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THJ3000/0.5-JXW载货电梯
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目 录
1、 传动校验计算---------------------------------------------------------------2
2、 曳引钢丝绳强度校验-------------------------------------------------5
3、 承重梁校验-------------------------------------------------------------------5
4、 240型限速器计算------------------------------------------------------8
5、 滑动导靴强度验算------------------------------------------------9
6、 导轨校核计算------------------------------------------------------------10
7、 轿厢架设计计算---------------------------------------------------15
8、 绳头组合强度验算---------------------------------------------------20
9、 反绳轮计算-----------------------------------------------------------------21
1. 传动校验计算
本计算是以THJ3000/0.5-JXW载货电梯为根据,电梯重要技术参数为:
额定载重量:Q=3000kg;
额定速度:V=0.5m/s;
依照这二个参数,选取曳引机型号为J1.1J,其减速比为I=75/2=37.5,曳引轮直径为D=760mm,电动机型号为JTD-560,其功率为19kw,电机为6极/24极双速电机,曳引比为2:1,电机额定转速960r/min。
1.1 轿厢额定速度校验
依照GB7588-1995中条款12.6,计算轿厢速度时,轿厢载荷取额定载荷一半,因而电动机上转矩接近零,并根据电机额定转速n=960r/min校验轿厢转速。
轿厢速度v = πd n/I
2
= π×0.76×969/37.5
2
=30.56 m/min
=0.509m/s
误差 δ= [0.509-0.5] / 0.5×100% = +1.8%
GB7588-1995中条款12.6规定,轿厢速度误差在-8%~+5%范畴内是适当,故本电梯速度,符合规定.
1.2 电动机功率验算
P= (1-k)QV(Kw)
102η
式中: P---电动机轴功率(Kw);
k---电梯平衡系数,取k=0.45;
η---电梯机械总效率,取η=0.5
将各参数代入公式得:
p = [(1-0.45)×3000×0.5] / 102×0.5 =16.18 ( Kw)
故电动机功率选用19Kw是适当.
1. 3 曳引力校验
依照GB7588规定,应验算下列二种状况时曳引力。状况(一):轿厢载有125%额定载荷,且位于最低层站。状况(二):轿厢空载且位于最高层站。
曳引条件为: T1/T2×C1×C2≤efθ ①
式中 :T1/T2----曳引轮两边钢丝绳中较大静拉力与较小静拉力之比。
C1----与加减速度关于系数.取C1=1.1
C2----与绳槽形状因磨损而发生变化关于系数。取C2=1.0。
f----钢丝绳在绳槽中当量磨擦系数。
f = 4µ [1 - sin (B/2) ]
π-β-sin β
= 0.2178
θ---曳引钢丝绳对曳引轮包角。
如右图所示θ=180°=3.142 rad
于是,曳引条件可以写成:
T1/T2×1.1×1≤e0.2178×3.142
即T1/T2≤1.80 ②
下面就状况(一)及状况(二)进行校验
状况(一)时:
2:1绕法
T1/T2= (W1+1.25 Q/2 +ω1)/W2/2 ③
状况(二)时:
T1/T2= (W2/2+ω1)/(W1/2 +ω2) ④
式中:W1----轿厢自重 W1=2300kg
Q----额定载重量 Q=3000kg
W2----对重重量 W2=3650kg
ω1----曳引钢丝绳重量(kg)
ω2----随行电缆重量(kg)
提高高度为Tr=15.5m
则:ω1=ρ1(Tr +0H)×S ⑤
式中: ρ1---φ16钢丝绳重量,取ρ1=0.899kg/m
OH---电梯顶层高度,取0H=5m
S ---钢丝绳根数,取S=5
各参数代入 ⑤式得:
ω1=0.899(15.5+5)×5=102.5kg
ω2=ρ3 ×TR /2 ⑥
式中:ρ3---扁电缆重量,取ρ3=2.6kg/m
各参数代入⑥式得:
ω2=2.6×15.5/2=20.15kg
将各参数代入③、④式得:
状况(一)时:
T1/T2 = [ (w1+1.25 Q)/2 + ω1]/ w2/2
=[( 2300+1.25×3000)/2+102.5]/3650/2
=1.714
状况(二)时:
T1/T2 = [w2/2+ω1]/[ W1/2+ω2]
=[3650/2+102.5]/[2300/2+20.15]
=1.647
与曳引条件(2)式比较,可见在状况(一)和状况(二)时均符合规定。
1.4 曳引轮绳槽比压验算
计算时按T= [w1+Q]/2+ω1
= [2300+3000]/2+102.5
=2752.5kg工况计算。
许用比压:
[ρ]=[12.5+4V]/[1+V]=[12.5+4×1.0]/[1+1.0]=16.05/2=8.25Mpa
计算比压:
ρ=T/ndD × 8cos(β/2)/[π-β-sinβ]
=2752.5/ [5×0.016×0.76]×[8×cos48.6°]/[ (π-97.2°)/(180×π-sin97.2°)]
=2752.5/0.0608×(8×0.66131)/(3.14-1.697-0.9988)
=239507/0.4442
=5.416Mpa<[ρ]=8.25Mpa
故曳引轮槽比压验算合格。
2.曳引钢丝绳强度校验
该电梯采用5根直径为16mm曳引钢丝绳,每根钢丝绳破断载荷为113kN。当轿厢满载加速上升时,轿厢侧钢丝绳涨力达到最大值Tmax,验算此时安全系数。
2.1 Tmax计算
Tmax,= [(w1+Q)/2+ω2] (a+g)
=[(2300+3000)/2+20.15]×(1.5+9.8)
=2670.5×11.03
=29456(N)
2.2 安全系数计算
n=[113000×5 ]/29456
=19.2>12
显然,钢丝绳强度足够.
3. 承重梁校验
A. 轿厢中心
O 对重架中心
C 曳引机组重心
D 曳引轮中心
E 、B、H 、F:
钢丝绳中心承重梁由五根梁构成,各梁采用型钢型号及参数如下:
梁号
型钢号
IX (cm4)
wX (cm3)
F(cm2)
ⅠⅡ
[ 25a
3370
270
34.9
Ⅲ
[ 36b
12652
703
68.1
Ⅳ Ⅴ
[ 36b
12652
703
68.1
各受力点负载如下:
B和H:对重侧钢丝绳涨力 PB= PH= W2 /2=3650/2=1825kg
G:梁I和Ⅱ在梁Ⅲ上支反力 PG=1825×[1422-492]/1422=539.6kg
E和F:轿厢侧钢丝绳涨力 PE= PF=[w1+1.25Q]/2=[2300+1.25×3000]/2
=3025kg
C:曳引机组重量 : PC=2200kg
由于受力状况复杂,为了便于计算,假定PB由梁Ⅰ和梁Ⅱ来承受,PG由梁Ⅲ承受,而PH、PE、PF,和PC2/3则由梁Ⅲ来承受,(这样计算偏于安全)。
3.1 梁Ⅰ和Ⅱ强度和挠度计算
pB
930 492
1422
R1 R2
R1=1825×492/1422=631kg
R2=1825-631=1194kg
Mmax=pab/L=[1825×93×49.2]/142
=58806kg-cm
[σ]= σs/n =1150kg/cm2
σmax=Mmax/2wx =58806/2×270=103.34kg/cm2<[σ]
Ymax= pb/9EIxL [(a2+2ab)3]/3
=1825×49.2/[9×2.1×106×2×3370×142] [932+2×93×49.2] 3/3
=89790/[1809×1010 ] (8649+9151)3/3
=49.64/1010 133.4×106/3
=49.64×6.67×106/1010
=0.0331cm
[Y] =e/960 =110/960=0.115cm> Ymax
梁Ⅰ和Ⅱ强度和挠度均符合设计规定。
3.2 梁Ⅲ强度和挠度计算
R3=[(539.6+1825)(325-25.5)+3025(325-76-25.5)+2200(325-102)+3025×50.5] /
325×2 /3 = [708198+676088+490600+152763]/325 ×2/3
=6239×2/3
=4159kg
R4= [539.6+1825+3025+2200+3025-6239] ×2/3
=4376×2/3
=2917kg
Mmax=4159(325-102)-3025(325-102-50.5)
=92
=405644kg-cm
σmax= Mmax/wx=405644/703
=577kg/cm2< [σ]
用叠加法求梁中点挠度
Y1/2 = ∑pb/48EJx(3L2-4b2)×2/3
=1/[48×2.1×106+12652]×[(539.6+1825)×25.5×(3×3252-4×25.52)+3025×1015×(3×3252-4×101.52)×2200×102×(3×3252-4×1022)+3205×50.5×(3×3252-4×50.52)]×2/3
=24.05×1010/[48×2.1×106×12652]
=0.188cm
[Y] =L/960= 325/960=0.339cm>Y1/2
因此,梁Ⅲ强度和挠度均符合设计规定。
3.3 梁Ⅳ 和 Ⅴ强度和挠度计算
由于梁Ⅲ已足够能单独承受总负载2/3,因此对梁Ⅳ 和 Ⅴ强度和挠度计算从略。
4. 240型限速器设计计算
4.1 绳轮直径和轮槽形状
4.1.1 绳轮直径D
依照GB7588之9.9.6.3条规定,240型限速器钢丝绳直径选用d=8mm,则由GB7588之9.9.6.4条规定.
D/d≥30
D≥30d=ф240 取D=ф240
4.1.2 绳轮槽形状
240型限速器轮槽形状如右图所示
取 β=70°
γ=4.3
h=9
4.2 钢丝绳拉拔力计算
如下图所示,制动瓦正压力fA及压簧压力fA与钢丝绳涨力互有关系由下面二式表达
T1/2μfA=eμθ ①
fA=FAL2/(L1+μL3) ②
其中L1=36,L2=97,L3=18.5
θ=168×л/180=2.93, μ=0.17
代入 ① 、② 式得
T1=1.87fA
限速器动作时,压簧实际受到压力为FA800N,因而T1=1109.6N
与240限速器配套安全钳动作力为320N。显然T1>2×320,因而钢丝绳拉拔力符合GB7588之9.9.4条规定。
限速器钢丝绳破断负荷为21560N,因而其强度安全系数为
n=21560/ T1=21560/1109.6 =19.4>8
显然符合GB7588之9.9.6.2条规定。
5. 滑动导靴强度验算
5.1 施加在导靴上力分析,导靴受力如下图所示:
其中:μ为导靴与导轨之间摩擦系数
作用在导靴上力重要是由偏载荷引起,计算时考虑二个极限偏载位置。
位置① X=AA/8,Y=0
② X=0 Y=BB/8
假设此时载荷为满载
式中:AA---轿厢内宽尺寸,AA=2330mm
BB---轿厢内深尺寸,BB=2460mm
5.2 导靴容许表面压力
导靴容许表面压力P 应同步满足:P≤68.6N/cm2
PV≤9800N/cm2.m/min 本电梯V=30m/min,
因此只要满足p≤68.6N/cm2即可。
导靴实际受压面积:正面方向28cm2,侧面方向49cm2。
表面容许载荷为: 正面方向[F]=68.6×28=2030.6 N
侧面方向:[p]=68.6×49=3553.5N
5.3 导靴受力计算
5.3.1正面方向受力
Fmax= (X×Q+18)/H ×9.8(N)
式中:H=444cm表达上、下导靴间距。
18表达由轿厢自身不平衡引起导靴支反力(18KG)。
于时Fmax=(AA/8× Q+18)/H×9.8
=(233/8 ×3000+18) /444 ×9.8
=1929(N)
5.2.1 侧面方向受力
Pmax=[(BB/8×Q)+18] /2H ×9.8 =[3000(BB/8)+18] /2H×9.8
=[3000×246/8+18] /2×444×9.8 =92268/888×9.8
=1018.3(N)
5.3 结论
由于Fmax=1929(N)<[F]=2030.6(N)
Pmax=1018.3(N)<[P]=3553.5(N)
因此靴衬强度设计符合规定。
6. 导轨校核计算
6.1 导轨截面几何特性
本厂使用3000kg货梯导轨为T127-2/B,其截面尺寸如下图所示:
6.1.1 截面总面积F拟定:
依照JG/T5072.1-1996电梯T型导轨原则查得T127-2/B型导轨F=28.90cm2
6.1.2 形心位置拟定:
截面对x1-x1,轴取静矩
由查表得YC=2.46cm
XC=0
6.1.3 惯性矩拟定:
(1) 对X-X轴:由查表得Ix =200cm4
(2) 对Y-Y轴 由查表得Iy=235cm4
6.1.4 断面模数拟定
(1) 对X-X轴: 由查表得Wx =31cm3
(2) 对Y-Y轴: 由查表得Wy=36.8cm3
6.2 计算初参数及许用应力拟定
(1) 轿厢尺寸:宽×深=2400×2700
(2) 轿厢自重:2300kg
(3) 载 重 量:3000kg
(4) 上下导靴中心距:H=444cm
(5) 许用应力拟定:导轨材料为Q235,σb=41~43kg/mm2
依照国内详细状况,拟定导轨安全系数n =2.4
因此[σ]= σb/n=4200/2.4=1750kg/cm2
(6) 许用挠度拟定: 参照苏联”λμφTb1”一书推荐取许用挠度:[Y]=3mm
(7) 导轨撑架间距: 导轨安装取一导轨三支架,故e=1667mm
(8) 轿厢运营速度:v=0.5m/s
(9) 许用柔度[λ]=120
6.3 强度及刚度验算
(1) 正常状态下
已知: B=2700mm A=2400mm
轿厢自重:W1=2300kg 载重Q=3000kg
导靴中心距: H=4440mm
依照L,T齐菲尔著“起重机械”一书推荐,假设载荷沿轿厢宽度方向偏A/6,沿深度方向偏B /6。
则由于载荷偏心引起导靴对导轨作用力。
q1=PXA/6H=[3000×2400]/[6×4440]=270kg
q2=PXB/6H=[3000×2700]/[6×4440]=304kg
上式中q2为导轨在轿厢深度方向所受力,它由左右两根导轨来承受,由于载荷偏心,使接近载荷那根导轨受力较大,其值为:
q,2=2/3Xq2=2/3×304=203kg
另一根导轨受力为:q,2=1/3Xq1=1/3×304=101.3kg
计算时取值较大力,即取q,2=203kg,q1,q,2作用力方向如下图所示:
力q对导轨产生弯矩M,当该力位于两导轨撑架中间时,M达到最大值,若将导轨视为简支梁则Mmax=qe/4,而事实上导轨为一多支点持续梁,为计算以便计,咱们取两撑架间一段导轨作为简支梁考虑,将其长度乘上一系数5/6,作为计算长度
即:e’ =5/6e=5/6×250=208.3cm
因此:Mxmax=q1.e’/4=270×208.3/4=14060kg-cm
Mymax = q´2.e’/4=203×208.3/4=10571kg-cm
弯应力σx =MXmax/wx=14060/31=453.5kg/cm2
σy= Mymax/Wy=70571/36.8=287kg/cm2
合成弯应力σmax= σx2+σy2= 453.52+2872 = 205662+82369
= 288031 = 536.7<[σ]=1750kg/cm2
导轨最大变形发生在1/2e处,导轨弹性模量E=2.1×106kg/cm2
由力q,1使导轨产生挠度:
fq1=q1e’3/48EIX =[270×(208.3)3]/[48×2.1×106×200]=0.121cm=1.21 mm
由力q12使导轨产生挠度:
f q’2=q’1e’3/48EIY = [203×(208.3)3]/[48×2.1×106×235]
=[203×9.04×106]/[23688×106]=0.078cm=0.78mm
合成挠度:
fmax= fq12+fq22 = 1.212+0.782 = 2.072 = 1.439mm<[f]=3mm
(2) 紧急状态下:
当电梯曳引钢丝绳断裂或轿厢运营速度超过
额定速度140%时,安全钳即起作用,将轿厢制
停在导轨上,安全钳制动力方向与重力方向
相反,制动力大小可按牛顿定律F=ma求得
即:F制=[P+Q]/g .a+(P+Q)
P
Q
= (P+Q)(1+a/g)
式中:P—载重量P=3000kg
Q1-轿厢自重,Q=2300kg
g=重力加速度 g=9.81m/s2
a=制动时轿厢减速度,对载重量为3000kg交流货梯所使用之双楔
安全钳,属于瞬时式安全钳,其减速度取a=2g,将以上值代入公式得:
F制=(3000+2300)(1+2g/g)=5300×3=15900kg
由于载荷偏心,安全钳制动力在左右两导轨处分派是不相等,依照苏“INφTBI”一书推荐,其分派比为5/8和3/8。
则安全钳对一根导轨最大作用力R=5/8F制=5/8×15900=9937.5kg
该作用力在普通状况下是接近于导轨头部,依照构造拟定,取L=15mm
力R距形心位置距离a=88.9-24.6-15=49.3mm,由制动力R所导致弯矩(对X-X轴),为MR=R.a=9937.5×4.93=48981.88kg-cm
由前面计算知,由于q2所引起对X-X轴最大
弯应力为:
mxmax=q’2.e’/4=10571kg-cm
其合成弯矩应力:
M合=MR/2+q.e’/4=48981.88/2+10571
=35062kg/cm
导轨在复合抗力作用下所产生压应力,
可由下式求得:
σ压=M合/Wx+R/ψF
式中:M合=35062kg/cm
qˊL
4
Wx=31cm3
R=9937.5kg
F=28.9cm2
ψ—压杆稳定折减系数,它由柔度λ决定,
由材料力学知:
λ=e’/r
式中:e’为计算长度,由前述知,e’=208.3cm
r—导轨截面回转半径
r= IX/F = 200/28.9 =2.63cm
因此:λ=208.3/2.63=79.2
由武汉水电学院编“工程力学与工程构造”一书中P298表9-2中查得:
ψ=0.738
因此:σ压=M合/Wx+r/ψF=35062/31+9937.5/0.738×28.9
=1131+465.9=1597kg/cm2<[σ]=1750kg/cm2
导轨柔度λ验算:
由公式λ=e’/r知,e’为定值:欲使λ浮现最大值时,则回转半径r必然是最小值.
且由公式r=I/F知,截面积F 为定值,只有当截面惯性矩I浮现最小值时,r也是最小值。
由前面计算可知:Imin=IY=235cm4
则:rmin= Imin/F = 235/28.9=2.85cm
因此:λmax=e’/ rmin=208.9/2.85=73.3<[λ]=120
7. 轿厢架设计计算
7.1 计算办法及根据
THJ30-JXW型电梯轿厢示意图
THJ30-JXW型电梯轿厢架是轿厢某些重要受力部件,它由上梁、直梁、下梁、斜拉杆以及联接它们若干紧固件构成。
依照美国“1972年电梯安全规程”中简介计算办法,视上、下梁均为简支梁,其中上梁作用载荷为电梯额定起重量,轿厢净重(涉及附件),电缆重量之和,并作用在上梁中央;下梁则假定5/8额定载重量和轿厢净重总和均布于下梁上,再加上电缆重量集中作用于下梁中央。
上、下梁均需进行强度和刚度计算,而直梁则进行强度,细长比和惯性矩计算。
7.2 基本参数与代号
1. Q1---电梯额定载重量1.25倍与轿厢净重之和.
对本电梯Q1= W1+1.25Q=2300+3000×1.25=6050kg
2. Q2---曳引钢丝绳和电缆重量之和
对本电梯Q2=ω1+ω2=102.5+15.5=118kg
3. L—上、下梁跨度
对本电梯L=259cm
4. WX---单根槽钢对X-X轴抗弯矩
对本电梯 上梁 ([25 WX=282.4cm3
下梁 ([20 WX =191.4cm3
5. J---单根槽钢对X-X轴惯性矩
对本电梯 上梁([25]J×=3530cm4
下梁([20]J×=1913.7cm4
6. E---材料弹性模量
对钢材E=2×106kg-cm2
7. [σ]—许用正应力=σs / n
式中n=2
σs---材料屈服极限=2300kg/cm2
对直梁[σ]=1150kg/cm2
8. [y]---上下梁许用挠度
对本电梯[y]=L/960=259/960=0.2697cm
9. [λ]---直梁许用细长比
[λ]=160具备拉条,且连接点高度不超过直梁自由段长度2/3时
[λ]=120其她状况
7.3 轿架计算
7.3.1 上梁计算
上梁为二根[25组合而成,将上梁简化为下图形式
由材料力学可知最大弯矩及最大挠度均发生在上梁中央剖面上,
其值为:Mmax= (Q1+ Q2)L/4
Ymax= (Q1+ Q2)L3/96EJ
最大正应力σmax= Mmax/2Wx=( Q1+ Q2)L/8Wx
σmax=6168×259/[8×282.4]=707(kg-cm2)<[ σ]=1150kg-cm2
Ymax=[6168×2593]/[96×2×106×3530]=0.158cm<[y]=0.2697cm
因此:上梁强度与刚度足够
7.3.2 下梁计算
下梁为二根[20组合而成,将下梁简化为下图形式
其中q为5/8Q均布作用于下梁而引起载荷集度
q=5/8Q/L=5×6050/8×259
=14.59kg-cm
由材料力学可知,考虑q单独作用时下梁最大弯矩与最大挠度分别为:
M1max=qL2/8, Y1 max = 5qL4/768EJx
考虑Q2单独作用时,下梁最大弯矩与最大挠度分别为:
M2max==Q2L/4, Y2max==Q2L3/96EJx
依照弯矩与变形迭加原理:
下梁最大弯矩:Mmax== M1max+ M2max=qL2/8+Q2L/4
因此,最大正应力σmax= Mmax/2Wx= ql2/16Wx+Q2L/8Wx=qL2+2Q2L/16Wx
代入数据:σmax = [14.59×2592+2×118×259]/[16×191.4]
=1039836/3062.4
= 339.6kg/cm2<[σ]=1150kg/cm2
因此,下梁强度足够
Ymax=Y1max +Y2max=5qL4/768EJ+[Q2L3/96EJ]
=L3/96EJ×(5qL/8+Q2)
代入数据:Ymax=2593/[96×2×106×1913.7](5×14.59×259/8+118)
=17373979×2465.2/36.743×1010
=0.117cm<[y]=0.2697cm
因此,下梁刚度足够
7.3.3 直梁
THJ30-JXW电梯轿厢直梁为两根[20,分别布置于轿厢两侧,由于截荷在轿厢内分布不均匀及直梁与上、下梁为刚性结点特性,直梁受到拉伸与弯曲组合伙用。
Q ---电梯额定载重量 对本电梯Q=3000kg
B---轿厢内净宽 对本电梯B=233.0cm
L---直梁自由长度 对本电梯L=333.5cm
H—两导靴间垂直中心距 对本电梯H=444.0cm
F---单根槽钢横截面面积 对[ 20 F=32.83cm2
R---单根槽钢对Y-Y轴惯性半径 对 [20 R=2.09cm
Wy---单根槽钢对Y-Y轴抗弯矩 对 [20 Wy=25.88cm3
Iy—单根槽钢对Y-Y轴惯性矩 对 [20 Iy=143.6cm4
7.3.3.1 强度校核
最大正应力σmax=μ/2Wy+(Q1+Q2)/2F
其中μ为附加弯矩,由下式决定:
μ=PBL/16H=[3000×243×333.5]/[16×444]=34223kg-cm
因此
σmax=34223/[2×25.88]+6168/[2×32.83]
=661.2+93.9
=755.1kg-cm2<[σ]
=1150kg/cm2
7.3.3.2 细长比较核
对本电梯,斜拉杆连接点至直梁下端距为>221.5cm(以自由段计算)。
由于,2/3×L=2/3×333.5=222.3cm>221.5cm
故许用细长比[λ]=160
实际细长比λ=L/R=333.5/2.09=159.6
细长比计算值比许用值略小某些,故细长比合格。
7.3.3.3 惯性矩校核
依照美“1972年电梯安全规程”规定,直梁惯性矩不得不大于μL2/9E
μL2/9E=34223×333.52/[9×2×106]=211.5
依照直梁布置持征,直梁惯性矩应为对Y-Y轴惯性矩IY
IY=143.6 因此IY<μL2/9E=211.5
7.3.3.4 联接螺栓计算:
本电梯直梁与上、下梁间采用M20螺栓连接,其中直梁与上梁和下梁连接螺栓总个数均为24个。
依照美“1972年电梯安全规程”视上、下梁为简支梁后对螺栓进行剪切强度计算,其中上梁受载为额定载重量,轿厢净重和电缆重量之和,下梁则考虑冲底时情形,下梁连接螺栓受力为上梁3倍.
由上可知,对本电梯轿架,只需验算下梁螺栓剪切强度。
依照许镇宁著“机械零件”(1965年):
许用剪应力[τ]=0.3σs=0.3×2400=720kg/cm2
其中σs为材料屈服强度,对Q235钢,取σs=2400kg/cm2
M20 螺栓有效横截面积S=π/4×17.32=2.35cm2
由材料力学可知,下梁螺栓在考虑冲底时剪应力数值,
τ=[1.2×3(Q1+Q2)]/[24×2.35]
=[1.2×3×6168]/24×2.35
=393.7kg/cm2
式中1.2为考虑螺栓受力不匀比例系数。
由于,τ<[ι]=720kg/cm2,因此,螺检剪切强度足够。
7.4 斜拉杆强度计算
当电梯轿厢空载时,基本处在平衡状态,此时斜拉杆仅受螺栓予紧力作用,但当轿厢内负载处在图示最不利位置时,则R处所承受倾
侧附加力为最大,假定此力所有由一根斜拉杆
承受(这样假设是偏于安全)。
现取
∑M0=451.6Q-1806.24R=0
则R =[451.6×3000]/1806.24=750kg
M16螺栓采用Q235φ16之钢制造,此时其最小截面积S=лR2=3.1416×0.6922=1.504cm2
斜拉杆强度σmax=KR/S
式中k为考虑螺杆予紧力和轿厢自身也许不平衡系数,取k=1.2代入各参数得
σmax=1.2×750/1.504=598.4kg/cm2<[σ]=1150kg/cm2
因此,斜拉杆强度足够。
8. 绳头组合强度验算:
依照钢丝绳绳头组合构造,它有绳头螺杆和锥套二部份组合而成,其强度与其各段截面积大小关于,因而,仅需验算截面最小处强度即可。
绳头螺杆最小截面在
M24处,其截面积为F1
F1=1/4лd12=1/4×3.1416×20.7522
=338.2mm2
式中 d1—M24螺纹内径,d1=20.752mm
绳头锥套最小截面在缺口处,(见右图所示)其截面积为F2
图中c=2 h(2r-R) =41.2mm
L=0.01745rα°=46.17mm
F2=2×1/2[rL-c(r-h)]
=2×1/2[27×46.17-41.95(27-10)]
=2×0.5[1246.6-713.2]
=733.4mm2
从最小截面积计算成果,F1=338.2mm2<F2=733.4mm2,因而仅需验算绳头螺杆螺纹处强度即可。
绳头螺杆材料为:30-GB699-88,其σb=490N/mm2
则绳头螺杆强度为;490 N/mm2×338.2mm2=165.7KN
该组合绳头配ф16电梯用钢丝绳,ф16钢丝绳最小破断力为113KN。
现绳头螺杆强度=165.7KN,而单根钢丝绳最小破断载荷=113KN,因此:组合绳头强度满足规定。
9. 反绳轮计算
本电梯采用2:1绕法,轿厢配有二只反绳轮(即轿顶轮),对重装置配有一只反绳轮(即对重轮),由于依照受力分析,显然对重轮受力要比轿厢轮为大,为此这里仅对对重轮进行计算.
9.1 绳轮直径
THJ3000/0.5-JXW电梯绳轮直径为Ф640,该绳轮配Ф16钢丝绳,故绳轮直径D满足D≥40×16=640mm规定,绳轮设计合理。
9.2 轴承寿命计算
9.2.1重要参数
对重装置重量: W2=3650kg
轴承型号:42312(2只)
对重轮转速n: n=2v×60/лD
=2×0.5×60/3.1416×0.64
=29.84(转/分)
轴承额定动负荷c=11300kg
9.2.2 轴承寿命
Ln= 106/[60×n ]×(c/w2/2)2=106/[60×29.84]×(11300/3650/2)2
=106/1790.4×38.338=558.534×38.338=21413(小时)
轴承计算寿命Ln=21413(小时)>3000(小时),故符合规定。
9.3 轴强度计算
A和B处支反力显然
为RA=RB=W2/2=3650/2=1825kg
为以便计算起见,将该轴简化为ф60等直径轴( 这样计算偏于安全)且其合力W2作用在轴中间,这样,MA = MB =17.8/2×W2=8.9×3650×9.8=318353(N.cm)
轴采用45#钢制造,材质经调质解决,其拉伸强度=7000kg/cm2=68600(N/cm2)
其许用强度为:[σ]=7000/4=1750kg/cm2=17150N/cm2
截面参数:RA = RB=лD3/32=3.1416×63/32=21.21cm2
这样A处和B处最大应力为:
σmaXA=σmaxB= MB/ WB =318353/21.21=15010N/cm2<[σ]=17150N/cm2
故对重轮轴强度足够
9.4 轴刚度计算
按轴径D=ф60计算,I=πD4/64=3.1416×64/64=63.62cm4
A和B处支反力RA = RB= W2 /2=3650/2=1825kg
依照轴为简支梁状况,以为当最大载荷在梁中间作用时,则所产生最大挠度为f=p
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