电梯坠落减震器能保护多少层

现代电梯上有特殊的机械装置，防止电梯钢缆断了后以自由落体的方式掉落。
电梯箱与配重块通过一组滑轮联系，如果电梯里面没有人，电梯箱体的重量和配重块的重量是一致的。卷扬机把电梯上下移动，只要克服电梯中人的重量和滑轮组的摩擦力。
虽然现在电梯具有相当多的安全机制，电梯突然掉落这种事情仍然发生过。

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这相当于人坐在轿车车厢里撞击墙壁，但是撞击方向一个是水平，一个是垂直的。
从总的原理上来说，电梯掉下去，以相同的速度撞到地面，人的生还概率比撞车时相同的速度水平撞击概率要大。
▍美国芝加哥约翰.汉考克大厦电梯掉落事故。
约翰.汉考克大厦是芝加哥第四高楼，总高有100层。
2018年11月16号，6名乘客登上电梯，从95层准备下到1楼的大堂，电梯运行到第84层时，突然不受控制，一路掉落，直到第11层才停止。

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里面的几个乘客都以为自己要死了，等到电梯停下来的时候，他们都跌倒了。有一个人爬起来，然后对大家说拍手，于是大家一起鼓掌庆祝自己还活着。
三个小时之后这些乘客才被救出来，里面的乘客包括一名孕妇，全部安然无恙。这里面的人以为电梯只掉了3层或者4层，说明当时下落的速度相当快。

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电梯之所以没有一直掉到1楼，是锁定装置在下落的过程中起了作用。
▍电梯上的制动装置有哪些？
接在电梯箱上的钢缆一般有4根或者是8根，只要有一根起作用就可以把电梯给拉住。
这些钢缆又分成两组，其中一组连接在配重块上，另外一组连接在起重卷扬机上，在起重卷扬机上有专门的刹车装置。

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每隔一段时间就会有专门的安全检查人员来检查这些钢缆的磨损和连接情况。
而且，电梯的轿厢也不是完全悬空，它和周边的导轨有接触，导轨上有一个刹车装置。
发明这个装置的是美国工程师奥迪斯。奥迪斯设计了一种齿条，当电梯的缆绳断掉以后，会有一个弹簧片弹出来，卡在齿条上，强迫电梯制动。
这种安全装置经过改良以后，形成了现代的电梯。

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只要电梯的一根钢缆出现问题，电梯的刹车装置就开始起作用。一方面是卷扬机上的刹车装置在起作用，另外一个就是轨道上的抱死装置在起作用。
如果所有这些装置都失灵了，电梯就会垂直下落到最底层。
自由落体的加速度是9.8米每秒平方，但是电梯下落的速度没有这么高，因为仍然有其他的几个力减缓电梯箱的掉落速度。

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首先，不可能所有的钢缆都同时断掉，没有断掉的钢缆会带动卷扬机，这会产生一部分阻力。电梯箱和轨道的摩擦也会产生一定的阻力。同时电梯箱高速下坠，会挤压下部的空气，也会减缓速度。
在电梯井的最底层，还有弹簧或者是液压的减震装置，这是最后一个保险装置。
▍如果电梯直接坠地，底部弹簧是否能救人一命？
假如2018年11月16号芝加哥约翰.汉考克大厦失控的电梯直接掉到1楼大堂，假定下落的加速度是0.5个g，那么从94层掉下来大概需要12.7秒，最高瞬时速度为62.2米每秒。

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当然，如果在触地的那一瞬间，人能够往上跳的话，理论上是可以减少伤害的，但是关键的问题人起跳的速度太低了，不会超过5米每秒，所以基本上无法抵消撞击。
在高速的撞击下，最重要的是要防止脊柱折断，躺在地上抱住头，生还的机会比站着或者跳起来要大的多。

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人到底会不会死？取决于人体能够承受的极限加速度。
我们知道，战斗机的驾驶员能够短时间承受10个G的加速度，但是实际上人体能够承受的瞬间极限加速度要高。
美国的有一位科学家叫做约翰.保罗.斯塔普。他为了研究人体能够承受的极限加速度，专门把自己绑在火箭滑车上，1954年测得了人类承受的极限加速度值为46.2个G 。

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因为这个实验他的眼睛2天失明，手腕和胳膊骨折，牙齿掉了6颗。
但是，斯塔普做的实验有完整的保护措施，所以受到的伤害看起来还是可以忍受的。
我们姑且把46.2个G作为无充分保护下人体生与死能够承受的极限加速度值。
如果电梯从高处掉下来，经过最底部的弹簧减速，只要这个减速度不超过46.2个G，人生还的可能性会非常大。

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62.2米每秒的速度，在46.2个G的减速度情况下，能够在0.15秒减到0 。
所以，这里面最关键的问题要让缓冲的弹簧的行程要足够长，至少要达到0.5×62.2×0.15等于4.7米。
所以理论上说只要在电梯的最下方垫上合适的弹簧，减速的时间足够的长，里面的人就有生还可能。
机械减速最好的方法是战斗机降落在航母上用阻拦索减速。但是这种装置的造价远远超过电梯本身的造价。

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总的来说，建筑物内的电梯出现事故掉下来，造成人死亡的情况很少。
大部分造成人员伤亡的电梯掉落事故，都是工地上的简易施工电梯，这些电梯没有任何保险装置。
2012年9月，湖北武汉曾经发生过施工电梯从33楼直接掉到地上，造成19人遇难的事故。
【电梯坠落减震器能保护多少层】让电梯在自由掉落的情况下，安全着地的装置在理论上存在，只是限于成本，不太可能实施。