest klatka wewnętrzna mieszcząca ludzi, czujniki te umieszcza się między tą ostatnią a tłumikami drgań. Pełnią trzy funkcje. Przede wszystkim zabezpieczają windę przed przeciążeniem. Można także ustalić minimalną wagę, dopiero po przekroczeniu której dźwig zostanie uruchomiony. Tak realizuje się zabezpieczenie przed samotnymi podróżami dzieci oraz zwierząt. Ponadto odczyty z czujnika obciążenia kabiny są przydatne w zarządzaniu ruchem wielu wind i w optymalizacji zużycia energii. Dodatkową ochronę przed przeciążeniem stanowią sensory naprężenia lin podtrzymujących kabinę oraz, w dźwigach hydraulicznych, te mierzące zmianę ciśnienia płynu hydraulicznego. Kolejnym zabezpieczeniem są sensory optoelektroniczne albo czujniki Halla instalowane w szybie lub na dachu kabiny mierzące poziom, na jakim ta ostatnia aktualnie się znajduje. W ten sposób sprawdza się, czy winda nie przemieszcza się zbyt szybko (wtedy automatycznie się ją hamuje), czy zatrzymała się i czy znajduje się na odpowiednim piętrze. W dźwigach elektrycznych położenie oraz prędkość kabiny równocześnie monitoruje się na podstawie wyników pomiarów z enkoderów mierzących szybkość i kierunek obrotów silnika. Windy muszą być też zabezpieczone na wypadek różnych nieprzewidzianych sytuacji – na przykład braku zasilania, pożaru oraz trzęsienia ziemi. W dźwigach elektrycznych skutkiem tego ostatniego jest m.in. zmiana toru ruchu przeciwwagi, w efekcie której może ona zniszczyć swoje prowadnice lub zderzyć się z kabiną. To przemieszczenie wykrywa się, wprowadzając wzdłuż prowadnic w głąb szybu stalowe liny, które przechodzą przez zaczepy zamocowane na przeciwwadze. Gdy w wyniku jej przesunięcia pręty stykają się z zaczepami, zostaje zamknięty obwód elektryczny. Wykrywa to sterownik windy, który automatycznie przekierowuje kabinę, aby uniknąć zderzenia. Do detekcji fali uderzeniowej będącej skutkiem trzęsienia ziemi używane są także czujniki przyspieszenia.

Nad wejściem do windy instaluje się czujniki radarowe wykorzystujące efekt Dopplera polegający na zmianie częstotliwości sygnału odbitego od poruszającego się obiektu, na podstawie której określa się, czy zbliża się on, czy oddala od sensora. W oparciu o to sterownik windy automatycznie otwiera drzwi kabiny, kiedy w jej kierunku idą potencjalni pasażerowie oraz blokuje je, kiedy na odpowiednim poziomie akurat wtedy nie ma kabiny.

Radar zapobiega także przedwczesnemu zamknięciu drzwi. To ułatwienie zwiększa równocześnie bezpieczeństwo osób niepełnosprawnych, zwłaszcza poruszających się na wózkach inwalidzkich. Sygnał z tego czujnika może ponadto uruchamiać systemy pomocnicze, na przykład oświetlenie i klimatyzację w kabinie. Podobną funkcję pełnią kamery instalowane nad drzwiami windy. Obrazy przez nie rejestrowane mogą być też wykorzystywane przez służby ochrony budynku. Przykłady pozostałych czujników montowanych w windach przedstawiamy w ramce.

Windy smart

Jazdę wielu wind albo tych składających się z kilku niezależnych kabin w jednym szybie trzeba skoordynować, by nie jeździły puste ani przepełnione, pasażerowie nie czekali zbyt długo na windę ani nie spędzali w niej zbyt wiele czasu, równocześnie optymalizując zużycie energii przez unikanie ich zbyt częstego zatrzymywania. Z tych powodów algorytmy sterowania ich ruchem uwzględniają wiele danych wejściowych – m.in. obciążenie poszczególnych kabin. Dzięki temu można uniknąć na przykład wydłużenia się jazdy większej liczby osób, jeżeli na wezwanie zatrzyma się nie ta kabina, która jest bliżej, ale ta mniej zapełniona.

W windach inteligentnych dodatkowo do sterownika windy przekazać należy dane o celu podróży, zanim jeszcze pasażer wsiądzie do windy. Nie chodzi jednak o wskazanie tylko jej kierunku przez wybór strzałki w dół lub w górę, ale konkretnego poziomu. Realizuje się to, umieszczając na zewnątrz wind panel, na którego klawiaturze należy określić piętro docelowe. Informacją zwrotną dla pasażera jest numer windy, którą najszybciej dojedzie on na wybrany poziom.

Pasażerów, którzy chcą dojechać na te same lub sąsiadujące ze sobą piętra, kieruje się do tych samych wind. Takie grupowanie pozwala znacznie zmniejszyć liczbę zatrzymań poszczególnych kabin.

W sterowaniu smart elevator wykorzystywane są również informacje o tym, jak liczba zgłoszeń rozkłada się w ciągu całego dnia. Pod uwagę brane są komunikacyjne szczyty występujące z rana, gdy ludzie przychodzą do biura albo wychodzą z domu, po południu, kiedy wychodzą z pracy lub wracają do mieszkań, jak i w innych godzinach, w zależności od specyfiki budynku – na przykład w porze obiadowej. W odpowiednich godzinach można zatem zwiększyć częstotliwość przejazdów kabin, zapobiegając gromadzeniu się ludzi na parterze i na wybranych piętrach. Regulując prędkość, skraca się natomiast czas jazdy.

Jak pandemia wpłynęła na konstrukcję wind? Windy w czasie pandemii koronawirusa były niebezpiecznym miejscem z wielu powodów. Przede wszystkim konieczność przebywania w bliskiej obecności innych ludzi, w zamknięciu, w małej ograniczonej przestrzeni stwarzała ryzyko zarażenia się. Oprócz tego nawet pusta winda stanowiła zagrożenie. Po pierwsze, wybór piętra wymagał dotyku powierzchni, z którą wcześniej mogły mieć kontakt osoby zarażone. Ponadto zarazki mogły się utrzymywać w powietrzu długo po wyjściu chorej osoby Aby ograniczyć przenoszenie się wirusa między pasażerami wind, opracowano zasady zachowania i higieny w windach. Oprócz obowiązkowego noszenia maseczek zalecano, by przestrzegać dystansu społecznego. Ułatwieniem w tym zakresie były naklejki na podłodze kabiny wskazujące zalecane miejsca, w których należało stanąć, żeby zachować bezpieczną odległość od współpasażerów. Wymagane były także specjalne rozwiązania konstrukcyjne. Przykładem były dodatkowe systemy wentylacji i systemy dezynfekcji promieniowaniem UV. Ponadto ponieważ w czasie koronawirusa upowszechniły się roboty dostawcze, należało stworzyć im warunki do wchodzenia w interakcję z windami. By z kolei eliminować kontakt z przyciskami przywoływania windy i wyboru piętra docelowego, wprowadzono różne alternatywne sposoby. Spopularyzowały się zwłaszcza rozwiązania bezdotykowe, na przykład wykorzystanie aplikacji w smartfonie, kodów QR, techniki rozpoznawania głosu oraz przyciski hybrydowe. Konstrukcja tych ostatnich łączy w sobie tradycyjny przycisk kontaktowy z czujnikiem bezdotykowym, zazwyczaj na podczerwień, który wykrywa ruch dłoni w pobliżu panelu wyboru i wyzwala zadanie konkretnego piętra. To podejście zapewnia uniwersalność. Na przykład umożliwia korzystanie osobom niedowidzącym i zarazem jest kompatybilne z istniejącymi instalacjami, ponieważ na rozdzielenie przycisków obu rodzajów w typowym panelu nie ma wystarczająco dużo miejsca. Wyzwaniem w projektowaniu bezdotykowych przycisków w windach jest także zapobieganie reakcji czujników na przypadkowy dotyk i sytuację, gdy ktoś przypadkiem stanie w pobliżu panelu wyboru. O to w ciasnej przestrzeni kabiny nie jest trudno. W tym celu odpowiednio ogranicza się zasięg detekcji sensorów oraz implementuje specjalne algorytmy przetwarzania sygnałów, zwykle zastrzeżone.

Wieloma windami można sterować sprawniej także wtedy, gdy budynek jest podzielony na strefy w zależności od natężenia ruchu. Tłokowi zapobiega przyznanie wyższego priorytetu przystankom na piętrach, na których mieszczą się często odwiedzane placówki.

Ze względu na dużą ilość danych wejściowych oraz różnorodność, a często również rozbieżność celów sterowania (na przykład szybkość transportu bywa uzyskiwana kosztem efektywności energetycznej albo na odwrót) w zarządzaniu ruchem wind implementuje się złożone algorytmy sterowania. Przykładem jest logika rozmyta i coraz częściej sztuczna inteligencja.

Ta ostatnia jest wykorzystywana nie tylko w optymalizacji zarządzania ruchem flot kabin, ale też w połączeniu z techniką rozpoznawania twarzy, w personalizacji doświadczenia przejazdu przez m.in. zmianę koloru oświetlenia w kabinie, odtwarzanej muzyki, wyświetlanych reklam stosownie do preferencji użytkownika. W ramce wyjaśniamy też, jak na konstrukcję wind wpłynęła pandemia koronawirusa.

Jak poprawić sprawność energetyczną ruchomych schodów? Schody ruchome są powszechnym elementem wyposażenia budynków użyteczności publicznej, jak centra handlowe i lotniska. Wnoszą spory wkład w całkowite zużycie energii tych obiektów. Zależy on od czasu pracy i obciążenia pasażerami. Można go zmniejszyć na kilka sposobów. Największy udział mają w nim silniki elektryczne. Są zwykle przewymiarowane, tzn. dobrane do największego obciążenia, czyli w tym przypadku maksymalnej dopuszczalnej liczby osób na jednym stopniu. Przez to pracują nieefektywnie przy typowym, częściowym obciążeniu. Sprawność energetyczną schodów ruchomych może poprawić zainstalowanie silnika o mniejszej mocy, a jeśli to niemożliwe, napędu o regulowanej prędkości. To też ograniczy zużycie energii przy mniejszych obciążeniach, jak i podczas rozruchu i przy mniejszych prędkościach. Warto wybrać napęd z obsługą hamowania regeneracyjnego, w którym silnik działa jak generator, gdy pasażerowie są transportowani w dół, zamieniając ciepło hamowania w energię, którą można wykorzystać do zasilania innych systemów w budynku. Wybierać trzeba silniki energooszczędne. Energię można również zaoszczędzić, jeżeli prędkość schodów ruchomych maleje, gdy nie ma na nich pasażerów i zwiększa się do normalnego poziomu w miarę ich zbliżania się. Ważne jest, aby prędkość nie ulegała zmianie, gdy pasażerowie znajdą się na stopniach. W tym celu wykorzystuje się sensory, które wykrywają ruch i obecność pasażerów, jak bariery świetlne czy maty kontaktowe. Rozwiązanie to jest najefektywniejsze w przypadku schodów o małym natężeniu ruchu. Oszczędności zapewnia też wymiana na LED-y oświetlenia montowanego zwykle w poręczach dla lepszej widoczności. Sprawność energetyczną schodów ruchomych poprawia także zastąpienie stopni stalowych tymi wykonanymi z aluminium, które są lżejsze.

Podnośniki przemysłowe

Podnośniki to urządzenia wyposażone w platformę zamontowaną na przedłużeniu o regulowanej wysokości. To ostatnie jest przymocowane do pojazdu lub ruchomej albo nieruchomej podstawy. Są wykorzystywane do podnoszenia materiałów lub ludzi, aby umożliwić im dotarcie do miejsc trudno dostępnych. Do tej kategorii zalicza się kilka urządzeń. Przykład to podnośniki nożycowe.

Są zbudowane z: platformy (stołu podnoszonego), podstawy, nóg nożycowych, napędu, cylindrów i zaworów. Na konstrukcję platformy ma wpływ przeznaczenie podnośnika – te do transportu ludzi mają barierki. Podstawa zapewnia podparcie dla nóg nożycowych, które się rozkładają i składają, w zależności od tego, czy platforma jest podnoszona, czy obniżana. Rodzaj cylindra zależy od napędu podnośnika. Zawory regulują przepływ medium roboczego.

Sekwencja pracy podnośników nożycowych jest następująca: po załączeniu zasilania cylindry napełniają się płynem roboczym. Jego przepływ przesuwa ich tłoki. To powoduje rozsuwanie się mechanizmu nożycowego i podnoszenie platformy. Żeby ją opuścić, należy zmniejszyć ciśnienie płynu roboczego. To spowoduje złożenie się nóg.

Rodzaje podnośników nożycowych

Wynikowy ruch wszystkich podnośników nożycowych jest taki sam, różnią się natomiast napędem. Przenośniki hydrauliczne są łatwe w obsłudze – ich operatorów wystarczy krótko przeszkolić. Ze względu na wpływ temperatury na lepkość medium roboczego w chłodniejsze dni mogą działać wolniej. Najlepiej sprawdzają się, jeżeli prędkość ani udźwig nie są priorytetami. Te, w których płynem roboczym jest sprężone powietrze, można użytkować tam, gdzie wyciekanie oleju jest niedopuszczalne. Podnośniki z silnikiem Diesla nie mogą pracować w pomieszczeniach, ale zwykle mają masywniejszą konstrukcję, z większą platformą, większy zasięg podnoszenia i udźwig. Te z napędem elektrycznym z kolei wyróżnia kompaktowość.

Dostępne są także podnośniki nożycowe do pracy w trudnych warunkach terenowych. Stosuje się w nich rozwiązania konstrukcyjne, które poprawiają stabilność na powierzchniach nierównych i pochyłych. Wśród nich można wymienić: napęd na cztery koła, wzmocnione opony odporne na przebicie i zapewniające lepszą przyczepność na nierównej powierzchni, dodatkowe wysuwane stabilizatory, funkcje bezpieczeństwa (monitorowanie ciśnienia w oponach, detekcja przechyłu).

Case study: Wypadek na podnośniku nożycowym Do zdarzenia doszło na placu budowy podczas montażu na wysokości stalowych podpór. Stanowisko spawacza znajdowało się w pobliżu wykopu. Pracownik w celu wykonania spawu musiał skorzystać z podnośnika nożycowego. Pojazd wyposażony był w elementy sterujące umożliwiające operatorowi podnoszenie i opuszczanie platformy roboczej, a także przesuwanie podnośnika do przodu i w tył. Nie było natomiast zabezpieczenia blokującego ruch po wysunięciu platformy. W dniu wypadku spawacz wszedł na nią i podniósł ją na wysokość zapewniającą mu dostęp do podpór, które miał zespawać. Podnośnik stał na równej, betonowej nawierzchni, w odległości pół metra od krawędzi zagłębienia otaczającego wykop oznakowanej pomarańczowymi pachołkami. Aby dosięgnąć do podpór, pracownik przesunął podnośnik do przodu. Wtedy przednie koła pojazdu wjechały do zagłębienia wokół wykopu. Wytrąciło go to z położenia równowagi, przez co się wywrócił. Pracownik został wyrzucony z platformy i uderzył głową w ścianę wykopu. Zmarł na miejscu. Analiza tego wypadku przyniosła kilka wniosków. Przede wszystkim nie doszłoby do niego, gdyby spawacz skorzystał z wysięgnika przegubowego. Ponadto wykop powinien być odseparowany barierą uniemożliwiającą zbliżenie się do jego krawędzi. Operatora należało także przeszkolić, by miał świadomość, że podniesienie platformy zmienia środek ciężkości pojazdu, przez co łatwiej się on wywraca po najechaniu na nierówności podłoża. Oprócz tego z wysokości można przeoczyć zagrożenie na podłożu. Gdyby natomiast podnośnik nawet wjechał w zagłębienie, ale platforma była opuszczona, operator nie wypadłby. Nie doszłoby do tego również, jeżeli podnośnik byłby wyposażony w zabezpieczenie uniemożliwiające jazdę przy podniesionej platformie.

Jak wybrać podnośnik?

Wybierając podnośnik nożycowy, należy wziąć pod uwagę specyfikę zadania i miejsca. Kluczową kwestią jest wymagana minimalna i maksymalna wysokość robocza. Kolejny ważny parametr to rozmiar platformy – należy pamiętać o tym, aby ten wybrany umożliwił równomierne rozłożenie ładunku. Wymagany udźwig powinien uwzględniać nie tylko wagę ładunku, ale także obciążenie związane z obecnością pracowników na platformie. Miejsce użytkowania może z kolei wymusić na przykład skorzystanie z bezemisyjnego, kompaktowego podnośnika elektrycznego w przypadku pracy w pomieszczeniach lub żeby móc manewrować w wąskich przestrzeniach czy modelu z napędem na cztery koła do poruszania się po nierównym terenie. Poza tym nie zawsze podnośnik nożycowy jest najlepszym wyborem. Alternatywą są podnośniki wysięgnikowe.

Zbudowane są z platformy lub kosza zamontowanego na ramieniu przymocowanym do podstawy. Dwa ich popularne typy to podnośniki przegubowe i teleskopowe. Pierwsze wyposażone są w ramię złożone z segmentów zamocowane zwykle na obracającej się podstawie. Dzięki temu można nimi dotrzeć do miejsc trudno dostępnych, manewrując w ciasnej przestrzeni i omijając przeszkody. Podnośniki teleskopowe wyposażone są w wysięgnik prosty. Mają zwykle większy zasięg, ale mogą się rozciągać tylko prosto w górę i dół i pochylać pod kątem.

Generalnie podnośniki wysięgnikowe mają większy zasięg niż podnośniki nożycowe i są od nich zwrotniejsze, w szczególności w wersji przegubowej. Typowo jednak mają mniejszą platformę niż nożycowe, które dzięki temu i ponieważ mechanizm nożycowy znajduje się bezpośrednio pod stołem podnoszonym, charakteryzuje większy udźwig i stabilność.

Wciągnik a wciągarka

Terminy "wciągnik" i "wciągarka" są często używane zamiennie. W rzeczywistości jednak odnoszą się do różnych urządzeń.

Wciągarki służą do przemieszczania ładunków przez ciągnięcie ich w poziomie, podnoszenie albo opuszczanie w pionie, jak i ciągnięcie pod kątem. W tym celu wykorzystują linę. Jest ona jednym końcem nawinięta na bębnie, a drugim połączona z ładunkiem. W większości wciągarek używane są liny stalowe, ale spotkać można też urządzenia z linami syntetycznymi. Kiedy bęben się obraca, lina jest na niego nawijana bądź z niego odwijana, jeżeli kierunek obrotów bębna jest odwrócony. W efekcie na skutek zwiększenia lub zmniejszenia naprężenia liny przyczepiony do niej ładunek się przesuwa.

Wciągniki to urządzenia, które wyłącznie podnoszą i opuszczają ładunek, czyli przemieszczają go w pionie. W tym celu również wykorzystują stalowe liny, ale często też i łańcuchy. Wciągniki z linami stalowymi, podobnie jak wciągarki, mają bębny, ale w przeciwieństwie do nich poza tym mogą być także wyposażone w koła pasowe.

Wciągnik czy wciągarka?

Między wciągarkami a wciągnikami występują liczne podobieństwa. Oba rodzaje urządzeń mogą przemieszczać lżejsze i ciężkie ładunki. Zarówno wciągarki, jak i wciągniki mogą być używane do podnoszenia i opuszczania ich w pionie. Można je także podzielić ze względu na typ napędu na: ręczne, elektryczne, pneumatyczne oraz hydrauliczne.

Główne różnice między wciągarką a wciągnikiem obejmują: kierunek i odległość przemieszczania ładunku, bezpieczeństwo hamowania, montaż i rozmiar. Wciągniki mogą podnosić i opuszczać obciążenie tylko w pionie, podczas gdy wciągarki są bardziej wszechstronne, jeżeli chodzi o kierunek jego przemieszczenia. Wciągarki z linami stalowymi lepiej sprawdzają się na większych odległościach niż wciągniki z łańcuchami, które są lepsze na krótkich. Większość wciągarek jest wyposażona w hamulec dynamiczny, dlatego w razie użycia ich jako wciągnika ładunek może się urwać. Pod tym względem bezpieczniejsze są wciągniki z hamulcem mechanicznym. Wciągniki są również często wyposażone w wyłącznik ograniczający udźwig, aby zapobiec próbom podnoszenia za ciężkich obciążeń. Zasadniczo zaleca się, by tylko przystosowane do tego wciągarki stosować jako wciągniki.

Wciągniki są umieszczane bezpośrednio nad ładunkiem, z kolei wciągarki wyróżnia elastyczność w zakresie montażu – można jest zazwyczaj mocować na podłodze, ścianie, suficie, nad ładunkiem. Są też zwykle wyposażone w krążki, które mogą zmieniać kierunek liny. W przypadku ograniczonej przestrzeni wciągnik będzie lepszym wyborem. Generalnie, jeżeli ładunek ma być podnoszony na dużą wysokość, zaleca się wciągarki, natomiast przy przemieszczaniu go na krótkie odległości i często, na przykład w hali produkcyjnej, lepiej sprawdzą się wciągniki.

Jak jest zbudowana suwnica?

Suwnice to urządzenia do załadunku, rozładunku i przenoszenia ciężkich i wielkogabarytowych ładunków w przestrzeni napowietrznej. Zwykle są projektowane i konfigurowane pod kątem ich specyfiki. Są popularne ze względu na szybkość w porównaniu z urządzeniami podłogowymi i jako ich bezpieczniejsza alternatywa w transporcie niebezpiecznych ładunków, jak kadzie ze stopionymi metalami, chemikalia czy materiały toksyczne.

Suwnice mają prostokątny obszar pracy i pracują ruchem przerywanym. Składają się z kilku komponentów. Najważniejsze z nich to: konstrukcja nośna, mechanizm podnoszenia, mechanizm jazdy, układ sterowania i system zasilania.

Pierwszą stanowią dźwigary montowane pojedynczo albo parami. Tworzą one most. Konstrukcja nośna powinna być wykonana z materiału (stali) i w sposób dostosowany do spodziewanych obciążeń suwnicy. Mechanizm podnoszenia to wciągarka lub wciągnik, a jezdny obejmuje między innymi wózki jezdne, wyłączniki krańcowe oraz elementy dodatkowe, jak hamulce czy rozwiązania antykolizyjne.

W zakresie zasilania suwnic popularne są szynoprzewody (szyny prądowe) i firanki kablowe. Pierwsze sprawdzają się zwłaszcza w warunkach montażowych o małym prześwicie, w których kable nie powinny zwisać i w systemach z przełącznikami toru. Mogą być wykorzystywane do zasilania suwnic w halach produkcyjnych i tych na zewnątrz. Są również ekonomiczne i łatwe w montażu. Ponadto łatwo i tanio można je rozbudowywać, zatem sprawdzą się w przypadku suwnic, dla których planowane są w przyszłości modyfikacje. Główną wadą jest to, że ich ślizgacze mogą się zużywać.

Suwnicami można sterować przewodowo i bezprzewodowo. Ich najważniejsze parametry użytkowe to: rozpiętość, czyli odległość między osiami szyn jezdnych, długość toru jazdy, prędkość podnoszenia oraz opuszczania ładunku, prędkość jazdy, wysokość podnoszenia i udźwig. Suwnice wykorzystywane są w magazynach i w wielu branżach w zadaniach wymagających transportu ciężkich i dużych ładunków, na przykład na stanowiska montażu czy naprawy, m.in. w przemyśle samochodowym, stalowym na stanowiskach wykonywania odlewów, przetwórstwa tworzyw sztucznych na etapie ich formowania i w stoczniach.

Monika Jaworowska