ابتكر حبيب سليم وموريس لابون، المتخصص في تطوير البرمجيات والمخطط الحضري، نظام "هيليكس" من شركة "هيليكال موشن"، وهو عبارة عن مصعد أنبوبي ملولب داخليًا، حيث يتحرك قرص مثبت في الكابينة على قضبان حلزونية بواسطة محرك يدور القرص. يستوحي هذا النظام، الذي لا يزال قيد الحصول على براءة اختراع، تصميمه من تصاميم فضل الرحمن خان الأنبوبية، ويعتمد على قوة الدفع اللولبية والجاذبية بدلًا من مقاومتها، مما يضمن قدرة تحمل عالية، واحتكاكًا منخفضًا، وأمانًا ذاتيًا، وكفاءة في استهلاك الطاقة والمساحة، وقابلية للتوسع، وصيانة أبسط. يختلف "هيليكس" عن أنظمة الجر والأنظمة المغناطيسية باستخدامه السكة كدعامة مستمرة. يتطلب تنفيذه آليات تحويل، وأنظمة تحكم متقدمة، واختبارات أمان، وتحديثات برمجية، ويسعى المؤسسون إلى الحصول على تمويل وشركاء من القطاع.
تم تصميم Helix من قبل رجلين من خارج الصناعة، ويهدف إلى إحداث ثورة في تقنية VT.
"يدخل متخصص في تنفيذ البرامج ومخطط حضري إلى حانة" تبدو وكأنها بداية لنكتة غامضة. لكن رجلين من هذه الخلفيات ابتكرا نظام نقل عمودي (VT) يسمى Helix يعتقدان أنه لديه القدرة على تغيير قواعد اللعبة في صناعة المصاعد. اسم شركتهما الناشئة هو Helical Motion، Inc. ومقره في يونكرز، نيويورك، التقى حبيب سالم بموريس لابون، الذي تقاعد منذ ذلك الحين من مهنة استمرت أكثر من 40 عامًا في العقارات وتطوير المرافق في نيويورك للمنظمات غير الربحية، عندما كان يعيش على بعد بضعة أبواب منه في يونكرز منذ حوالي 10 سنوات. بعد بضع سنوات - في 3 أبريل 2017، على وجه التحديد - أصبح سليم مهتمًا بالمهندس المعماري الراحل فضل الرحمن خان عندما كان مميزًا في Google Doodle. يُعتبر المهندس المعماري الأمريكي من أصل بنجلاديشي "أب التصميمات الأنبوبية" للناطحات السحاب وكان يُعتبر رائدًا في التصميم بمساعدة الكمبيوتر.[1] كان نظام البناء الأنبوبي الذي ابتكره خان هو الذي دفع سليم إلى التفكير في كيفية استخدام هذا المفهوم في المصاعد. وفي العام التالي، وُلدت شركة Helical Motion ونظام المصاعد المميز الخاص بها، Helix، وقد تقدم الزوجان بطلب للحصول على براءة اختراع لنظامهما المقترح. سليم (HS) استغرق وقتًا للتحدث مع مؤلفك (KW) وELEVATOR WORLD، عبر Zoom والبريد الإلكتروني، حول المفهوم والمبادرة.
KW: يرجى تقديم الخلفية المهنية لكل واحد منكم.
النظام المنسق: أنا متخصص في تنفيذ وتخصيص برامج المحاسبة في يونكرز. كان والدي يمتلك عددًا قليلًا من الشركات المتنوعة، لذا فقد حظيت بخبرة مبكرة في العديد من الشركات قبل أن أبدأ شركتي الخاصة في عام 2003. لقد كنت طوال حياتي من هواة التعديل والتعديل، وكنت أمارس كل شيء تقريبًا: النجارة، وتشكيل المعادن، وأغطية المصابيح. تقول زوجتي إنني يجب أن أعدل الأشياء وأكيفها لتناسب احتياجاتي الغريبة. لقد كنت محظوظًا أو ملعونًا بخيال ثري وكنت دائمًا أتساءل "ماذا لو؟" وهذا قد يفسر كيف توصلت إلى هذه الفكرة.
لقد عرفت موريس منذ خمسة عشر عاماً. التقينا عندما كان يعيش في الشارع المجاور لمنزلي. وقد تلقى تدريباً كمخطط حضري، واكتسب موريس خبرة واسعة في توجيه المراجعات البيئية والحصول على حقوق استخدام الأراضي للعديد من مشاريع التنمية واسعة النطاق. وقد أمضى الجزء الأكبر من حياته المهنية كمسؤول مرافق كبير لثلاثة من أنظمة الصحة الأكاديمية في نيويورك (مونتيفيوري، ونورثويل، ونيويورك بريسبتيريان). وعلى مدار ثلاثة عقود، قاد موريس تخطيط وتصميم وبناء مرافق رعاية المرضى الداخليين والخارجيين والمكاتب الإدارية بقيمة 15 مليارات دولار أميركي. كما أدار موريس استراتيجيات العقارات التي أدت إلى إنشاء شقق سكنية مبتكرة، مما مكن هؤلاء المستأجرين غير الربحيين من الاستفادة من الإعفاءات الضريبية على العقارات. كما قاد فرقاً مسؤولة عن تخطيط رأس المال والامتثال التنظيمي وعمليات المرافق.
طوال حياته المهنية، دافع موريس عن الابتكارات بما في ذلك البناء المعياري والتصنيع المسبق، ومحطات توليد الحرارة والطاقة المشتركة المبتكرة (CDP أو التوليد المشترك) وطرق تنفيذ المشاريع الجديدة مثل تنفيذ المشاريع المتكاملة، مع تعزيز ممارسات لين. ومن بين مساهماته في القطاع العام، كان المستشار الأول لفريق عمل عمدة مدينة نيويورك بلومبرج الذي تم تشكيله لمعالجة كيفية إنشاء مدينة نيويورك أكثر مرونة في أعقاب إعصار ساندي. ومنذ تقاعده، كرس وقته أيضًا لشركة Hudson Medical Properties، وهي شركة استشارية لتطوير المرافق الصحية.
KW: يرجى تقديم نظرة عامة على نظام المصعد Helix الخاص بشركة Helical Motion.
النظام المنسق: نظام المصعد الحلزوني هو تطبيق جديد للبرغي. داخل أنبوب كبير بخيوط داخلية، تتحرك كابينة المصعد المتصلة بقرص به عجلات على الخيط، وتتحرك عموديًا أثناء دوران القرص. يقوم محرك متصل بكابينة المصعد بتدوير القرص. يدعم القضيب الحلزوني الثابت الحركة. يتضمن تصميم النظام ما يلي:
- يتم تجميع الهيكل الحلزوني عن طريق ربط جزأين، يغطي كل منهما 120 درجة من الأنبوب، تاركًا فتحة بزاوية 120 درجة يمكن تكوينها كفتحة واحدة عريضة أو فتحتين بزاوية 60 درجة للدخول/الخروج. يبلغ ارتفاع كل قسم 3 أقدام، وله ثلاثة أعمدة وعدة قضبان حلزونية (يتم تحديدها حسب الميل). يتم تكديس هذه الأجزاء إلى الارتفاع المطلوب.
- يتحرك المصعد على قرص بعجلات يتحرك على قضيب حلزوني. يتم ترتيب العجلات على القرص في مسار حلزوني متطابق. يضمن وزن الكابينة الاشتباك المستمر وتوزيع الحمل، مع تقليل الاحتكاك.
- يتم تشغيل القرص ذو العجلات بواسطة محرك مباشر عالي عزم الدوران متصل بكابينة المصعد، مما يزيل الحاجة إلى أي آلات خارجية.
KW: بالإضافة إلى كون Helix عبارة عن أنبوب عملاق مثبت من الداخل، ومنصة تحميل على قرص دوار، ما هي الاختلافات الرئيسية الأخرى بينه وبين MULTI وHyprlift (حل مصعد ذاتي الدفع بدون حبال [إي دبليو، فبراير 2024])؟
النظام المنسق: إن نظامي MULTI وHyprlift من الأفكار الجديدة الممتازة. ومن خلال القليل الذي أستطيع أن أستنتجه من مقاطع الفيديو الخاصة بهما وموقعهما على الإنترنت، فإن نظام Hyprlift يعتمد على قوة الجر، في حين يستخدم نظام MULTI الرفع المغناطيسي. ويستخدم كلا النظامين قضبانًا لتوجيه الحركة مع تعليق عربة المصعد عن القضبان.
يعتمد نظام هايبر ليفت على الاحتكاك للحفاظ على قبضة محكمة على السكة أثناء دوران عربة المصعد رأسياً. ولا يستخدم نظام مولتي الاحتكاك. يتم تثبيت المصعد في مكانه بواسطة قوة مغناطيسية معايرة بعناية. وفي هذين النظامين، يجب أن يقاوم الرفع الرأسي المباشر تأثير الوزن (الجاذبية). وتتطلب زيادة سعة الوزن زيادة مقابلة في الاحتكاك لنظام هايبر ليفت والقوة المغناطيسية لنظام مولتي. وقد يكون هذا عقاباً.
إن استخدام Helical Motion المبتكر للدفع اللولبي لا يشبه أي حل آخر في جانب واحد أساسي: فهو يستفيد من الجاذبية بدلاً من مقاومتها. تتحرك عربة المصعد على مجموعة من العجلات التي تتحرك على القضبان. وهذا مهم لأنه:
- يتم دعم عربة المصعد دائمًا بواسطة السكة الحلزونية. تعمل السكة كأرضية يمكنها تحمل الأوزان الثقيلة، مثل عربة السكة الحديدية. تحافظ الجاذبية على العربة على المسار.
- تعمل العجلات على تقليل الاحتكاك وتوزيع الحمل على مساحة واسعة.
- الحركة تشبه عبور مسار مائل. فعند توزيع قوة الرفع على مسار أطول، يتم تقليل القوة المطلوبة في أي لحظة. وهذا مفيد لتحديد حجم المحرك واستهلاك الطاقة. كما يساهم التصميم البسيط والمعروف والأجزاء المتحركة القليلة في خفض تكاليف التشغيل وسهولة الصيانة.
KW: ما هي بعض مزاياها؟
النظام المنسق: يعتبر Helix بمثابة محرك لولبي كروي عملاق، والذي يتمتع بالمزايا التالية:
- قدرة تحميل عالية: تتعامل محركات البراغي مع الأحمال الثقيلة بكفاءة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة كبيرة أو دعمًا للوزن.
- احتكاك أقل: تعمل العجلات الموجودة على القرص على تقليل الاحتكاك وتوزيع الحمل على طول السكة.
- السلامة: تتمتع محركات البراغي بخواص القفل الذاتي، مما يعني أنها قادرة على تثبيت الحمل في مكانه دون الحاجة إلى آليات كبح إضافية. تتوقف الحركة عند توقف المحرك.
- الدقة والاستقرار والحركة المتحكم فيها: توفر البراغي حركة رأسية متحكم فيها سلسة، مما يقلل من خطر الهزات وسوء المحاذاة الشائع في أنظمة الجر ويعزز راحة الركوب للركاب.
- كفاءة الطاقة: تعمل محركات البراغي بكفاءة على تحويل الحركة الدورانية إلى حركة خطية، مما يقلل من استهلاك الطاقة. وبفضل الميزة الميكانيكية التي توفرها البراغي، لا تتطلب الحركة سوى الطاقة اللازمة لاجتياز مسار مائل. (أيضًا، بدون وزن الكابلات التقليدية).
- كفاءة المساحة: يمكن للمصاعد الحلزونية أن تتناسب مع المساحات المدمجة. وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات ذات القيود المكانية. مع التحويل، هناك حاجة إلى عدد أقل من أعمدة المصاعد، مما يقلل من مقدار المساحة الأرضية التي يستخدمها نظام المصعد.
- إمكانية التوسع: يمكن إضافة أقسام من القضبان الحلزونية حسب الحاجة. يضمن التصميم المعياري إمكانية تصنيع الأقسام بدقة وشحنها إلى الموقع وتركيبها في أقسام بواسطة أفراد مدربين.
- تقليل الاعتماد على الرافعات: يمكن البدء في التركيب عند بدء البناء. يمكن للمصعد نقل مواد البناء الثقيلة أثناء البناء والنمو مع المبنى.
- تعقيد منخفض: على الرغم من كونه جديدًا، إلا أن Helix يعتمد على مبادئ معروفة. يحتوي النظام على عدد قليل من الأجزاء المتحركة، كما يساهم تصميمه خفيف الوزن في خفض تكاليف التشغيل والصيانة.
KW: ما هي بعض ميزاته المبتكرة؟
النظام المنسق: إن الاستخدام الجديد للبرغي الأنبوبي والخيط المتقطع هو الفكرة الأساسية. وتتضمن الميزات الأخرى ما يلي:
- أعمدة متوازية: عمودان مزودان بآليات تحويل لتمكين سيارات متعددة من العمل في كلا العمودين للتشغيل المستمر
- المسارات المنحنية: تسمح الاختلافات الطفيفة في درجة الميل للمصعد باتباع مسارات منحنية.
- قدرة تحميل عالية: قد يتبين أن هذه هي الميزة المميزة.
KW: ماذا عن إمدادات الطاقة؟
النظام المنسق: قد يكون السكة الحديدية الكهربائية المدعومة ببطارية هي الطريقة المثالية لتشغيل المحرك، ولكن هناك الكثير من الاحتمالات الأخرى. من الممكن تشغيل مصعد صغير باستخدام طاقة الدواسة أو كنسخة احتياطية للبطارية الاحتياطية!
KW: ما هي الاعتبارات الرئيسية فيما يتعلق بالتنفيذ؟
النظام المنسق: لا تزال الاعتبارات المعتادة مثل السلامة والقدرة والطلب، فضلاً عن القيود الهيكلية والهندسية والتصميم المعماري، بحاجة إلى الإجابة، ولكن التفاصيل تتغير. ومن بين هذه القيود الجديدة:
- آليات التحويل: والتي تتطلب تصميمًا دقيقًا وتشغيلًا موثوقًا به
- نظام التحكم: خوارزميات متقدمة للتوجيه الديناميكي وإدارة التدفق الفعّالة
أتوقع أن يكون سعر Helix مماثلاً تقريباً لسعر النظام التقليدي، وسيحقق وفورات في التكاليف على المدى الطويل.
KW: وصف Helix الحركة الحلزونية باختصار.
النظام المنسق: يقدم Helix حلاً جديدًا وفعالًا لـ VT في المباني الشاهقة، مما يقلل من متطلبات المساحة ويعزز الكفاءة التشغيلية ويحقق ارتفاعات جديدة. من خلال الاستفادة من المسمار مع الهندسة المتقدمة والتصنيع الدقيق، يعد بإحداث ثورة في كيفية تشغيل المصاعد، من المصعد المنزلي البسيط إلى الأنظمة المعقدة في المباني الشاهقة الحديثة.
KW: متى وكيف جاءت هذه الفكرة؟
النظام المنسق: في عام 2017، رأيت رسمًا لـ Google Doodle عن فضل الرحمن خان. لقد أذهلني قصة خان وهياكله الأنبوبية المميزة. في ذلك الوقت تقريبًا كنت أحلم أثناء وجودي على مكتبي وخطر ببالي هذه الفكرة: قرص يدور داخل أنبوب يدفع الناس. أتذكر أنني رسمت بعض الرسومات الأولية وتحدثت إلى عدد قليل من الأشخاص حولها، لكن كان ذلك مبكرًا جدًا. استغرق الأمر مني بعض الوقت والعديد من التكرارات لمعرفة التفاصيل. على سبيل المثال، جاءت آلية التحويل في وقت لاحق كثيرًا.
بدت هذه الفكرة واضحة للغاية، وبديهية للغاية، حتى أنني اعتقدت أنها موجودة بالفعل. وكانت تظهر على السطح كثيرًا؛ فأجريت عدة عمليات بحث على جوجل ثم أضعها جانبًا، عازمًا على القيام بمزيد من البحث لاحقًا. وفي أحد أيام يوليو/تموز 2022، كنت أحكي لصديقي موريس عن هذه الفكرة التي ظلت تزعجني. وعندها بدأت اللعبة.
KW: ما نوع الشركة التي تتخيلها والتي ستقوم بتصنيع المكونات الدقيقة؟
النظام المنسق: في حين يتطلب المصعد تصنيعًا دقيقًا، فإن أي ورشة هندسية جيدة الإدارة ستكون قادرة على إنتاج هذه الأجزاء بسهولة. لا أرى أن التصنيع يمثل مشكلة إذا استخدمنا شركة تصنيع ذات سمعة طيبة.
KW: هل يجب كتابة قواعد جديدة للمصاعد لهذه التقنية؟ ما حجم العقبة التي قد تواجهها؟
النظام المنسق:العوائق الثلاثة الكبرى هي:
- اختبار السلامة: يمكن لـ UL والمختبرات المستقلة الأخرى إجراء الاختبار والتحقق من الصحة.
- تحديث المعايير: لدى العديد من المنظمات معايير تغطي المصاعد والأنظمة ذات الصلة. ومن الأمثلة على ذلك مجلس الكود الدولي، والمنظمة الدولية للمعايير، والجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين، والرابطة الوطنية للحماية من الحرائق، والجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين.
- تحديثات قانون البناء: توجد قوانين البناء في ولايات قضائية متعددة — البلدية والمدينة والولاية والوطنية. كرر ذلك في كل دولة.
KW:ما هي ميزات السلامة التي سيتمتع بها النظام؟
النظام المنسق:لم تعد السلامة تشكل مصدر قلق اليوم. تتمتع المصاعد التقليدية (على غرار أوتيس) بسجل أمان ممتاز. ومع ذلك، قد يكون هذا التصميم، من الناحية النظرية، أكثر أمانًا من المصاعد التقليدية ببساطة بسبب الدعم من السكة الحلزونية.
KW:يرجى تقديم فكرة عن سرعة النظام النموذجي وأبعاده وسعته ومسافة السفر.
النظام المنسق: تقتصر سرعة المصاعد على 20 ميلاً في الساعة تقريبًا بسبب تأثيرات قوة الجاذبية على الركاب. ومن الممكن أن يتحرك مصعد الشحن بسرعة أكبر. ونعتقد أن Helix لديه القدرة على تحقيق سرعات لا يمكن لأي من الأنظمة الأخرى أن تضاهيها. لماذا؟ لأن الحمل يتحرك على مستوى مائل. والحركة الرأسية هي أحد الآثار الجانبية.
نعتقد أننا سنرى عالمًا جديدًا بالكامل من الإمكانات، مثل المصاعد الكبيرة بما يكفي لاستيعاب مقطورة جرار كاملة ورفعها إلى ارتفاعات غير مسبوقة. ونعتقد أيضًا أن Helix ستكون متاحة بكل الأحجام المتوفرة اليوم. يمكن تركيب Helix بسهولة على أي عمود مصعد موجود، دون أي تغييرات هيكلية تقريبًا. سيتطلب التحويل الكثير.
مع تقدم سكاننا في السن، يبدو أن هناك طلبًا متزايدًا على المصاعد المنزلية المدمجة. سيكون من الرائع أن نرى المصاعد الحلزونية تحل هذه الحاجة.
KW:ما هو هدفك من Helical Motion؟ هل هو تأمين التمويل/المستثمرين؟ إذا كان الأمر كذلك، فكيف ستفعل ذلك؟
النظام المنسق: هدفنا هو تأمين التمويل والمستثمرين وطرح هذا المنتج في السوق بسرعة. الطريق أمامنا طويل، وربما يتحقق النجاح من خلال الشراكة مع الشركات المصنعة الراسخة، وترخيص الفكرة لهم. نحن على ثقة من أن الفكرة سليمة، وأن السوق موجود. لقد بدأنا هذه الرحلة للتو.
الرقم المرجعي
المزيد من الفئة
أخبار يومية