乘客电梯设计计算书
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设计计算书(TKJ1000/1.75JXW)
目录
一、主要部件配置表
二、电梯的工作条件及相关参数
2.1 电梯工作条件
2.2 额定参数
三、机房、井道受力计算及要求
3.1 机房地面受力计算
3.2 底坑地面的受力计算
3.3 井道壁的受力要求
3.3.1 井道壁的强度要求
3.3.2 使用膨胀螺栓时,对井道壁的要求
3.4 机房、井道和底坑的专用要求
3.5 机房的温控要求
3.6 机房、井道的通风要求
3.7 机房、井道的照明要求
四、曳引机的选型计算
4.1 电梯整机功率的验算
4.2 起动转矩的验算
4.3 电梯整机速度验算
4.4 曳引机最大起动静载荷验算
4.5 手动盘车力计算
4.6 曳引机承重梁计算
五、悬挂装置的计算
5.1 悬挂钢丝绳的基本参数
5.2 悬挂钢丝绳的安全系数计算
六、保护装置选型和说明资料
6.1 限速器钢丝绳的参数
6.2 限速器钢丝绳安全系数的计算
6.3 限速器的选型计算和使用说明
6.4 安全钳的选型和使用说明
6.5 缓冲器的选型和使用说明
6.6 上行超速保护装置的选型和使用说明
七、导轨的说明资料
7.1 T89/B型导轨的截面图
7.2 导轨强度和变形计算
7.2.1 安全钳动作时
7.2.2 正常使用,运行
7.2.3 正常使用,装卸载
7.3 导轨接口板应力计算
八、曳引条件计算
8.1 曳引力的计算
8.2 绳槽比压计算
8.3 曳引轮节径与钢丝绳直径
8.4 平衡系数的验算
一、主要部件配置表
二、电梯的工作条件及相关参数:
2.1 电梯工作条件:
a)海拔高度不超过1000m;
b)机房内温度应保持在5~40℃;
c)运行地点的最湿月月平均最高相对湿度为90%,同时该月月平均最低温度不高于25℃;
d)供电电压相对额定电压的波动应在±7 %的范围内;
e)环境空气中不应含有腐蚀性和易燃性气体及尘埃的存在。
2.2 额定参数:
额定载重量1000kg
额定乘员数13人
额定升降速度 1.75m/s
控制方式微机集选
拖动方式交流调速电机-蜗轮副-曳引轮方式
轿厢、机房及井道按GB7588-2003
三、机房、井道受力计算及计算:
3.1 机房地面受力计算:
a) 机房地面应能承受6000N/mm2的均布载荷;
b) 机房地面集中负荷计算:
N=(P+Q)(gn+a)=(1350+1000)×(9.81+ 0.5)=24205N≤R2=41000N
(R2为土建图中承重梁作用于地面上的力)
3.2 底坑地面的受力计算:
a) 底坑地面应能承受每根支撑导轨的作用力:
F1=Q导轨gn+F k=Q导轨gn+
n Q
P
gn
K)
(
1 式中:
F1—底坑地面应支撑的作用力, N;
Q导轨—每根导轨的自重,Q导轨 =67.5kg;
k1—根据表G2确定的冲击系数,k1=2.0;
n—导轨的数量,n=10.64根;
P—空载轿厢及其它附件质量总和,P=1350kg; Q—额定载荷,Q =1000kg。
代入数据,得:
F1= 67.5×9.81+
()
64
.
10
1000
1350
81
.9
2+
⨯
⨯ = 4990.45N≤R
3=10.1×10
4
N
b) 轿厢缓冲器支座下的底坑地面承受的作用力:
F2= 4gn(P+Q)=4×9.81×(1350 + 1000) =9.2120×104 N≤R3=10.1×104N (R3为土建要求的轿厢缓冲器支座下底坑地面的承受力)
c) 对重缓冲器支座下的底坑地面应承受的作用力:
F3=4gn(P+kQ)=4×9.81×(1350+0.45×1000) =7.06×104 N≤R4=8.1×104N
(R4为土建要求的对重缓冲器支座下底坑地面的承受力)
3.3 井道壁的受力要求:
3.3.1井道壁的强度要求:
为保证电梯的安全运行,井道壁应具有下列的机械强度,即用一个300N的力,均匀分布在5cm2的圆形或方形面积上,垂直作用于井道壁上的任一点应:
a) 无永久变形; b) 弹性变形不大于15mm。
3.3.2 使用膨胀螺栓时,对井道壁的要求:
a) 混凝土墙应坚固结实,其耐压强度不低于24MPa;
b) 混凝土墙壁的厚度应在120mm以上;
c) 所选用的膨胀螺栓必须符合国标要求。
3.4机房、井道和底坑的专用要求:
机房
(1)机房是设置电梯驱动主机及其附属设备和滑轮的专用房间,机房应用实体
的墙壁、房顶和门组成,只有经过批准的人员(维修、检查和营救人员)才能接近。
(2) 机房间不应用于电梯以外的其他用途,也不应设置非电梯用的线槽、电缆
或装置。
但可设置:
杂物电梯或自动扶梯的驱动主机;
空调或不包括蒸汽和高压水加热的采暖设备;
火灾探测器和灭火器。
井道
(1)电梯井道应为电梯专用。
井道内不得装设与电梯无关的设备、电缆等。
井
道内允许装设不包括蒸汽和高压水加热的采暖设备。
采暖设备的控制与调节应装在井道外面。
(2)电梯井道应是封闭的。
(3)电梯井道是半封闭时应按标准要求设置。
底坑
井道下部应设置底坑,除缓冲器座、导轨以及排水装置外,底坑的底部应光滑平整,底坑不得作为积水坑使用。
3.5 机房的温控要求:
机房内的空气温度应保持在5~40℃之间,如果过低或过高应采取采暖或空调降温。
3.6 机房、井道的通风要求:
机房
机房应有适当的通风,同时必须考虑到井道通过机房通风。
从建筑物其他处抽出陈腐空气不得直接排入机房内。
应保护电机、设备以及电缆线等,使它们尽可能不受灰尘、有害气体和湿气的损害。
井道
井道应适当通风,井道不能用于非电梯用房的通风。
3.7 机房、井道的照明要求:
机房
机房内应设有永久性的电气照明,地面上的亮度不应小于200 1x。
照明电源应与驱动主机电源分开。
在机房内靠近入口处的适当高度应设有一个开关控制机房照明,并且有明显标示,
井道
井道应设置永久性的电气照明装置,即使在所有的门关闭时,在轿顶面以上和底坑地面以上1m处的照明均至少为50 1x。
照明应距井道最高和最低点0.50m以内各装设一盏灯,中间每隔7m设置灯。
照明电源应与驱动主机电源分开。
在机房内和井道底坑靠近门口处各设置一个开关能同时控制井道照明,并且有明显标示。
四、曳引机的选型计算:
4.1电梯整机功率验算: N =
()
η102
1K Qv-
式中: Q—额定载重量,Q = 1000kg;
v—电梯的额定速度,v = 1.75m/s; k—平衡系数,初取k = 0.45
η—电梯系统机械效率,η= 0.69
代入式中: N =
()
69
.0
102
45
.0
1
75
.1
1000
⨯
-
⨯
⨯ = 13.68kw
结论:选用YG240B 型曳引机,额定功率15kw,满足电梯的要求。
4.2 起动转矩的验算: 1) 负载转矩:
M s = (G 轿+ Q + Ws -G 对 )·2
D ·i
1
·η
1·gn
式中: Ws —曳引轮两侧钢丝绳重量差,Ws =20×0.58×6 =69.6kg; D —曳引轮直径,D = 620mm = 0.62m; i — 减速箱的传动比,i = 55:2; η—减速箱的传动效率,η取0.85
代入数值:M s = (1350 + 1000 + 69.6-1800)×2
62.0×55
2×85
.01
×9.81
= 80.02 N ·m 2) 加速转矩: M D = J ·ε
在电梯传动系统中由直线运动和旋转运动两部分组成.也就是把电动机的旋转动能通过机械传动系统,把它变成电梯上\下垂直运动的动能.因此不考虑机械磨损,风阻等损耗,这两部分动能应相等,其对应的转动惯量: 直线运动部分的总质量: m = 3324kg
J 1 = J 2 =4
1
×3324×0.622 = 319.4 kg ·m 2
总的转动惯量: J = 2J 1 = 319.4×2 = 638.8 kg ·m 2 设轿厢的最大起动加速度为1.5m/s2时,曳引轮角加速度ε=
R
a
= 2rad/s 2 则最大加速转矩: M D = 638.8×2 = 1277.6 N ·m 所以曳引机的最大起动转矩:
M = M S + M D = 80.02 + 1277.6 = 1357.62 N ·m 结论: 选用YG240B 型曳引机,输出扭矩为2086N ·m,满足电梯的要求。
4.3 电梯整机速度的验算:
v = y
ii D
N 60π
式中: i —曳引比,i = 1:1; i y —减速比, i y = 55:2;
N —电动机转速,N = 1440r/min; D —曳引轮直径,D = 620mm = 0.62m 代入数据:
v =2
/5516062
.014.31440⨯⨯⨯⨯ =1.7m/s
结论: 选用YG240B型曳引机,电动机的同步转速1440r/min,电梯运行速度为额定速度97.1%,能满足整机性能的要求。
4.4 曳引机最大起动静载荷验算:
电动机的最大转矩发生在轿厢位于最低层站,满负荷加速向上,钢丝绳最大曳引力:
T = (Q + G轿+ W s)(g + a)- G对(g - a)
= (1000 + 1350 + 69.6)×(9.81 + 0.5)- 1800×(9.81- 0.5) = 8181.88 N = 834.9kg
结论: 选用YG240B型曳引机,主轴静载7500kg,满足电梯最大起动静载荷要求。
4.5 手动盘车力计算:
引机应装设手动紧急装置,这种装置应满足如果向上移动装有额定载重量的轿厢所需操作力不大于400N。
手动盘车力的计算公式:: F=()
D
gn
P
Q
P对
轿
-
+×
1
2
d
d
式中:d1—蜗轮直径,d1 = 312mm;
d2—蜗杆直径,d2 = 63mm;
D—盘车手轮直径,D = 300mm。
则: F= ()
63
312
300
81
.9
1810
1000
1350
⨯
⨯
-
+
= 87.36N
因此 F值≤400N符合要求。
4.6 曳引机承重梁计算:
曳引机承重梁为32c工字钢,32c工字钢Ix=12200cm4=1.22×108mm4,ωx=760 cm3= 7.6×105mm3,[σs] = 235MPa,曳引机自重P = 900 kg,钢丝绳、电缆线重P w = 178.6kg。
如下图:
a=1741mm
b=1719mm
L=3460mm
则:R=[2×(P 轿 + Q + 0.45Q + P w ) + P]gn
=[2×(1350 + 1000 + 0.45×1000 + 178.6) + 900]×9.81
=6.72×104
N 由R 引起的最大弯矩:
Mmax=L
Rab =34601714
17191072.64⨯⨯⨯
=5.81×107
N ·mm
承重梁自身引起的弯矩与挠度均忽略不计,则
σmax=X
W M max =5
7
10
6.71081.5⨯⨯ = 76.4MPa 因Q235-A 材质工字钢[σs] = 235MPa ,所求σmax ≤[σs]符合要求。
由R 引起的最大挠度:
fmax=
()
3
293
2
ab a
L
EI Rb
X +
=3460
1022.11020691719
1072.68
34⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯× ()
3
1719
174121741
3
2
⨯⨯+
=2.30
因许用挠度 [f] =1500L =1500
3460
=2.31mm ,故fmax <[f] 符合要求。
五、 悬挂装置的计算:
5.1 悬挂钢丝绳的基本参数:
5.2 悬挂钢丝绳安全系数的计算:
S f =10[2.6834-
()()()
894
.2/09.77log /1085.695log 567.86-⎪⎪⎭⎫
⎝⎛⨯r t r t d D d D Nequiv ]
式中: S f — 安全系数;
N equiv —滑轮的等效数量;
D t —曳引轮的直径,D t =620mm ;
d r —钢丝绳直径,d r =13mm 。
其中:N equiv = N equiv (t ) + N equiv (p ) 式中:N equiv (t )—曳引轮的等效数量,对于带切口U 型槽,N equiv (t )= 15.2 N equiv (p )—导向轮的等效数量;N equiv (p )= K p (N ps + 4N pr ) 式中:N ps —引起简单弯折的滑轮的数量,N ps = 1; N pr —引起反向弯折的滑轮的数量,N pr = 0;
K p —跟曳引轮和滑轮直径有关的系数,K P =(p
t D D
)4
其中:D t —曳引轮的直径,D t = 620mm ;
D p —除曳引轮外的所有滑轮的平均直径,D p =544mm ;
则: K p =(544
620)4
= 1.14
∴ N equiv (p )= 1.14
∴ N equiv = 15.2 + 1.14 = 16.34 代入数据,得
S f =10 [2.6834-()()
()
894
.213/62009.77log 13/62081.181085.695log 567.86-⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯] =101.25
=17. 8>[S f ] = 12 六、保护装置选型和说明资料:
6.1 限速器绳的参数:
6.2 限速器绳安全系数计算:
S f =N
T
式中: S f —钢丝绳的安全系数;
T —钢丝绳的最小破断载荷,T = 38300 N ;
N —限速器动作时限速器绳的张紧力,N = 2834N 。
代入数据,得:
S f = 800
38300
= 47.88>[S f ] = 8
6.3 限速器的选型计算和使用说明:
a) 限速器的选型:
本公司选用廊坊市久联机械生产的XS240S型限速器,其技术参数:额定速度V = 1.75m/s;绳提拉力F≥800N;钢丝绳直径φ= 8mm。
该型号的限速器适用于TKJ1000/1.75JXW型的电梯。
b) 限速器的使用说明:
①应严格按照限速器的标牌所标明的轿厢的额定速度V及钢丝绳直径φ使用限速器;
②用户不得随意拆封调整;
③限速器投放操作之前,张紧装置必须能够自由运动,安全触点处于闭合位置;
④限速器钢丝绳不允许上油,不得擦碰闸瓦,应位于两闸瓦中间,并与闸瓦保持平行。
6.4 安全钳的选型和使用说明:
a) 安全钳的选型:
本公司选用廊坊市久联机械生产的AK01Z型安全钳,其技术参数
V = 1.75m/s,P + Q = 2500kg,安全钳动作时所需提拉力T ≥ 800N,适用于TKJ1000/1.75JXW型电梯。
b) 安全钳使用说明:
①应严格按照安全钳的标牌所标明的轿厢的额定速度V及P + Q = 2500kg 使用安全钳;
②用户不得随意拆封调整;
③安全钳动作后的释放需经称职人员进行;
④只有将轿厢或对重提起,才能使轿厢或对重上的安全钳释放并自动复位。
6.5 缓冲器的选型和使用说明:
a) 缓冲器的选型:
本公司选用廊坊市久联机械生产的HY210A型缓冲器,其技术参数V=1.75m/s,总容许质量1200~4200kg,适用于TKJ1000/1.75JXW型电梯。
b) 缓冲器使用说明:
①查验包装箱外标积与所需产品的型号及规格等技术参数是否相符;
②开箱后取出产品,按装箱单检查装箱文件、零部件是否齐全,并将装箱文件妥善保存或存档;查验铭牌所示参数是否与所需产品技术参数一致,并严格按铭牌所示技术参数使用本产品
③缓冲器的安装严格按照说明书的程序进行;
④缓冲器必须采用N68机械油GB443-84。
6.6 上行超速保护装置的选型和使用说明
1)上行超速保护装置的选型:
本公司选用廊坊市久联机械生产的SB01型夹绳器,其技术参数额定速度V ≤2.5m/s、曳引比为1∶1时最大系统质量≤5500kg、容许使用钢丝绳直径Ф8-16mm,适用于TKJ1000/1.75JXW型电梯。
2)上行超速装置的使用说明:
a.应严格按照产品铭牌上的技术参数使用;
b.产品出厂前已调试完毕,并加以漆封,安装使用者不得随意拆封调整。
c.瞬时开关应处于通电状态。
七、导轨的说明资料:
7.1 T89/B型导轨截面图:(见下图)
表面状态:热轧、机加工
导轨的润滑要求:
1、导轨的润滑应自上而下;
2、导轨应每周涂润滑剂一次,有导轨自动加油器者除外;
3、润滑剂用浓厚的汽缸油或钙基润滑脂;
4、涂抹润滑剂时,先铲除导轨表面积污;
5、采用滚轮导靴时,不宜涂油类物质。
7.2 导轨强度和变形计算: 7.2.1 安全钳动作时:
a) 由导向力引起X 、Y 轴的弯曲应力:
Fx =nh
Dx Q gn k 8
/1⋅⋅ My =16
13⨯F σy =Wy
My
Fy =h n Dy Q gn k 2/8/1⋅⋅ Mx =1613y F σx=Wx
Mx
式中:
F x —由导向力引起的X 轴上的分力; F y —由导向力引起的Y 轴上的分力;
k 1—根据表G2确定的安全系数,k 1 = 2; Q —额定载重量,Q = 1000kg ; D x —轿厢的宽度,D x = 1600mm ; D y —轿厢的深度,D y = 1400mm ; n —导轨的数量,n = 10.64;
h —轿厢导靴之间的距离,h = 4115mm ; M x 、M y —弯距,N ·mm ;
l —导轨支架的最大间距,l = 2000mm ;
ωx 、ωy —截面抗弯模量,ωx = 20.9×103mm 3,ωy = 11.9×103mm 3
; σx 、σy —弯曲应力,MPa 。
代入数据,得: Fx = 4115
64.10200
100081.92⨯⨯⨯⨯ = 89.53 N
Fy = 4115
32.581400
100081.92⨯⨯⨯⨯⨯ = 156.79 N
则Mx 、My 的值: M x =16
2000
79.1563⨯⨯ =58796.25 N ·mm
M y =
16
2000
53.893⨯⨯ = 33573.75 N ·mm
由导向力引起的弯曲应力:
σx = 310
9.2025.58796⨯ = 2.81MPa σy = 3
10
9.1175
.33573⨯ =2.82MPa b) 压弯应力:
F k = ()n
Q p gn k +1 σk = A
w
M K F k )(3+
式中:
F k —轿厢作用于一根导轨上的力, N ;
k 3—根据表G2确定的冲击系数,k 3 = 1.0;
M —附加装置作用于一根导轨上的力,M = 10N ;
A —导轨的横截面积,A = 17.2×102mm 2
; ω—ω值。
ω值可从表G4抗拉强度为520MPa 的钢材中ω数值表中查得,按下面公式 计算:
λ=i
L
k
式中:
λ—细长比;
l k —压弯长度,l k = l = 2000mm ; i —最小回转半径,i = 25mm 。
代入数据,得
λ=25
2000
= 80
查得ω的值:ω= 1.79 代入数据,得
F k =()64
.101000135081.92+⨯⨯= 4328.95N
σk=()2
10
2.1779.1100.195.4328⨯⨯⨯+ = 4.52Mpa
c) 复合应力:
σm =σx +σy = 2.81 + 2.82 = 5.63 Mpa ≤σperm = 290Mpa
σ=σm+A
M
k F k 3+= 5.63 +2
10
2.17100.195.4328⨯⨯+ = 8.15Mpa ≤σperm = 290Mpa σc =σk + 0.9σm = 4.52 + 0.9×5.63 = 9.587Mpa ≤σperm = 290Mpa
d) 翼缘弯曲:
σF = 2
85.1C Fx
式中:
F x —由导向力引起的x 轴上的分力, N; σF —局部翼缘弯曲应力, Mpa;
c —导轨导向部分与底脚连接部分的宽度, c = 10mm; 代入数据,得
σF = 2
10
53
.8985.1⨯ = 1.66Mpa ≤σperm= 290Mpa e) 挠度:
δx = 0.7×EIy
FxI 483≤δperm =5mm δy = 0.7×EIx FyI 483≤δperm =5mm
式中:
δx 、δy —X 、Y 轴上的挠度,mm ;
E —弹性模量,E = 206×103
MPa ;
I x —X 轴上截面惯性矩,I x = 102.2×104mm 4
;
I y —Y 轴上截面惯性矩,I y = 52×104mm 4
. 代入数据,得
δx = 0.7×4
33
10
521020648200053.89⨯⨯⨯⨯⨯= 0.098mm ≤δperm = 5mm
δy= 0.7×4
3310
2.1021020648200079.156⨯⨯⨯⨯⨯= 0.17mm ≤δperm= 5mm 7.2.2 正常使用、运行
a) 由导向力引起X 、Y 轴的弯曲应力:
Fx =nh
D Q gn k X 8/2⋅⋅ My =16
1
3X F σy =Wy
My
Fy = h
n Dy Q gn k 2/8/2⋅⋅ Mx = 16
1
3Fx σx=Wy
My
式中:
k 2—根据表G2确定冲击系数, k 2 = 1.2; 代入数据,得
F x =4115
64.108
/1600100081.92.1⨯⨯⨯⨯ = 53.58 N
F y = 4115
32.58
/1400100081.92.1⨯⨯⨯⨯= 93.75 N
M x = 16
2000
75.933⨯⨯= 35156.25N ·mm
M y =16
2000
58.533⨯⨯=200092.5 N ·mm
则导轨的弯曲应力:
σx = 310
5.1425.35156⨯=2.42 MPa σy =3
10
9.115
.20092⨯= 1.69MPa b) 压弯应力:
“正常使用,运行”工况,不发生压弯情况。
c) 复合应力:
σm =σx +σy =2.42+1.69=4.11Mpa ≤σperm = 230Mpa
σ=σm +A
M K 3=2+2
10
2.1710
3.2⨯⨯= 2.01Mpa ≤σperm = 230Mpa d) 翼缘弯曲:
σx =275.1C
F X =2
10
58
.5375.1⨯ = 0.94MPa ≤σperm = 230Mpa e) 挠度:
δx = 0.7×4
33
10
521020648200058.53⨯⨯⨯⨯⨯= 0.08mm ≤δperm = 5mm
δy= 0.7×4
33
10
7.591020648200075.93⨯⨯⨯⨯⨯=0.12mm ≤δperm = 5mm 7.2.3 正常使用,装卸载: a) 弯曲应力:
由导向力引起的X 、Y 轴上的弯曲应力: F x =
h Dx Fs 22/⋅ M y = 16
1
3Fx σy = Wy My
F y =h
Dy Fs 2/⋅ Mx = 161
3Fx σx= Wy
My
式中:
F s —在轿厢装卸载时,作用于地坎的力, N ;
F s = 0.4gnQ = 0.4×9.81×1000 = 3924 N. 代入上式,得:
Fx= 4115
22/16003924⨯⨯=381.43 N Fy= 4115
2
/14003924⨯=667.51 N
Mx= 16
2000
51.6673⨯⨯ =250315 N ·mm
My = 16
2000
43.3813⨯⨯=143036.25 N ·mm
则弯曲应力:
σx =310
5.1492.250315⨯= 17.26MPa σy = 3
10
9.1125
.14306⨯ = 12.02MPa b) 压弯应力:
“正常使用,装卸载”工况,不发生压弯情况。
c ) 复合应力:
σm =σx + σy =17.26 + 12.02=29.28MPa ≤σperm = 230Mpa
σ=σm +A
M K 3= 29.28 + 2
10
2.1710
3.2⨯⨯= 29.29MPa ≤σperm = 230Mpa d) 翼缘弯曲:
σx =285.1C
Fx =2
10
43
.38175.1⨯= 7.06MPa ≤σperm = 230Mpa e) 挠度:
δx= 0.7×4
33
10
521020648200043.381⨯⨯⨯⨯⨯= 0.58mm ≤δperm = 5mm
δy= 0.7×4
33
107.591020648200051.667⨯⨯⨯⨯⨯= 0.91mm ≤δperm = 5mm
7.3 导轨接口板应力计算: 对渐进式安全钳装置:
σk =()A
w
Q P +10
式中:P —空载轿厢的质量部分随动电缆的质量及悬挂于轿厢上的补偿装置质量
的总和,kg ;P = 1528.6kg;
Q —额定载重量;Q = 1000kg ;
A —导轨连接板截面积;A = 1170mm 2
;
ω—弯曲系数;
λ—细长比;λ=i
k 1
l k —导轨支架间的最大距离,l k = 2000mm ; i —回转半径,i = 45mm;
得: λ= 45
2000
=44.4,查表5得:ω=1.22
代入数据得:
σk =1170
22.1)10006.1528(10⨯+⨯
=26.4MPa
对于抗拉强度为370 ~ 520的钢材,其应力[δS ]为140 ~210MPa 之间,σk 符合要求。
八、曳引条件计算:
8.1 曳引力计算用下列公式:
2
1T T
≤e F α 用于轿厢装载和紧急制动工况;
2
1T T
≥ e F α 用于轿厢滞留工况
(对重压在缓冲器上,曳引机向上方向旋转)。
式中:
f —当量摩擦系数;
α—钢丝绳在绳轮上的包角;
T 1、T 2—曳引轮两侧曳引绳上的拉力。
图示: 电梯曳引传动及悬吊简图,图中符合: W 1(X 1)—轿厢侧曳引钢丝绳质量,kg ; W 2(X 2)—对重侧曳引钢丝绳质,kg ; T 1— 轿厢侧曳引钢丝绳的曳引力,N ; T 2—对重侧曳引钢丝绳的曳引力,N 。
曳引力的计算公式:
T 1 = [W 1(X 1)+P 轿+Q+P 电缆](gn ±a )
T 2 = [W 2(X 2)+P 对](gn ±a )
对于TKJ1000/2.5JXW 型乘客电梯,适用 运行高度H = 20.5m 的井道时,其式中的值: W 1(X 1) = (0.5H ±y)×n s ×悬挂绳单位长度质量 = 6×0.58×(0.5H ±y)(n s 表示悬挂绳数量) = 3.48×(0.5H ±y)
P 电缆= (0.25H ±0.5y)×n t ×随行电缆单位长度质量 = 1×1.13×(0.25H ±0.5y)(n t 表示随行电缆数量) =1.13×(0.25H ±0.5y)
8.1.1 轿厢装载工况下
当量摩擦系数的计算:
f =μγ
βλβπβγsin sin 2sin 2cos 4+---⎪
⎭⎫ ⎝⎛
-
式中:(如右图)
β—下部切口角度值,β= 105°; γ—槽的角度值,γ= 30°;
μ—摩擦系数,在此装载工况 ,μ= 0.1 所以:
f = 0.1×︒
+︒---⎪
⎭
⎫ ⎝⎛
︒-︒⨯30sin 105sin 52.083.114.32105sin 230cos 4 =0.216
α= 152°= 2.652弧度
故: e f α=e 0.216×2.652
= 1.7733
T 1/T 2的静态比值,按照装有125%的额定载荷,停靠在井道的不同位置时
最不利的情况进行计算. a) 轿厢在最低层:
T 1 = [P 轿 + 1.25Q + W 1(X 1)]gn
= (1350 + 1.25×1000 + 3.48×55)×9.81 = 27355.72 N T 2 = P 对 gn = 1810×9.81 = 17756.1 N 故: T 1/T 2 = 1.54 ≤e F α= 1.7733
b) 轿厢在最高层:
T 1= (P 轿 + 1.25Q + P 电缆)gn
= (1350 + 1.25×1000 + 1.13×13 ) ×9.81
= 25650.1 N
T 2 = [P 对 + W 2(X 2)]gn = (1810 +3.48×55) ×9.81
= 19613.72 N
故: T 1/T 2 = 1.3078≤e F α= 1.7733
结论:轿厢在装载工况下,曳引能力符合要求.
8.1.2 紧急制动工况
当量摩擦系数的计算: v = 1.75m/s 则摩擦系数: μ= 10
11.0v + = 0.08 当量摩擦系数 f = 0.08×︒
+︒---⎪⎭⎫ ⎝⎛︒-︒⨯30sin 105sin 52.083.114.32105sin 230cos 4 = 0.173
故: e F α= e 0.173×2.652 = 1.5830
T1/T2的动态比值按照空载或装有额定载荷的轿厢,在井道的不同位置时最
不利的情况进行计算.
a) 满载轿厢在最低层制动 (f 1 = 0.03轿厢侧与导轨的滑动摩擦系数) T 1 = [P 轿 + Q + W 1(X 1) + P 电缆](gn+a)-f 1(P 轿 + Q)gn = (1350 + 1000 + 3.48×55 + 1.13×15)×(9.81+0.5)-
0.03×(1350 + 1000)×9.81
=25684.98 N T 2 = [P 对 + W 2(X 2)] (gn -a)-f 2P 对gn
= (1810 + 3.48×5)×(9.81-0.5) + 0.04×1810×9.81
= 17723.34 N
则: T 1/T 2 = 1.4492≤e f α= 1.5830
b) 空载轿厢在最高层制动(f 2=0.04对重侧与导轨的滑动摩擦系数)
T 1 =[ P 轿+P 电缆 + W 1(X 1) ](gn - a )+f 1P 轿gn
= (1350+3.48×5+2.98×55)×(9.81-0.5)+0.03×1350×9.81 = 14653.71 N
T 2 = [P 对 + W 2(X 2)](gn+a) -f 2P 对gn
= (1810+3.48×55)×(9.81+0.5) -0.04×1810×9.81 = 19924.19 N
则: T 1/T 2 = 0.7355≤e f α= 1.5830
结论:轿厢在制动工况下,曳引能力符合要求.
8.1.3 轿厢滞留工况
当量摩擦系数的计算,在此工况下,摩擦系数μ= 0.2
所以:
f = 0.2×︒
+︒---⎪⎭⎫ ⎝⎛︒-︒⨯30sin 105sin 52.083.114.32105sin 230cos 4 = 0.433
故: e f α=e 0.433×2.652 = 3.1529
当对重压在缓冲器上,曳引机向上方向运行,空载轿厢在最高层位置. T 1 = [ W 1(X 1)+ P 轿+ P 电缆]gn
= (3.48×55 + 1350 + 2.98×55)×9.81
= 17061.55 N
T 2 = W 2(X 2) gn =3.48×55×9.81
= 1877.63 N
则: T 1/T 2=9.09≥e f α= 3.1529
结论:轿厢在滞留工况下,曳引能力符合要求.
∴ 这样在三种工况 下曳引力都符合要求.
8.2 绳槽比压计算:
P =ndD T ×βββ
sin 14.32cos 8-- 式中:
d —曳引绳直径,d = 13mm ;
n —钢丝绳根数, n = 6根;
D —曳引轮直径,D =620mm ;
T —轿厢以额定载重量停靠在最低层站时,在曳引轮水平面上,
轿厢一侧的曳引绳的静拉力;
T = [W 1(X 1)+ P 轿+ Q]gn =(6×0.58×55+1350+1000)×9.81 = 24905.7 N
代入数据,得: P =7501367.24905⨯⨯×︒--︒
⨯105sin 832.114.32105cos
8= 6.06 MPa GB7588规定在轿厢装有额定载重量的情况下,无论如何比压不得大于下列值:
[P] =Vc
Vc ++145.12= 75.1175.145.12+⨯+ = 7.09MPa 结论: P ≤[P] , 绳槽满足比压条件。
8.3 曳引轮节径与钢丝绳直径:
GB10058规定,曳引轮节径与钢丝绳直径之比应不小于40。
求: 钢丝绳直径曳引轮节径=13
620= 47.69>40 8.4 平衡系数的验算:
平衡系数: k =Q P P 轿对-=1000
13501810-= 0.46 GB10058规定,电梯的平衡系数在0.4~0.5之间。
符合要求。