Тайна эскалатора: почему ступеньки двигаются медленнее поручней

Думаю, каждый, кто пользуется эскалатором в метро или торговых центрах замечал, что часто можно наблюдать такой эффект, когда ступеньки на которых стоишь, поднимаясь вверх или спускаясь под землю, двигаются несколько медленнее, чем поручень за который держишься. Разберемся с чем это связано.

Подобная рассинхронизация, особенно если станция глубокого залегания и эскалатор длинный, заставляет периодически переставлять руку на поручне, т.к. он может убегать вперед, либо наоборот опаздывать относительно движения ступеней.

Нужно отметить, что конструкция эскалатора была разработана достаточно давно. Изобрел и запатентовал эскалатор Джесси Уилфорд Рено, а первый рабочий экземпляр появился аж в 1894 году, хотя и использовался изначально в качестве аттракциона в парке развлечений на острове Кони-Айленд. Представлял он из себя небольшую движущуюся вверх дорожу без ступеней, но с продольными шпунтами, выстой всего около 2 метров и наклоном 25°.

Изобретателю также принадлежал проект по созданию двухярусной системы метро, который впрочем не был реализован. В 1900 году, патент выкупила компания Otis Elevator Company и на всемирной парижской ярмарке представила первую, похожую на современную, конструкцию самодвижущейся лестницы, которую назвали эскалатор (лат. scala — лестница, elevator — поднимать). Изначально их охотнее всего стали ставить крупные торговые центры, а в подземном метро эскалаторы появились в 1911 году (в лондонском метро). В России первая машина-эскалатор появилась в 1935 году, причем вся разработка и конструкция были отечественные. Постройкой эскалаторов занимались заводы «Красный металлист» и «Подъемник». Высота уже первых моделей была от 10 до 40 метров!

Так почему же происходит расхождение в скорости движения ступенек и поручня? Бытует мнение, что сделано это специально для того, чтобы люди, находящиеся на эскалаторе, не теряли концентрации в процессе движения. Это особенно актуально на длинных «самодвижущихся лестницах», поддержке внимания способствует постоянная необходимость переставлять руку.

На самом деле, все объясняется технической стороной конструкции машины. Лента со ступеньками приводится в движение с помощью цепной передачи с шестеренками и редуктором, подсоединенным к электродвигателю.

А вот поручень изготовлен из гибкого многослойного материала в основе которого лежит плотная обрезиненная техническая ткань — бельтинг, с металлическим кордом внутри. В движение закольцованный поручень приводится с помощью круглого приводного блока на котором расположено широкое резиновое кольцо.

Кольцо, плотно прижимаясь к внутренней стороне поручня, как раз и обеспечивает его движение. Со временем, в результате трения, кольцо на колесе приводного блока постепенно изнашиваться. Чтобы компенсировать эффект данного процесса, резиновое кольцо на приводном колесе изначально делается с некоторым запасом, чуть большего диаметра.

Соответственно, когда блок новый — поручень двигается немного быстрее ступенек, примерно в середине срока эксплуатации — скорости сравниваются, а вот когда близок срок регламентной замены — ступеньки могут даже немного опережать скорость движения поручня. По нормативам, разница в скоростях не должна различаться более чем на два процента.