دراسة جدوى رفع بلا حبال

مؤلفك يعتقد أنها غير مجدية في هذه المرحلة.

الكلمات الدالة: ChatGPT ، MMLS (نظام الرفع متعدد الحركة) ، الرفع بدون حبل ، الرفع بدون ثقل الموازنة ، Maglev ، المحرك الخطي

1. مقدمة

من أجل اختبار ChatGPT ، طرحت عليه سؤالًا في 4 أبريل 2023: هل المصعد بدون حبال / أقل ثقلًا ممكنًا أم لا؟ كان الجواب: 

"نعم ، من الممكن استخدام المصاعد الخالية من الحبال أو التي لا تحتوي على ثقل موازن ، ويتم تطويرها واختبارها بالفعل من قبل شركات مثل ThyssenKrupp AG و Hitachi وغيرها. تستخدم هذه المصاعد تقنية الرفع المغناطيسي [maglev] ، المشابهة لتلك المستخدمة في القطارات عالية السرعة ، لرفع وخفض عربة المصعد. يتم دفع عربة المصعد بواسطة محركات خطية مثبتة في جدران العمود ، وتتحرك السيارة أفقيًا للوصول إلى الأرضية المطلوبة. توفر هذه المصاعد العديد من المزايا مثل أوقات السفر الأسرع ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، والقدرة على تحريك العديد من المصاعد في نفس العمود في نفس الوقت. ومع ذلك ، فهي لم تنتشر بعد وستتطلب تغييرات كبيرة في البنية التحتية للمباني القائمة لتثبيتها ".

1.1 تقديم TRIZ

تم تطوير TRIZ (من الروسية теория решения изобретательских задач) بواسطة المخترع السوفيتي ومؤلف الخيال العلمي جينريش ألتشولر (1926-1998) وزملائه في عام 1946. في اللغة الإنجليزية، يُترجم الاسم عادةً إلى "نظرية حل المشكلات الابتكاري"، ويُعرف أحيانًا بالاختصار الإنجليزي TIPS.

المبدأ الأساسي لـ TRIZ هو أن المشكلة الفنية يتم تحديدها من خلال تناقضاتها. أي ، إذا لم تكن هناك تناقضات ، فلا توجد مشاكل.^[1]

1.2 إدخال نشر وظيفة الجودة

نشر وظائف الجودة (QFD) هو أسلوب طُوّر في اليابان بدءًا من عام 1966 للمساعدة في تحويل آراء العملاء إلى خصائص هندسية للمنتج. وقد وصف يوجي أكاو، المطور الأصلي، نشر وظائف الجودة بأنه "أسلوب لتحويل متطلبات المستخدم النوعية إلى معايير كمية، ونشر الوظائف التي تُشكّل الجودة، ونشر أساليب تحقيق جودة التصميم في الأنظمة الفرعية والمكونات، وفي النهاية في عناصر محددة من عملية التصنيع".^[2]

نظرًا لأن الوظيفة أو الجودة ستنفق الموارد الهندسية ، يجب على المصمم أن يفكر في الوظائف الأساسية والوظائف التي لا تذكر. يجب تحديد الجودة من خلال الموثوقية ؛ يجب أن يكون جيدًا بدرجة كافية للحفاظ على موثوقية عالية خلال فترة معينة. 

للحصول على مثال يتعلق بالجودة: مصراع كاميرا فيلم يابانية له دورة حياة 40 كيلو ، بينما مصراع كاميرا فيلم ألمانية له دورة حياة 100 كيلو. يمكن تحويل لفة من فيلم 35 مم إلى 40 عملية تصوير ، لذا فإن دورة حياة 40 كيلو ستكلف 1,000 لفة من الفيلم ؛ إذا أخذ المصور العادي 100 لفة في السنة ، فإن مصراع الكاميرا يمكن أن يستمر لمدة 10 سنوات. لذا فإن دورة حياة 40K هي مواصفات معقولة ، في حين أن 100K ستكون طويلة جدًا بالنسبة للمصورين العاديين. 

مثال آخر يتعلق بالوظيفة: اشتريت 28 بوصة. تلفزيون ملون في عام 1997 ؛ كانت الوظيفة Picture in Picture (PIP) شائعة في ذلك الوقت. 28 في. كان سعر التلفزيون الملون المزود بـ PIP يساوي 28 بوصة. تلفزيون ملون بدون PIP بالإضافة إلى شاشة مقاس 9 بوصات. تلفزيون ملون. في الواقع ، وظيفة PIP غير مجدية تقريبًا ، لكنها كانت باهظة الثمن في ذلك الوقت. هذا يعني ، "9 في. تثليج على 28 بوصة. كعكة أغلى من 9 في. كيك." لا ينبغي أبدًا أخذ هذه الأنواع من الوظائف المكلفة في الاعتبار عند تصميم المنتجات وتطويرها.

2. خلفية

انضممت إلى MovvéO Ltd. في يونيو 2014 - كانت الشركة تسمى Lerch Bates Europe في ذلك الوقت - وكنت مدير التصميم حتى مايو 2019. خلال ذلك الوقت ، كنت مسؤولاً عن جميع تصميمات النقل العمودي التفصيلية (VT) بواسطة MovvéO. 

كان مديري السابق، أدريان غودوين، مهندسًا كهربائيًا. لطالما تميزت تصاميمه المفاهيمية لأنظمة المصاعد الرأسية بالروعة، ولا تزال تصاميمه لأنظمة التحكم في المصاعد - تطبيق تحليل حركة المرور Adsimulo وتطبيق الهاتف المحمول AdInspect - في طليعة صناعة الاستشارات في هذا المجال. ابتكر غودوين العديد من الأفكار المبتكرة في تصميم أنظمة المصاعد الرأسية. تضمنت تصاميمه الميكانيكية نظام "سكاي تراك" (مصاعد متعددة في مسار منحني واحد)، وهو مفهوم فاز بالجائزة الافتتاحية للابتكار عالي التقنية من الرابطة الدولية لمهندسي المصاعد (IAEE) عام 2010. كان من الصعب (أو المستحيل) تحقيق هذا المفهوم وغيره من الأفكار، وخاصة نظام "فيرتراك" بدون حبال مع مصاعد متعددة في مسار رأسي واحد (مشابه لنظام MULTI من شركة ThyssenKrupp Elevator ولكن بآلية مختلفة)، حيث قلل من شأن التعقيد التقني وبالغ في تقدير الطلب في السوق.

لم يكن جودوين قادرًا على استخدام التصميم بمساعدة الكمبيوتر، بينما أنا مهندس ميكانيكي محترف حاصل على درجة الماجستير في التصميم الهندسي وإدارة التصميم الهندسي؛ أنا أيضًا مهندس كهربائي جيد: نتيجة التعلم الذاتي في الصين. من الممكن أن يكتسب المهندس الميكانيكي المعرفة الكهربائية في المنزل أو في العمل، حيث تستند هذه المعرفة إلى التفكير المنطقي في الرياضيات والفيزياء، بالإضافة إلى فهم النظريات المتقدمة، ولكن ليس العكس، حيث تعتمد مهارات ومعرفة التصميم الميكانيكي بشكل أساسي على التدريب الخاص في بيئة الكلية / الجامعة والخبرات العملية. لا أعتقد أن التعلم الذاتي من المنزل يمكن أن يدرب مهندسًا ميكانيكيًا أو مصممًا جيدًا.

هناك بعض الاختلافات بيني وبين Godwin ، حيث أعتقد أن مفتاح التصميم الهندسي هو النشر الجيد للوظيفة والصفات التي تتبع QFD ، لذلك أستخدم دائمًا تقنية راسخة لتعديل المنتجات القياسية الحالية ، بدلاً من إنشاء منتج جديد. أركز أيضًا على المنتجات متوسطة المدى بدلاً من النطاق الأعلى ، لأن المنتجات متوسطة المدى تكون دائمًا في الطلب الأكبر ولديها أكبر هامش في السوق. بصفتنا مستشارين ، يجب أن نستخدم خبرتنا وتقنياتنا المعروفة / الراسخة لمساعدة عملائنا على تحقيق النجاح.

على الرغم من أنني لم أقم مطلقًا بأي بحث أو تصميم في المصاعد الخالية من الحبال ، إلا أن أدريان ووالده ، مايكل جودوين ، كثيرًا ما طلب مني (لم يكن مطلوبًا) إنشاء رسومات لأبحاثهم عن المصاعد الخالية من الحبال. كنت أوافق دائمًا على الطلب وقمت بالرسومات دون قول أي شيء أو إظهار أي ممانعة. لأكون صادقًا ، أكره هذه التصميمات كثيرًا: أولاً ، لم أكن أعتقد أن الآلية ستنجح ؛ وثانياً ، لم يأخذوا مني أي نصيحة.

لكن كان على أدريان الاعتماد علي لإنشاء الرسومات. لقد اتبعت للتو تعليماته للعمل كرسام دون أن أقول أي شيء. كان دائما راضيا جدا عن رسوماتي. حتى أنني قدمت عرضًا توضيحيًا للرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد لمصعد Vertrack بدون حبل (الشكل 3).

3. تصميم المصعد بدون حبل لأدريان جودوين

3.1 توليد القيمة

3.2 مزايا نظام الرفع المتحرك المتعدد (MMLS)^[4]

• يوفر MMLS زيادة بنسبة 80٪ في 5 دقائق من HC إلى وجهة 600 متر فوق سطح الأرض.
• يمكن لـ MMLS واحد فقط أن يمنحنا "جودة" خدمة مناسبة تبلغ حوالي 25 ثانية.
• يمكن أن تعطينا MMLS نفس سعة المناولة للوجهات 60 أو 600 أو 1,200 متر فوق سطح الأرض.
• لا يشترط MMLS السرعة العالية ، وفي الواقع ، ستؤثر السرعة فقط على وقت الرحلة.
• بالنسبة للفنادق و / أو المرافق السكنية ، يفقد الحل التقليدي القدرة على المناولة.
• تتمتع MMLS بقدرة معالجة عالية متساوية في كلا الاتجاهين مع عدم وجود تدهور في 5 دقائق HC.
• يوفر MMLS أيضًا إمكانية الربط بين ردهات السماء المتعددة.

3.3 استنتاجات أدريان جودوين^[3]

• يجعل MMLS مبنى يبلغ ارتفاعه 1,000 متر قابلاً للتطبيق.
• تقدم MMLS كفاءات بناء تزيد عن 75٪.
• تمكن MMLS المباني الضخمة المستدامة.
• قدرات محاكاة حركة المرور لـ MMLS مطلوبة.
• استراتيجيات النار والسلع والنفايات مطلوبة.

افترض جودوين أن السرعة القصوى لمصعده الخالي من الحبال هي 4.0 م / ث وأن ارتفاع المبنى 1,000 م كحد أدنى. لذلك ، يمكن أن يلبي وقت الانتظار المعايير. تجاهل أدريان عن قصد أو عن غير قصد وقت السفر إلى الوجهات ، حتى لو كانت سرعة السيارة يمكن أن تكون 4 م / ث وكان وقت السفر من الطابق السفلي إلى الطابق العلوي من المبنى الذي يبلغ ارتفاعه 1,000 متر أطول من 250 ثانية ( 4 دقائق و 10 ثوان). 

عندما تكون السرعة 2.5 م / ث ، فإن وقت السفر من الطابق السفلي إلى الطابق العلوي للمبنى الذي يبلغ ارتفاعه 1,000 م سيكون أطول من 400 ثانية (6 دقائق و 40 ثانية).

يشبه الموقف استفسار العميل في الماضي: "التحكم التقليدي لديه وقت انتظار أقصر من التحكم في الوجهة. لماذا أوصيتنا بالتحكم في الوجهة؟ " كان جوابي: 

"نظرًا لأن التحكم التقليدي ينقل قائمة الانتظار من ردهة المصعد الرئيسية إلى سيارات الرفع ، فإن وقت الانتظار سيكون أقصر ، لكن وقت السفر إلى الوجهة سيصبح طويلًا بشكل لا يطاق حيث قد تتوقف السيارة في كل طابق. يحتاج التحكم في الوجهة إلى وقت أطول لتجميع الركاب ، وذلك لتقليل عدد مرات التوقف ، ونتيجة لذلك ، سيكون وقت الانتظار أطول ، ولكن وقت السفر سيكون أقصر بكثير ".

إجابة ChatGPT: 

"تم تصميم نظام MULTI ليعمل بدون حبال ، باستخدام محركات خطية وتكنولوجيا الرفع المغناطيسي لتحريك سيارات المصاعد عموديًا وأفقيًا. سمح هذا التصميم المبتكر لسيارات المصاعد المتعددة بالعمل في عمود واحد ، مما يزيد من قدرة وكفاءة النظام. وفقًا لـ Thyssenkrupp ، فإن نظام MULTI تبلغ سعته القصوى 1000 كجم (أو ما يقرب من 13 شخصًا) لكل سيارة مصعد ، وسرعة قصوى تبلغ 5 م / ث. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن السعة الفعلية وسرعة النظام يمكن أن تختلف اعتمادًا على عوامل مثل عدد سيارات المصاعد قيد التشغيل وبيئة التثبيت المحددة ". 

أعتقد أن سعة 1000 كجم ممكنة ، لأن نظام MULTI يحتوي على سيارة أعرض من سيارة Vertrack العميقة ، لكن السرعة القصوى البالغة 5 م / ث ستكون مستحيلة.

4. خمسة مبادئ لتقييم الاختراع أو التصميم

يعتقد مؤلفك أن الأشخاص ذوي الخبرة يعرفون ما لا يمكن فعله بدلاً من ما يمكن فعله. وفي الوقت نفسه ، فإن الإجراءات الفنية هي دائمًا الملاذ الأخير لحل مشكلة فنية. قبل ذلك ، يجب أن يؤخذ QFD في الاعتبار. لذلك ، باتباع مبادئ TRIZ و QFD ، لخص المؤلف خمسة مبادئ لتقييم التصميم أو الاختراع:

4.1 يجب ألا يحتوي التصميم / الاختراع على تناقضات أساسية لم يتم حلها. 

على سبيل المثال ، السرعة المنخفضة مقابل الارتفاع العالي في اختراع المصعد بدون حبل. الوزن الذاتي للمحرك الخطي مقابل ارتفاع 1,000 م زائد. 

بالنسبة لسرعة مصاعد المكتب ، فإن القاعدة الأساسية هي أن السرعة = السفر م / 20 ثانية بحيث تكون مصاعد الركاب قادرة على الانتقال من الطابق السفلي إلى الطابق العلوي مع توقفات وسيطة قليلة خلال 60 ثانية. 

بالنسبة لأي مصعد ، يجب أن يكون الحد الأدنى لوقت السفر من الطابق السفلي إلى الطابق العلوي في حدود 60 ثانية. إذا كان الأمر كذلك ، بالنسبة لمصاعد الركاب في مبنى بطول 1,000 متر (برج سكني أو فندق في أعلى كومة) ، يجب ألا تقل السرعة عن 1,000 متر / 60 ثانية = 16.67 متر / ثانية. 

4.2 يجب ألا يتعارض التصميم / الاختراع مع أي من مبادئ TRIZ للاختراع. 

وبناءً على رؤية ألتشولر، تطورت نظرية TRIZ على أساس بحث مكثف يغطي مئات الآلاف من الاختراعات عبر العديد من المجالات المختلفة لإنتاج نظرية تحدد أنماطًا قابلة للتعميم في طبيعة الحلول الابتكارية والخصائص المميزة للمشاكل التي تغلبت عليها هذه الاختراعات.^[1] 

إذا كان أي تصميم لا يتبع مبدأ TRIZ ، فمن المحتمل جدًا أنه غير عملي.

على سبيل المثال ، لا يحتوي المصعد الشاهق على ثقل موازن ، ولكن استخدام ثقل موازن هو أحد مبادئ 40 TRIZ لمعدات الرفع (الجدول 2).

للثقل الموازن الوظائف التالية: 

• يعوض عن وزن كائن بدمجه مع كائن آخر يوفر قوة رفع.
• يعوض وزن الجسم بقوى ديناميكية هوائية أو هيدروديناميكية تتأثر بالبيئة الخارجية.

الدردشة GPT: 

"يبلغ أقصى تسارع لقطار ماجليف في شنغهاي حوالي 1.5 م/ث² (4.9 قدم/ث²) ويمكنه الوصول إلى سرعة قصوى تبلغ 430 كم/ساعة (267 ميل/ساعة) في 4 دقائق."

A = F / M ، للرفع بدون حبل a = [Fg * (P + Q)] / M ، مثل M = P + Q ، لذلك بدون CTW ، F = a * (P + Q) + g * (P + Q ) = (ز + أ) * (ف + س) = (9.8 + 1) * (ف + س) ، 

حيث F = القوة الدافعة ، A = التسارع ، P = وزن الراكب بالكيلوغرام ، Q = وزن السيارة بالكيلو جرام ، g = تسارع الجاذبية.

يجب أن يكون التسارع 1 م / ث 2 على الأقل للرافعة الشاهقة ، وبالتالي فإن القوة الدافعة لكل كيلوغرام من كتلة المصعد بدون حبال ستكون 10.8 / 1.5 = 7.2 ضعف قوة القطار المغناطيسي. لهذا السبب ، بالنسبة لمعدات الرفع ، ستكون هناك حاجة إلى ثقل موازن. بالنسبة لقطار مغناطيسي مغناطيسي ، هذا هو F = a * (P + Q) + Fr (Fr = قوة المقاومة). من هنا ، يمكن ملاحظة أن قطار مغناطيسي ماجليف قادر على العمل أفقيًا ، لكن ليس من السهل عليه العمل عموديًا.

بالإضافة إلى ما ذكر أعلاه ، سيكون لقطار ماجليف محطتان فقط ومحطة واحدة لكل رحلة (قطار مطار شنغهاي ماجليف) أو بضع محطات (مشروع قطار ماجليف بين طوكيو وأوساكا في اليابان به تسع محطات وثماني محطات لكل رحلة ) ، بينما تخدم المصاعد في مبنى بطول 1,000 متر 250 طابقًا ، مما يعني 249 توقفًا محتملاً. سيؤدي التسارع والتباطؤ المتكرران إلى حدوث مشكلات أخرى أكبر. نتيجة لذلك ، لن تعمل فكرة القطار المغناطيسي برفع بدون حبال. لذا ، فإن استخدام مفهوم قطار مغناطيسي لبناء مصعد بدون حبال هو أمر غير مناسب.

4.3 "الجليد لن يكون أغلى من الكيك أبدًا."

على سبيل المثال ، سيكون المصعد بدون حبال أغلى من المبنى منخفض الارتفاع حيث يمكن تركيب المصعد. يعد قطار ماجليف جزءًا من البنية التحتية لمدينة أو بلد ، لذلك قد يكون من الممكن لمدينة ضخمة أو دولة بناء قطار مغناطيسي ، ولكن بالنسبة لمبنى منخفض الارتفاع لتركيب مصعد بدون حبال ، فهذا أمر غير واقعي.

الدردشة GPT: 

تختلف تكلفة بناء نظام قطار مغناطيسي مغناطيسي باختلاف عوامل مثل المسافة التي يجب قطعها والتضاريس والتصميم والمواد المستخدمة وعوامل أخرى. كلف بناء أول قطار مغناطيسي مغناطيسي تجاري في الصين ، قطار شنغهاي ماجليف ، ما يقرب من 1.2 مليار دولار أمريكي لمسافة 30 كيلومترًا (40,000 ألف دولار أمريكي للمتر في اتجاه واحد). من المتوقع أن يكلف مشروع قطار ماجليف المقترح بين طوكيو وأوساكا في اليابان حوالي 100 مليار دولار أمريكي لمسافة 285.6 كيلومتر. عادة ما تكون تكلفة بناء نظام قطار مغناطيسي أعلى من تكلفة السكك الحديدية التقليدية عالية السرعة بسبب التكنولوجيا المستخدمة. ومع ذلك ، فإن زيادة سرعة وكفاءة القطارات المغناطيسية قد تؤدي إلى انخفاض كبير في تكاليف التشغيل بمرور الوقت. لكن قطار maglev مخصص للنقل العام كبنية تحتية في مدينة أو في بلد ما. سيكون من الممكن سداد الاستثمار في المستقبل ".

4.4 يجب ألا يتسبب الانهيار الفردي في النظام الفرعي في فشل منهجي. 

على سبيل المثال ، تتعطل إحدى السيارات المتعددة للمصاعد الخالية من الحبال في عمود أحادي الاتجاه. يجب أن تؤخذ في الاعتبار مسألة إضافية ذات صلة بالإنقاذ ، والتي لا يمكن الوصول إليها من قبل عربة الرفع عند تعطل المصعد في السماء. 

4.5 لا تتحدى القيد ؛ أي منتج ميكانيكي له حدود فيزيائية.

عندما يقترب الجهاز من الحد ، فإن النتيجة لا تتناسب مع الإدخال. إذا كان الأمر كذلك ، فسيلزم تغيير المفهوم. على سبيل المثال ، إذا كان 1,000 متر هو الحد الأقصى لارتفاع المبنى ، فأنا أفضل أن أقبل 800 متر كحد أقصى ، حيث أن تكلفة مبنيين بمساحة 800 متر مع ضعف المساحة الصالحة للاستخدام قد تكون أقل من مبنى واحد بطول 1,000 متر.

ستكون عربة الرفع بدون حبال متشابهة ، مع عربة رفع ناتئ 1: 1 (شد) بدون غرفة آلية (MRL) بدون ثقل موازن. 

الدردشة GPT: 

"بشكل عام ، تبلغ السرعة القصوى للمصعد الكابولي 1000 كجم حوالي 2.5 إلى 3 م / ث. ومع ذلك ، يمكن أن يختلف ذلك اعتمادًا على عدة عوامل ، بما في ذلك ارتفاع عمود المصعد وسعة المحرك وخصائص الأمان المدمجة في نظام المصعد. من المهم دائمًا اتباع إرشادات الشركة المصنعة ولوائح السلامة المحلية عند تشغيل المصعد لضمان أداء آمن وموثوق ".

كانت شركة Thyssenkrupp Aufzugswerke GmbH، التي لم تعد موجودة، تمتلك شعارًا يقول: "لا نقبل أي حدود".

لكن ستيف جوبز قال: 

"مثالي في عالم الأعمال هو فرقة البيتلز. كانوا أربعة رجال يكبحون جماح نزعات بعضهم السلبية. كانوا يكملون بعضهم، وكانت النتيجة النهائية أكبر من مجموع أجزائها. هكذا أرى عالم الأعمال: الإنجازات العظيمة لا تُحقق بجهود فردية، بل بجهود فريق متكامل." 

وبالمثل ، فإن نموذجي لتطوير المنتج هو QFD الياباني: أي جزء أو مكون له جودة متوسطة أو أعلى من المتوسط ​​، لكنهما يوازنان بعضهما البعض ، ويكون الأداء الإجمالي أكبر من مجموع الأجزاء أو المكونات. 

5. إمكانية المصاعد بدون حبل

كما ذكرنا سابقًا ، لا تتحدى القيد أبدًا. عندما يقترب من الحد ، يجب اختراع مفهوم جديد.

5.1 PM خصائص المحرك

T = BLR2πRA = 2BA (R²L) = 2BAV

حيث T = عزم الدوران (الإجمالي) ، B = قوة الحقل المغناطيسية ، L = طول الموصل في المجال المغناطيسي ، R = نصف القطر المكافئ للمحرك ، و V = حجم المحرك (القسم المكافئ للمحرك بطول X).

بسبب التشبع المغناطيسي ، لا يمكن زيادة قوة الحقل المغناطيسي بشكل لا نهائي. لزيادة عزم الدوران ، تتوفر طريقتان فقط: زيادة قطر المحرك و / أو زيادة طول المحرك. هذا هو السبب في أن محركات PM تصنع عادة عند (نحيفة ولكن بقطر كبير) للحصول على أعلى عزم دوران ممكن. الغرض الآخر من الدوار ذو القطر الكبير هو الحصول على نسبة أكبر بين الدوار وحزمة القيادة ، حيث يتناسب عزم الدوران مع مربع نصف القطر.^[5]

أعتقد أن المصعد بدون حبال يجب أن يكون به محرك PM في السيارة بدلاً من أن يكون مدفوعًا بمحركات خطية. نتيجة لذلك ، قد يكون المصعد بدون حبال في نمطين فقط:

5.2 رف وترس

5.3 عجلات الاحتكاك في السيارة

مفهوم محرك Univator هذا له اثنين من التناقضات الأساسية: 

• أي نقطة على القضيب لها نفس السرعة ، ولكن عندما تكون السيارة في حالة تسارع أو تباطؤ ، يكون لكل محرك سرعة دوران مختلفة مع بعضها البعض. 
• إذا كانت السيارة تتحرك على منحنى ، فيجب أن يكون للمنحنى نفس نصف قطر الانحناء وكذلك القضيب.

بالإضافة إلى النقطتين المذكورتين أعلاه ، لماذا السفر في منحنى يحتاجه الركاب؟ في أي نوع من المباني ستكون مطلوبة؟

يتشابه Univator ، مع رفع عجلة الاحتكاك المنحني ، ولكن بالنسبة للرفع بدون حبال ، يجب تثبيت عجلة الاحتكاك على جانبي كل عربة رفع بدلاً من المحركات الخطية على طول الطريق لأعلى / لأسفل أعمدة الرفع أحادية الاتجاه.

7. الاستنتاجات

1. أنا شخصياً أعتقد ، في ظل الظروف الحالية ، أن المصاعد بدون حبال غير مجدية. فقط في حالة ظهور مواد جديدة ، مثل المغناطيسية الفائقة أو الموصلات الفائقة أو البطارية الفائقة أو المكثف الفائق ، فقد يكون الرفع بدون حبال ممكنًا. إذا تم اختراع محرك صغير جدًا - ولكنه قوي جدًا - في المستقبل ويمكن تركيبه مباشرة على المقصورة ، فسيكون من الممكن تحقيق المصعد بدون حبال. تمامًا مثل رفع MRL ، فهي طريقة لتحديد موقع محرك PM بدون تروس مباشرة في العمود للتخلص من غرفة الماكينة كنتيجة لاختراع محرك PM.
2. سيتم نقل الطاقة عن طريق الكهرباء. يجب استخدام ثقل موازن كهربائي على الجهاز عندما تتحرك المقصورة لأسفل أو عند الفرملة. سيولد المحرك الكهرباء ليتم حفظها في البطارية الفائقة أو المكثف.
3. السيارة الخالية من العجلات ليست هي السيارة. ستكون حوامات أو طائرة ، لذا فإن المصعد الخالي من الحبال أو المصعد الخالي من الثقل الموازن قد يكون مجرد نوع من الطائرات ولكن له اسم مثل "الجسر الجوي" ، وهو مشابه لإيرباص ، حيث لا تعتبر إيرباص حافلة.
4. لكل منتج ميكانيكي حدوده الفيزيائية، مثل المثل الألماني "الأشجار لا تنمو إلى السماء" الذي يُترجم من "Bäume wachsen nicht in den Himmel". قد لا تتمكن تقنيات البناء الحالية من بناء ناطحات سحاب يزيد ارتفاعها عن 1,000 متر لأن وزنها الذاتي قد يتسبب في انهيار المبنى نفسه.
5. لا تتحدى القيد أبدًا لأن النتيجة لا تتناسب مع المدخلات عند الاقتراب من القيد.

8. ملاحظة المؤلف

تُعدّ احتياجات العملاء المحرك الأكبر للابتكار، ولكنها تتأثر أيضًا بنسبة السعر إلى الأداء أو العائد على الاستثمار. أعارض فكرة "الابتكار من أجل الابتكار". فبدون حاجة لدى العملاء، سيبقى أي ابتكار ضربًا من الخيال العلمي. لهذا السبب حققت شركة سبيس إكس التابعة لإيلون ماسك نجاحًا باهرًا، بينما أعلنت شركة فيرجن أوربت، المملوكة للملياردير البريطاني السير ريتشارد برانسون، إفلاسها في الولايات المتحدة بعد فشلها في تأمين استثمارات جديدة.

أخيرًا ، أود مشاركة اقتباس من ستيف جوبز مع زملائي الذين ما زالوا يشاركون في تطوير المصاعد بدون حبل: "أحيانًا عندما تبتكر ، ترتكب أخطاء. من الأفضل الاعتراف بهم بسرعة والمضي قدمًا في تحسين ابتكاراتك الأخرى ".

مراجع حسابات

[1] TRIZ - ويكيبيديا

[2] نشر وظائف الجودة - ويكيبيديا

[3] أدريان جودوين. MMLS: مستقبل النقل العمودي للمباني الشاهقة. أدريان جودوين ، الندوة السابعة حول تقنيات المصاعد والسلالم المتحركة 

[4] أدريان جودوين. أحدث الاتجاهات في تصميم النقل العمودي و Bim (Adrian Godwin وقت الغداء CPD)

[5] هونغ ليانغ. مصعد الصين ، أكتوبر 2018 بالصينية ؛ Elevator World، أغسطس 2020 باللغة الإنجليزية ، و Elevator World Middle East، الربع الرابع 4 باللغتين العربية والانجليزية.

[6] عجلة الاحتكاك - موسوعة الأفعوانيات - موسوعة الأفعوانيات والألعاب المسطحة