Domowa winda osobowa - w budowie...

Witam,

No cóż? Miałem pochwalić się z wami moim bez wątpienia najpoważniejszym projektem, dopiero gdy będzie całkiem gotowy, lecz sytuacja z korona wirusem może opóźnić mój projekt o długi czas. Postanowiłem już przedstawić to co mam, by dorzucić kolejny temat do czytania w czasie siedzenia w domu jednocześnie korzystając z waszych sugestii i uwag. Postaram się na bieżąco opisywać tutaj moje postępy, choć z wyżej wymienionego powodu zaczęły się nie co "ślimaczyć". Ponieważ projekt jest spory chciał bym wszystkie jego postępy opisywać "tutaj" w pierwszym poście. Jeśli to możliwe proszę moderatorów o udostępnienie takiej możliwości. Jednocześnie proszę was wszystkich o to byście faktycznie nie wychodzili z domu ratując siebie i innych. Nie komentujcie proszę mojej prośby dotyczącej wirusa jeśli macie inne zdanie i starajcie się trzymać głównego tematu. Wracając do projektu - jest to domowa winda kabinowa - dwu osobowa (90x120cm). Zapewne spotkam się z komentarzami dotyczącymi bezpieczeństwa, i racja jest ono najważniejsze! Moja konstrukcja zapewne nigdy nie pojawi się w kajeciku pana z dozoru technicznego, gdyż najzwyczajniej w świecie takiego przeglądu by nie przeszła. Dokonałem jednak wszelkich starań by postawić bezpieczeństwo na pierwszym miejscu, jednocześnie dbając o funkcjonalność, i niezawodność przedsięwzięcia.

Wstęp

Pomysł stworzenia windy powstał w zasadzie z trzech powodów. Pierwszy chyba szczerze powiedziawszy najbardziej przemawiającym za powstaniem projektu to chęć stworzenia czegoś naprawdę ciekawego ? dużej zabawki dla dużych chłopców. Kolejnym powodem był problem który niestety siedzi w moim domu. Mam strop składający się z cegieł, drewnianych belek, i jakiejś słomy (!?) ? podobno kiedyś tak się robiło. Gdy moje poddasze stało się mieszkalne pojawił się problem ze schodami. Maksymalny otwór jaki mogłem wyciąć na schody w stropie miał 100x150cm. Wypada centralnie między dwoma belkami rozmieszczonymi co metr. W to miejsce zostały wmontowane kręte schody o bardzo wąskich stopniach. do których ja i moja małżonka przyzwyczailiśmy się już, ale każda obca osoba ma z nimi ogromny problem. Kolejnym poważny problem pojawił się gdy pogotowie ratunkowe zabierało mnie do karetki. Ja nie mogłem chodzić, a ratownicy najzwyczajniej w świecie się bali (nie dziwie się!) ? było naprawdę niebezpiecznie i dla nich i dla mnie. Jako że pracowałem kilka lat w branży dźwigowej (przede wszystkim windy osobowe), pomyślałem że skonstruuję własną windę . Najpierw chciałem stworzyć normalną windę z przeciwwagą. Wydaje się być najbezpieczniejsza, choć nieco droga i skomplikowana w wykonaniu. Mimo wszystko upierałem się przy takim rozwiązaniu, do momentu aż pomyślałem o tzw efekcie cierności lin. Problem jest dość prosty ale nie każdy zdaje sobie z niego sprawę. Otóż koło linowe ma rowki dopasowane kątem i szerokością tak, by lina ?wżynała się? w nie na tyle głęboko by przytrzymać kabinę gdy jest ona bez obciążenia ? zwiększenie tarcia. Oczywiście kąt tych rowków oblicza się dokładnie do typu liny i przede wszystkim obciążenia. Podczas przeglądu UDT sprawdza się tą cierność w taki sposób, by przeciwwaga windy oparła się o podłogę, a koło linowe podciągnęło kabinę nieco wyżej tak by wszystkie liny zrobiły się luźne (nieco obwisły). Kabina nie ma prawa uśliznąć się w dół naprężając liny na nowo. Gdy okaże się że kabina nie jest w stanie się tak podciągnąć, albo podciągnie się i zjedzie oznacza to że do wymiany są albo liny, albo koło linowe. W praktyce ten problem był by śmiertelnie poważny. Podczas wychodzenia z takiej kabiny, zrobi się ona lżejsza niż przeciwwaga, i podjedzie do góry np. przecinając pasażera na pół (wrr!). Póki takie przeglądy robi regularnie Urząd dozoru technicznego można być spokojnym. Gorzej jednak jak taka nie rejestrowana winda jest w domu, i takiego przeglądu się nie robi regularnie, albo wiedząc że jest problem zbagatelizuje się go chcąc oszczędzić pieniądze, no bo przecież nic się nie dzieje?
Myśląc o tych czarnych (bardzo realnych!) scenariuszach wpadł mi do głowy kolejny pomysł, którym stał się dźwig hydrauliczny. Skoro da się kupić kosz do wózka widłowego, i traktować go jako w miarę bezpieczną zwyżkę, można też przecież zamontować maszt wózka widłowego na stałe do ściany, i na widłach osadzić pełnosprawną kabinę. Do tego trochę zabezpieczeń, automatyki, prosty w konstrukcji szyb i winda gotowa? (tak by się wydawało, ale o tym niżej )



[kolejność etapów wynika z kolejności moich działań]

Etap I - Bezpieczeństwo

To bez wątpienia najważniejszy temat. Przede wszystkim nie zachęcam nikogo do takich pomysłów jak mój, a jeśli już to radzę dobrze zastanowić się nad bezpieczeństwem. Trzeba przeanalizować każdą możliwość, i pozbyć się potencjalnych zagrożeń. Kwestią bezpieczeństwa trzeba zająć się aż nad wyrost i to wręcz do przesady! Mowa tutaj o kwestii mechanicznej przede wszystkim, ale też o sterowaniu.
Część założeń technicznych które ja sobie obrałem za priorytetowe:
- Porządne zamocowanie masztu!
- Zabezpieczyć się przed skutkiem pęknięcia węża hydraulicznego (niezależnie czy jest on stalowy czy gumowy).
- Blokada kabiny gdy znajduje się na wysokości ? rygiel mechaniczny
- Drzwi szybu można otworzyć tylko wtedy gdy kabina znajduje się za drzwiami!
- Stop awaryjny w kabinie windy, na dachu kabiny, i na szafie sterującej.
- Jazda pożarowa. Możliwość wysterowania zaworu jazdy w dół z kabiny, przy braku zasilania. (zasilanie z akumulatorów)
- Obwód bezpieczeństwa zasila wszystkie cewki przekaźników, i styczników. Rozwarcie obwodu w skutek otwarcia drzwi, wciśnięcia stopu czy przejechania wyłącznika krańcowego uniemożliwia uruchomienie jazdy w górę i w dół. Zminimalizować możliwość ?fałszywego zamknięcia obwodu bezpieczeństwa?
- Drzwi otwierają zestyki bezpieczeństwa, które stanowią widoczną przerwę w obwodzie, niemożliwą do ominięcia choćby przez dzieci.
- Telefon stacjonarny oraz sygnał alarmu w kabinie windy to konieczność w razie wezwania pomocy.

Można by tu jeszcze dużo pisać, ale myślę że to są takie najważniejsze warunki bezpieczeństwa, które powinny znaleźć się z każdej windzie. W przypadku dźwigu hydraulicznego bardzo ważnym elementem jest jeszcze zawór pękniętego węża, który odcina hydraulikę gdy przepływ jest za duży. Do tego przydały by się jeszcze chwytacze na prowadnicach, ale to już nie jest tak proste do realizacji, tym bardziej że droga do zadziałania chwytaczy jest bardzo krótka (jedno piętro).

Nigdy nie da się wykluczyć całkowicie wypadku! Należy jednak zminimalizować ryzyko jego wystąpienia do minimum nie oszczędzając na kosztach. Ważne są regularne, przemyślane przeglądy techniczne, by mieć podwójną pewność że wszystko działa jak należy. Jeśli taka winda nie podlega pod urząd dozoru technicznego, należy przygotować sobie odpowiednią listę czynności do przeglądu, i wykonywać te przeglądy regularnie i skrupulatnie nie zaciskając portfela. Moja winda można powiedzieć że wyszła super tanio, i wiele podzespołów pochodzi ze złomu, lub z powszechnie znanym przydasiom, ale podzespoły które mają wpływ na bezpieczeństwo są nowe i w miarę możliwości z górnej półki, lub wręcz z branży dźwigowej.
Jeszcze raz powtarzam!
Takie konstrukcje mogą stanowić poważne zagrożenie. Nie da się wykluczyć wszystkich potencjalnie niebezpiecznych przyczyn wypadku. Tworząc samodzielnie windę, bierze się pełną odpowiedzialność za nią i wszystkich użytkowników! Jeśli chcesz zrobić coś podobnego, dobrze się zastanów!!!


Etap II - Maszt wózka widłowego

Jak wyżej pisałem, zdecydowałem się na maszt o udźwigu 1,2T który pochodzi z wózka widłowego, firmy ?Balkancar? (Bułgar). Ma jeden prawie dwu-metrowy siłownik, i dwie ramy 2,2m na których porusza się ?karetka? z widłami. Wysokość podnoszenia to 340cm, czyli o 30 więcej niż potrzebuję.
Z nim miałem chyba najwięcej problemów. Chciałem po prostu przykotwić go do ścian, ale już na początku pojawił się spory problem. Okazało się że kluczowa ściana granicząca moje mieszkanie z sąsiadami jest zrobiona na jedną cegłę (!). Poza tym po odkuciu podłogi moim oczom ukazał się styropian, a pod nim niezbyt gruba warstwa betonu i żwir. Szczerze powiedziawszy załamałem się i mimo tego że narobiłem niezłego kipiszu ze ścianami i podłogą, poważnie myślałem o rezygnacji. Przespałem się na spokojnie i rano obudziłem się już ze świeżym pomysłem zrobienia samonośnej, niezależnej konstrukcji. Rozłożyłem całe obciążenie na dwa profile ceowe 100mm x 150cm które osadziłem jeszcze dla pewności na wzmacnianym kleju do glazury, tak by pod nimi nie było żadnej szczeliny i nierówności. Przez zastrzał środek ciężkości przeniosłem mniej więcej na środek kabiny. Jedna strona masztu jest też zakotwiona do mojej, bardzo solidnej ściany. Całość wydaje się być bardzo stabilna i solidna, i moim zdaniem powinna wytrzymać znacznie większe obciążenia niż obecne. Od razu dodam, że spawy które widać na zdjęciu były tylko ?tymczasowe? tak tylko pochwytane na czas konstruowania, więc proszę o nie pisanie złośliwych komentarzy .






Ta część kosztowała mnie bardzo wiele pracy, no i przede wszystkim wyrzeczeń, bo do licha nie mam teraz podłogi pod schodami, nie wspominając już o wykończeniu ścian :D


Etap III - Podszybie i szyb

Podszybie można powiedzieć że już jest. Jest dość płytkie bo ma ok 20cm, ale wystarczające by schowała się w nim podłoga windy razem z widłami masztu. W nim w zasadzie nie będzie żadnych czujników, odbojnic itp, więc wiele nie ma się tutaj co rozpisywać. Ma schować się w nim podłoga kabiny i tyle. Jeśli chodzi o szyb - wiadomo nie ma go jeszcze. Będzie na pewno wykonany z płyt kartonowo-gipsowych w których będą osadzone drzwi przesuwne na który też mam już sprytny pomysł. W kabinie również znajdzie się jedna sztuka identycznych drzwi, która na każdym z przystanków zahacza o drzwi szybu dzięki czemu otwierają się zawsze razem z drzwiami szybowymi. Proste niezawodne rozwiązanie, ale sprawdzi się tylko w windzie z dwoma przystankami - wiadomo dlaczego ;)




Etap IV - Zasilacz hydrauliki

Ten wykonany na zlecenie przez firmę zewnętrzną. Dziś dostałem wiadomość (po trzech tygodniach) że przesyłka jest w drodze (hurraaa!) i już nie mogę się doczekać! Co to za zasilacz? Mój siłownik ma tylko jedno przyłącze (trochę szkoda). Zasilacz działa tak by po uruchomieniu pompy siłownik napełnił się olejem z prędkością 12l/min, i odpuścił olej z siłownika gdy zostanie wyzwolona cewka zaworu odcinającego. Pompa która pracuje od razu po uruchomieniu silnika, bez rozbiegu to celowy zabieg. Zdarzało mi się podczas pracy z dźwigami, że rozdzielacze się zawieszały. Wolał bym tego uniknąć więc uprościłem nieco układ. Przy tak znikomym obciążeniu siłownika, nie będzie to zbytnio odczuwalne ani przez pompę ani przez silnik. Dla pewności przekonsultowałem to jeszcze z firmą która wykonała dla mnie zasilacz, uzyskując pozytywną odpowiedź.

Podstawowe parametry mojego zasilacza:
- Silnik 3 fazy 1,5kW
- Pompa 70 Bar, o przepływie 12L/min
- Zawór przelewowy
- Zawór dławiąco-zwrotny, do regulacji prędkości opadania siłownika.
- Zbiornik 20l, z wlewem oleju i wskaźnikiem poziomu.
- Zawór spustu sterowany cewką 24V
Zawór przelewowy, i zawór dławiąco-zwrotny to niezbędne dodatki. Filtry, wskaźniki oleju, przyłącza pomiarowe też sobie zażyczyłem, ale i bez tego by działało. Koszt całości niestety raz wyższy niż samego masztu?
Myślałem jeszcze o ręcznej pompie do awaryjnego podnoszenia, ale tą dodam za jakiś czas.

W tym momencie hydraulika z masztem i jego konstrukcją to już 5500zł ? jak na windę i tak nie dużo, ale jednak odczuwalne na portfelu tym bardziej że to nie koniec budowy? :D


Etap V - Sterowanie (trochę nie po kolei ale tak obecnie sprawa wygląda)

Przedstawiałem już mój projekt bardzo prostego sterowania tutaj:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3669532.html
Dla znających temat.... to właśnie mój tajemniczy projekt do którego powstał ten sterownik ;)

Na początku chciałem zrealizować sterowanie tylko na przekaźnikach. Zaletą jest łatwa naprawa, części dostępne od ręki, i odporność na burze (która u mnie lubi sobie coś popalić czasami). Potężną wadą jest fakt że układ jest sztywny, bez możliwości łatwej regulacji, dodawania opóźnień czy szybkiej zmiany logiki. Następnym pomysłem był sterownik PLC. Pomysł już lepszy, no ale dość kosztowny, i w razie czego przydało by się też mieć sztukę na zapas co podwaja koszty. Finalnie zdecydowałem się na poczciwą Atmegę32 w duuuużej obudowie DIL, która to usadowiona jest na podstawce, umożliwiającej szybką wymianę w razie awarii. Układy wykonawcze takie jak ULN2003 czy Transoptory również są na podstawkach, więc jeśli akurat na nie trafi, naprawa będzie błyskawiczna. Do tego na płytce wszystkie elementy przewlekane, tak jak robiło się to kiedyś. Tym sposobem uzyskałem sterownik tani, uniwersalny, i przede wszystkim łatwiejszy w naprawie. Czy mniej zawodny to się okaże . Zgodnie z założeniem mam też gotową kompletną sztukę na zapas więc gdyby coś poszło nie tak nie zostanę z niczym. Sterownik programowany w wymarłym języku Bascom przez programator USBASP i dziesięcio-pinowe złącze Kanda. Zabawka została upakowana do metalowej szafy pochodzącej z odzysku. Część elementów automatyki też już posiadałem, więc można powiedzieć że całe sterowanie wyszło mnie super tanio, bo kosztowało w sumie ok. 300zł. Najdroższe było zabezpieczenie silnika, stycznik, i zasilacz. Obecnie całe sterowanie leży sobie na stole i czeka... Ogólnie wszystko już działa.






Na dzień dzisiejszy to tyle... (niestety :/)
O dalszych postępach będę pisał na bieżąco jeśli pojawi się zainteresowanie.

Pozdrawiam!