Doğanın Yolunu Takip Etmek

Bill MacLachlan tarafından sunulmuştur | Project of the Year 2023 | Ocak 6, 2023

Okuma süresi 11 dakika

Doğanın Yolunu Takip Etmek
AI'ya Genel Bakış

Hill Hiker, Inc., Iowa, Panora'da 120 fit yüksekliğinde, değişken eğimli bir yamaçta, 27° ila 42° arasındaki eğimleri aşmak için, şirketin ilk elektrikli otomatik seviyeleme sistemini geliştirerek eğimli bir asansör tasarladı ve kurdu. Galvanizli çelik asansör, 5 hp'lik bir motorla tahrik edilen 3/8 inçlik bir kablo sarma tamburu, 800 lb kapasiteli ve polikarbonat duvarlı 750 lb'lik bir kabin, kablosuz NEMA 4X kontrolleri ve kabloların hareket etmesini önlemek için 12 V derin döngülü bir akü şarj sistemi kullanıyor. Seviyeleme sırasında 40 ft/dak'ya kadar yavaşlatılan sistem, bir vida aktüatörü, 6°'den fazla seviye dışı hareketi kilitleyen yedek seviye sensörleri ve çoklu güvenlik cihazlarına sahiptir. İşbirliğine dayalı mühendislik ve özel braketleme, dayanıklı ve düşük etkili bir kıyı erişim çözümü sağladı.

Minnesota merkezli Hill Hiker, evden kıyıya yenilikçi bir asansör sistemi tasarlıyor ve hayata geçiriyor. 

Eğimli Asansörler - Panora, Iowa

Bill MacLachlan tarafından sunuldu,
Tepe Yürüyüşçüleri, Inc.

Minnesota merkezli bir şirket olan Hill Hiker, Inc. 1997 yılından beri faaliyet göstermekte ve hem ABD hem de dünya genelinde eğimli asansörler kurmaktadır. Zor projeleri başarıyla tamamlama konusunda uzun bir geçmişe sahip olan Hill Hiker, Iowa’lı ev sahipleri tarafından benzersiz yamaç projelerini ve konumlarını üstlenmek üzere seçildi. Bu yamacın pek çok zorluğu bulunmaktaydı. Bunlardan ilki dik ve tutarsız eğim düzeyiydi. Toplam uzunluk 120m idi. Rotanın açısı 27˚’den başlayıp, daha sonra 2˚’ye çıkmaktadır. Hill Hiker, asansör kabinini dengelemek adına güvenli ve tutarlı bir yöntem geliştirdi. İlk kez, sarmal ayaklardan oluşan bir alt yapı üzerine kendiliğinden yayılan bir sistem kurulumu gerçekleştirdik.

Bir diğer önemli sorun da ıslak ve nemli ortamdı. Buna karşı korunmak adına Hill Hiker çeşitli yenilikler uyguladı. İlk olarak, asansörü sıcak daldırma galvanizli standart çelikten üretmeyi seçtik. Daha sonra hassas parçaların korozyona uğraması açık havada hareketli kablo kullanımını güvensiz hale getirdiğinden, Hill Hiker bunun yerine bir NEMA 4X muhafazası içine yerleştirilmiş amaca uygun en gelişmiş kablosuz teknolojiyi kullandı. İmzamız olan 3 cm’lik C-kanal izini kullandık. Asansör, kaldırma bileşenlerini basitleştiren ve korozyon ve tehlike olasılığını en aza indiren 3 hp motorlu tek bir 8/5 inç kablo sarma tambur makinesi ile tahrik edilmektedir.

Kabin 42x52 cm boyutlarındadır ve camdan beş kat daha güçlü olan 42 cm yüksekliğinde polikarbonat duvarlara sahiptir. Kabin 750 kg ağırlığındadır ve 800 kg taşıma kapasitesine sahiptir. Asansör, Panora projesi için özel olarak geliştirilen bir sistem de dâhil olmak üzere yediden fazla farklı güvenlik sistemiyle donatılmıştır. Asansör 92 m mesafe kat etmektedir. 

Doğanın Yolunu Takip Etmek - 1
Motor alanından görünüm
Motor alanının yandan görünümü ve üst iniş kotu
Motor alanının yandan görünümü ve üst iniş kotu
Doğanın Yolunu Takip Etmek - 4
Eğimli ray ve alt asansör durağı

Plan Oluşturmak

Jared ve Hillary Nielsen ABD’de bir tatil evi arıyorlardı, hatta Hawaii’yi bile düşünmüşlerdi. Iowa, Panora’daki Middle Raccoon Nehri’nden inşa edilen bir rezervuar olan Panorama Gölü’nde, oturdukları eve sürüş mesafesinde bir mülk fark ettiklerinde çift bu fırsatı değerlendirdi. Yeni evlerini, arazinin 63 m’lik dikey yüksekliğiyle zengin hale gelmiş çevredeki kırsal alanın manzarasına sahip, el değmemiş sular üzerinde tasarlamaya ve inşa etmeye başladılar. Ancak tasarım sürecinde arazinin daha önce gözden kaçan bir özelliğini fark ettiler: Kıyı şeridine doğru 120˚ eğimli 40 m’lik bir yamaç. Bu zorlayıcı olacaktı. 

Jared Nielson XNUMX’in başlarında şirketleri araştırmaya başladı ve internette Hill Hiker’ı buldu. Kurucu ve Başkan Bill MacLachlan, XNUMX yıllık sektör deneyiminden yararlanarak mülkün peyzajına bir Hill Hiker®’ın nasıl eklenebileceğini Jared’in öngörmesine yardımcı oldu. MacLachlan ayrıca Jared’e Hill Hiker’ın projenin tamamlanmasına yardımcı olacağını ve ekipmanı yıllarca bakım ve servis yoluyla destekleyeceğini garanti etti.

Jared ekibini topladı ve tasarım sürecine başladı. Çiftin evini inşa eden ve peyzaj mimarı olan Hayes Construction’dan Rick Hayes ve Country Landscapes’ten Nick Brosamle ile MacLaughlan’ı temasa geçirdi. Uzun tartışmalardan sonra ekip, önerilen eğimli asansörün mükemmel yerleşimine karar verdi. Asansörün yerleşimini tartışırken ekip müşteriden gelen çeşitli talepleri dikkate almak zorunda kaldı. Asansörün kolay erişilebilir olması, suya mümkün olduğunca yaklaşması ve evin Panorama Gölü manzarasını engellememesi gerekiyordu. MacLaughlan, müşterinin arzusunu gerçekleştirmenin en iyi yolunun, asansörü evin manzarasından gizlemek için mevcut 16 m metrelik istinat duvarını değiştirerek başlamak olduğuna inanıyordu.

Uygunluk sağlandı, ilgili tüm taraflarla yerinde bir toplantı planlandı. Hill Hiker satış asistanı Harrison Swadley, ev sahipleri, inşaatçı ve peyzaj ekibiyle bir araya geldi. Asansörün yolunu temsil eden bir ip hattı oluşturmak için zaman harcadı. İp, tepenin açısının tutarlı olmadığını ortaya koydu. İp, tepenin tepesinde 27˚ eğimle başladı ve aşağıda çok daha dik hale gelerek 42˚'ye çıktı. Hill Hiker, 70˚'den daha dik asansörler kurdu, bu nedenle şirket her iki açının da üstesinden gelebilirdi. Ancak, asansör kabinini yokuş aşağı giderken viraj boyunca düz tutmanın en iyi yolunu belirlememiz gerekiyordu.

Komplikasyonlar Çoğalıyor

Zemin ve yamaç, Hill Hiker’ın destek yapısı için tipik olarak kullandığı beton kullanımına uygun değildi. Bu durum işi daha da karmaşık hale getirdi. Genel olarak, yaygın şekilde monte edilen asansör alt yapıları ya ıslak ayarlı, tamamen dişli 18 inçlik yuvarlak kolonlar ya da çekiçle delinmiş destek direkleri olan 2 x 5 cm beton pedlerdir. Ancak, yamacın sınırlı erişilebilirliği, toprak koşulları ve farklı uç açıları göz önüne alındığında her iki seçenek de iyi sonuç vermeyecektir. 

Swadley, yamacın zorluğunu göz önünde bulundurarak, destek yapısı olarak sarmal iskelelerin (veya vidalı kazıkların) kullanılmasını önermiştir. Helisel kazıklara aşina olan Country Landscape, bu yönteme güvendi ve tasarımı tamamladı. Helisel iskeleler tipik olarak toprağın çoğunlukla kum olduğu arazilerde kullanılır. İskeleler toprağa en az düzeyde zarar vermekte ve yamacın korunmasına yardımcı olmaktadır. Kurulum sırasında ekip, teleskopik burgu ataşmanına sahip kompakt yükleyiciler kullandı. Bu ekipmanda iskelenin mühendislik gerekliliklerini karşıladığı noktayı belirten bir gösterge bulunmaktadır. İskeleler yuvarlak olduğu için Hill Hiker, U cıvatalar, plakalar ve bağlantı boruları içeren özel bir destek sistemi kullanmıştır. İskeleleri çapraz desteklenmiş ve birbirine bağlanarak daha da sağlam hale getirilmiştir. 

Swadley ve MacLaughlan yeni bilgiler, kesin ölçümler ve kablo hattının resimleriyle strateji geliştirmeye başladılar. Kendi kendini dengeleyen bir sisteme ihtiyaç olduğunu gördüler. Alt yapının helisel kazıklar olması gerektiğinden MacLaughlan, mekanik tabanlı bir sistem yerine elektrikli bir dengeleme sistemi kullanmaya karar verdi — tesviye sistemli helisel iskeleler üzerine kurulan ilk Hill Hiker®. Otomatik veya elektrikli, kendi kendini dengeleyen bir Hill Hiker® asansör kabinini şasinin yokuş yukarı tarafından çektirir. Asansör kabininin yokuş aşağı tarafı, vida tahrikli bir aktüatör kullanılarak düz hale getirilir. Kabin platformunun altına monte edilen bir denge sensörü, tüm denge dışı durumları tespit eder. Kabinin denge dışında olduğunu tespit eden sensör, aktüatöre bağlı bir kontaktörü etkinleştiren bir çıkış sinyali göndererek kabini dengeler.

En iyi sürüş deneyimini sağlamak ve yük gereksinimlerini karşılamak için Hill Hiker yeni bir özellik geliştirdi. Kablosuz kontrol sistemi sayesinde kablosuz bir sinyal aracılığıyla nominal hareket hızını 60 m/sn’den 40 m/sn’ye düşürdük. Aktüatör her etkinleştirildiğinde sinyal vericisi sinyal gönderir. Daha düşük hız, aktüatörün sürüş kalitesini veya pürüzsüzlüğünü etkilemeden 750 kg canlı yük kapasitesine sahip 800 kg’lık kabini düzgün bir şekilde dengelemesini sağlar. Vidalı aktüatör 2000 kg kapasiteye ve 24 inç strok değerine sahiptir.

Helisel iskelelerin montajı
Helisel iskelelerin montajı
Yamacın sudan görünümü
Yamacın sudan görünümü
Dengeleme aktüatörü ve denge
sensörü muhafazasının yakın çekimi
Dengeleme aktüatörü ve denge sensörü muhafazasının yakın çekimi
Doğanın Yolunu Takip Etmek - 2
Asansör kabin üstü yüksekliği

Ekipman Özellikler

Genel Bilgiler

  • Anma Hızı: 50 ft/dak
  • Eğim Açısı: 27˚ ve 42˚
  • Parça Uzunluğu: 120 ft

Yükler

  • Araç/Şasi ağırlığı: 750 lb
  • Nominal Yük: 800 lb

demiryolu

  • Destek Yapısı: Sarmal ayaklar
  • Ray Boyutu: 30 ft genişliğinde X 10 ft uzunluğunda bölümler
  • Ray Tasarımı: Hill Hiker C-Channel yakalanan ray güvenlik tasarımı

Sürüş Sistemi (Drive System)

  • Sürme Aracı: Sarma tamburu
  • motor: 5 hp
  • Şanzıman Oranı: 150:1
  • Şanzıman Tipi: Solucan-solucan çift redüksiyon
  • Fren: Motorda AC elektromanyetik fren

Süspansiyon Araçları

  • Halat Sayısı: 1
  • Nominal Frenleme Gücü: Halat başına 14,400 lb
  • Tip, Boyut ve Malzeme: 7 X 19 inç — 3/8 inç çapında galvanizli uçak kablosu

Motor Alanı

  • Makine/İşyeri Tipi: Düz beton döşeme
  • Motor Görünürde Bağlantıyı Kesme: Evet
  • Panelin Ulaşabileceği Yerde Bağlantıyı Kes: Evet 

araba

  • Çerçeve Malzemesi: Toz kaplı standart çelik
  • Duvar Malzemesi: Polikarbonat paneller
  • Yükseklik: 42 in.
  • Dış Genişlik: 48 inç.
  • Dış Uzunluk: 52 inç.
  • Platform Malzemesi: Engelli Amerikalılar Yasasına uygun kaymaz fiber dereceli döşeme

Asansör Kontrolörü/Kontrolleri

  • Onaylar: UL listeli/sertifikalı
  • Hava Durumu Değerlendirmesi: NEMA 4X/IP 67
  • Değişken Frekanslı Sürücü: Yumuşak başlatma/yumuşak yavaşlama ile değişken hızlı AC motor kontrolü
  • Mantık: Programlanabilir mantık denetleyicisi
  • Çağrı İstasyonları: Kabinde ve güvenlikli her kat istasyonunda

Güvenlik sistemi

  • Acil Durdurma Butonları: Üst, alt ve araç üstü
  • Ray Sistemi: Yakalanan ray tasarımı
  • Gevşek Kablo Sistemi: Motorda ve araçta
  • Aşırı Hız Regülatörü: Araba şasisinde bulunur
  • Yay Tamponu: Ray üzerinde bulunur
  • Güvenlik: Anahtarlı veya anahtarsız kod güvenliği
  • Limit Anahtarları: Tepenin üstünde ve altında yavaşlama, yön ve terminal anahtarları 
  • Elektriksel: Kilitleme/etiketleme, alçak gerilim anahtarları ve kontrolleri ile bağlantıyı kesin
  • Kapılar: Kabin ve kat istasyonu kapılarındaki kapatma anahtarları

Geleceğe Güçlü Bir Adım

Hill Hiker’ın yaptığı iyileştirmeler, tasarım esnekliği sayesinde daha geniş bir uygulama alanı sağlamaktadır. Hill Hiker artık daha güçlü ancak daha yavaş aktüatörler gerektiren genişletilmiş yük kapasitesi sunabilmektedir. Yamacın topografyası, açı değişimi ve yük gereksinimleri, asansör kabininin dengeleme esnasında hareket edebileceği hızı etkilemektedir. Iowa’daki Nielsen’larda olduğu gibi bazı uygulamalarda Hill Hiker®, denge aktüatörünün kapasitesini aşabilmektedir. Ancak bu yeni sistem sayesinde Hill Hiker, yavaşlama esnasında asansör kabininin hızını sahada ayarlayabilmekte.

Hill Hiker ayrıca kabinin 6˚ veya daha fazla denge dışına çıkması durumunda asansörün hareket etmesini önlemek amacıyla ikinci bir denge sensörü de kurdu. İkinci denge sensörü, yolcuların dengesinin bozulmasını önlemeye yardımcı olmaktadır. 

Tüm yerleşik makineler, asansör kabinini dengede tutmak için önemli miktarda enerji gerektiriyordu. Asansöre giden bir kabloyla (dış mekan ayarlarında güvenilir olmayan) güç vermek yerine Hill Hiker, tüm bileşenlerin tek bir derin döngülü 12 V DC deniz aküsüyle enerjilendirildiği bir sistem tasarladı. Üst kat istasyonuna da şarj istasyonu kurduk. Şarj istasyonu pedleri, akünün aşırı şarj edilmesini önlemek için ölçülü bir damlama şarj cihazına bağlanır. Asansör kabini, özel olarak monte edilmiş iletken akış fırçaları aracılığıyla şarj istasyonuna bağlanır. Fırçalar, şarj altlıkları üzerinde güvenilir temas sağlar ve çevredekiler için elektrik tehlikesi oluşturmaz. Hill Hiker, pilin sağlığını kolayca izlemek için araç içi bir pil ölçer taktı. 

Hill Hiker'ın tüm dünyada uygulamaları vardır ve müşterilerin ihtiyaçlarını karşılamak için birçok farklı temel türü, kurulum yöntemi ve benzersiz ekipman kullanarak yüksek düzeyde uyarlanabilirlik geliştirmiştir. Hill Hiker, Panora projesini tamamlamak için deneyimine yenilerini ekledi ve yenilikçiliğe yönelik güçlü bir yetenek sergiledi. Hill Hiker, Hayes Construction ve Country Landscapes ekibi, yamacın ortaya çıkardığı benzersiz zorlukların üstesinden gelmek ve müşterilerin hayalindeki tatil evini evden kıyı şeridine güvenli ve güvenilir bir ulaşım yöntemi ile gerçeğe dönüştürmek için birlikte çalıştı. 

Künye

Sahipleri: Jared ve Hillary Nielsen
Konum: Panora, Iowa
Üretici, Yüklenici ve Asansör Tasarımcısı: Hill Hiker, Inc., Orono, Minnesota
Tasarım mühendisi: VAA Engineering, Plymouth, Minnesota, Aaron Fortunato, PE ve Dustin Foth, teknisyen 
Elektronik Tasarım/Tedarikçi: ISC Şirketleri, Plymouth, Minnesota, Mike Dahlin 
Proje Danışmanı/Yöneticisi ve İnşaat Distribütörleri: Ülke Manzaraları, Inc., Ames, Iowa, Nick Brosamle
Homeoluşturucu: Hayes İnşaat, Panora, Iowa, Rick Hayes
Ortak Makale Yazarları: Bill MacLachlan, Hill Hiker, Inc., sahibi ve kurucusu; Duncan MacLachlan, proje yöneticisi; ve Harrison Swadley, satış asistanı

Paylar