Не первый век облегчают нам ходьбу чудо-лестницы Джесса Рено. И хотя первоначальной задачей эскалаторов была транспортировка мощных пассажиропотоков в метрополитенах, вокзалах и крупнейших маркетах, при наличии соответствующих средств нет принципиальных ограничений для их применения в самых различных помещениях и вне них. На фоне хрустальных люстр и подогреваемых садовых дорожек это – не такая уж большая роскошь. А в некоторых случаях - в медицинских учреждениях или квартирах с инвалидами, в офисах, персонал которых вынужден постоянно передвигаться с этажа на этаж, в помещениях, где производится непрерывный циклический осмотр (например, электроустановок, расположенных на разных этажах) дежурным персоналом, - и вовсе совершенно необходимое приспособление. Лифты, хотя и требуют меньше места и средств, не могут сравниться с эскалаторами по удобству, оперативности и пропускной способности.
В настоящее время промышленно производятся эскалаторы длиной от 3 до 75 метров и стоимостью соответственно от нескольких тысяч до миллиона долларов США. В широких пределах варьируется также их нагрузочная способность, скорость и плавность хода, длина, ширина и высота ступеней, климатическое исполнение, шумовые характеристики, отделка, освещение, детали дизайна. Угол наклона может достигать 35 градусов для относительно малых высот подъема (до 7 метров) и 30 градусов для длинных эскалаторов.
Таким образом, всегда можно выбрать (или заказать эксклюзивный) механизм для любых мыслимых применений: соединение этажей или террас в парке, подъем людей к голове осматриваемой статуи или из воды бассейна... Сложно рекомендовать столь сложное инженерное сооружение для самодельного изготовления (хотя история знает случаи, когда и самолеты собирались одиночкой в гараже). Но краткий обзор технических проблем, с которыми сталкиваются при конструировании и обслуживании эскалаторов, поможет и при покупке готового: всегда полезно знать, на какие параметры обращать внимание, и чем обусловлена стоимость изделия.
Классическая конструкция эскалатора представляет собой набор ступеней-тележек, укрепленных на тяговой цепи таким образом, что каждая ступень несет нагрузку только от веса людей, находящихся непосредственно на ней, а суммарное усилие приходится на цепь и достигает максимума в ее наивысшей точке. Особая сила, действующая как на цепь, так и на ходовую часть тележек, возникает при ее перегибе вокруг ведущей звездочки и значительно превышает среднее натяжение от полезной нагрузки. Она обратно пропорциональна длине звена и радиусу перегиба. Точно так же от этих параметров зависит продольное «дрожание», снижающее комфортность пассажиров и срок службы эскалатора. Но длину звена невозможно снижать по прочностным соображениям. В результате на больших эскалаторах диаметр ведущей звездочки превышает 2 метра. Следовательно, требуется огромный момент на валу, а значит – громадный редуктор.
Сама ступень-тележка должна выдерживать усилие свыше 600 кг (на перегибе цепи). При этом суммарный люфт ее подвижных частей не может превышать 0,4 мм. В результате стоимость одной ступени обычного метрополитеновского эскалатора (ЭТ-2, ЭТ-3) – около 10000 рублей.
Разумеется, практически все изложенные проблемы значительно упрощаются при переходе к меньшим размерам и мощностям. Когда длина эскалатора измеряется не десятками, а единицами метров, расчетная нагрузка не 2 человека на каждую ступеньку, а 5 человек всего... Это меняет дело. Вплоть до перехода от количественных к качественным изменениям: вместо грохочущих цепей и металлических тележек – полимерные детали (легкие, дешевые, во многих случаях не требующие смазки), вместо дергающих зубчатых зацеплений – гладкие фрикционы и так далее. Даже при чисто количественном (без изменения принципиальной схемы) уменьшении нагрузочной способности и длины в 2 раза, мощность, потребляемая эскалатором, снижается в 4-5 раз, стоимость – примерно в 4 раза. Если же попасть на качественный скачок, изменения измеряются порядками.
Еще более принципиальные изменения в конструкции (и цене) происходят при переходе к углам подъема меньше 12-15 градусов. При этом есть возможность вообще отказаться от ступеней. Такие механизмы называются траволаторами или (при совсем малых углах) пассажирскими конвейерами. Их рабочее полотно представляет собой ровную (разумеется, с большой шероховатостью и не скользким покрытием) полимерную или шарнирную металлическую ленту. Зачастую (при соответствующем расстоянии до стен и окружающих предметов) на траволаторах можно не применять поручни. Во многих случаях они удобнее эскалаторов (при транспортировке грузов, тележек, детских и инвалидных колясок), экономичнее, бесшумнее. Единственный недостаток – они занимают большую площадь для обеспечения подъема на ту же высоту, и используются, соответственно, только в огромных помещениях или на открытых пространствах, за исключением тех случаев, когда разница в высоте соединяемых уровней совсем незначительна.
