La velocità massima degli ascensori

Promuovere idee su "Quanto possono essere veloci gli ascensori più veloci?"

Gli ascensori che percorrono lunghe distanze verticali ad alta velocità devono essere considerati impossibili. Questo vantaggio è stato riservato dalle leggi della natura alla corsa orizzontale. Dopo aver letto con interesse l'articolo "How Fast Could the Fastest Elevators Be?" del dott. Albert So e Ricky Chan (ELEVATOR WORLD, febbraio 2016), sono contento che gli autori accettino la sfida di EW nel commento "Further Evaluation of 'Fastest Elevator'" (EW, dicembre 2014) per unirsi alla discussione sulla velocità massima, perché architetti e proprietari di edifici hanno bisogno di queste informazioni per facilitare la progettazione di ascensori rapidi per le hall degli edifici.

Sebbene tutti gli autori coinvolti abbiano le stesse preoccupazioni - comfort dei passeggeri e tempi di viaggio più brevi possibili - le loro opinioni sulle soluzioni sono diverse. L'articolo suggerisce che la massima velocità possibile degli ascensori è un problema complesso e difficile, anche se ritengo che sia un compito logico. Il tuo autore presuppone che la massima velocità di salita tollerabile per i nostri organi uditivi sia di 12.5 mp e di 8 mp per i viaggi in discesa. Questi valori massimi dovrebbero essere studiati dalle società di ascensori e/o da esperti medici, poiché definiscono la velocità massima delle cabine degli ascensori, come dimostrerà e dimostrerà quanto segue. Le auto ermetiche in grado di controllare la pressione dell'aria interna consentono un modesto risparmio di tempo.

Velocità massima degli ascensori espressi verso le Sky Lobbies

La figura 1 mostra la velocità e la distanza di viaggio per il viaggio in salita di un ascensore espresso verso un atrio celeste a 1,000 m. Una distanza di 1,000 m consente a un'auto di accelerare fino a una velocità massima di circa 31 mps, ipotizzando velocità di accelerazione e decelerazione di 1 mps2. I periodi di accelerazione e decelerazione sono 32 s. ogni. Per una frazione di secondo, l'auto viaggerà alla sua velocità massima. La velocità media dell'auto sarà di circa 1000/64 = 15.6 mps.

Il livello del pavimento della cabina durante la salita è definito dalla linea di distanza arancione, che indica anche la pressione dell'aria nel vano corsa a tutti i livelli. Per un'auto a tenuta d'aria, la linea retta tra 0 e 1,000 m indica la pressione dell'aria interna dell'auto ideale per i sistemi di controllo della pressione dell'aria dell'auto come se l'auto si muovesse a una velocità media di 15.6 mps. È ovvio che durante la prima metà del viaggio in salita, l'auto deve essere depressurizzata e durante la seconda metà del viaggio l'auto deve essere pressurizzata per dare ai passeggeri la sensazione che l'auto stia viaggiando a una velocità costante di 15.6 mps . Una volta che l'ascensore arriva a 1,000 m, le porte possono aprirsi, perché durante il viaggio in salita i passeggeri si sono adattati alla pressione dell'aria più bassa.

Nel caso in cui la massima velocità di salita tollerabile sia 12.5 mps, la velocità massima di 31 mps deve essere ridotta a 16 mps per realizzare il tempo di percorrenza più breve possibile verso lo sky lobby, che è definito da 1000/12.5 = 80 s. Questo viaggio verso l'alto è dimostrato dalla Figura 2.

La figura 3 è valida per un viaggio di un'auto non ermetica fino a 1,000 me una velocità contrattuale di 12.5 mps. Per questo viaggio in salita, i periodi di accelerazione e decelerazione sono 13.5 s. ciascuno, più 67 s. a 12.5 mp. Il tempo di volo totale dell'auto è di 94 s. Il risparmio di tempo di 14 s. facilitato da un'auto ermetica si perde.

Successivamente, prenderemo in considerazione una sky lobby a 500 m. Su questa distanza, un'auto a tenuta d'aria può raggiungere una velocità massima di quasi 22 mps. I periodi di accelerazione e decelerazione saranno 23 s. ciascuno e il tempo di volo totale dell'auto sarà di 46 s. La velocità media dell'auto sarà 500/46 = 10.9 mps. Per raggiungere il tempo di volo dell'auto di 46 s., l'auto deve essere a tenuta d'aria, poiché la sua velocità di viaggio sarà superiore a 12.5 mps per circa 20 s.

La Figura 5 mostra il tempo di volo dell'auto per un'auto non ermetica fino al livello di 500 m. In questo caso i periodi di accelerazione e decelerazione sono 13.5 s. ciascuno, e il periodo alla velocità del contratto è 27 s. Il tempo di volo totale dell'auto è di 54 s., ovvero 8 s. più lungo rispetto all'opzione ermetica e a pressione controllata. La velocità media dell'auto è 500/54 = 9.3 mps.

Auto a pressione controllata

Il controllo della pressione dell'aria interna delle auto ermetiche è un problema tecnico complesso, soprattutto se si considerano le esigenze di ventilazione e condizionamento delle auto. Rendere ermetiche le portiere delle auto è già di per sé un problema. Nel caso in cui un'auto ermetica venga fermata a causa, ad esempio, di un'interruzione di corrente, sarà necessaria una soluzione immediata per un'adeguata ventilazione per evitare il soffocamento dei passeggeri. I passeggeri di auto ermetiche sono probabilmente esposti a nuovi rischi per un modesto risparmio di tempo. Velocità massime elevate comportano costi aggiuntivi per sistemi di trasmissione, componenti di sicurezza, auto ermetiche e consumo di energia.

Osservazioni conclusive

È probabile che siano impossibili velocità di traslazione elevate per lunghe distanze di traslazione verticale. Quindi, e il riferimento di Chan a "una lobby di adattamento alla pressione" sembra indicare che gli scrittori abbiano gli stessi dubbi.

Si precisa che le limitazioni di velocità valgono anche per la velocità di percorrenza verticale delle vetture semoventi. Con le stesse modalità possono essere valutati i tempi di percorrenza per le trasferte. La massima velocità di discesa tollerabile è ancora più importante della massima velocità di salita.

Dubito della fattibilità delle auto ermetiche. Il risparmio di tempo è modesto in relazione a costi e rischi. Per gli edifici molto alti, gli ascensori locali ed espressi a più piani con controlli intelligenti del gruppo di destinazione consentono configurazioni estremamente efficienti e consentono di risparmiare enormi quantità di spazio.

Un edificio efficiente di oltre 1,000 m di altezza sembra possibile con l'odierna tecnologia degli ascensori. Per la progettazione di edifici molto alti, è essenziale studiare i tassi di variazione della pressione dell'aria che possono essere tollerati dal passeggero medio. Quali deviazioni possono essere consentite e per quanto tempo? Un'altra domanda interessante è la distanza massima di viaggio dei sistemi di trasmissione con auto e contrappesi collegati da funi.