资源描述
设计计算书
TKJ(1350/1.75-JXW)
目 录
1 设计的目的
2 主要技术参数
3 电机功率的计算
4 电梯运行速度的计算
5 电梯曳引能力的计算
6 悬挂绳或链安全系数计算
7 绳头组合的验算
8 轿厢及对重导轨强度和变形计算
9 轿厢架的受力强度和刚度的计算
10 搁机梁受力强度和刚度的计算
11 安全钳的选型计算
12 限速器的选型计算与限速器绳的计算
13 缓冲器的选型计算
14 轿厢和门系统计算说明
15 井道顶层和底坑空间的计算
16 轿厢上行超速保护装置的选型计算
17 盘车力的计算
18 操作维修区域的空间计算
19 电气选型计算
20 机械防护的设计和说明
21 主要参考文献
1 设计的目的
TKJ(1350/1.75-JXW-VVVF)型客梯,是一种集选控制的、交流调频调压调速的乘客电梯,额定载重1350Kg,额定运行速度1.75m/s。本客梯采用先进的永磁同步无齿轮曳引机进行驱动,曳引比为2:1,绕绳方式为单绕,采用2导轨结构,用一个主轿架承受轿厢,在曳引绳的牵动下沿着2根主导轨上下运行,以达到垂直运输乘客和医疗设备的目的。
本客梯的轿厢内净尺寸为宽2100mm*深1600mm,内净面积为3.36M2,完全符合GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的要求。
本计算书按照GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的要求进行计算,以验证设计是否满足GB7588-2003标准和型式试验细则的要求。
本计算书验算的电梯为本公司标准的1350kg乘客电梯,主要参数如下:
额定速度1.75m/s 额定载重量1350kg
提升高度43.5m 层站数15层15站
轿厢内净尺寸2100mm*1600mm 开门尺寸1100mm*2100mm
开门方式为中分式
本电梯对以下主要部件进行计算:
(一)曳引机、承重部分和运载部分
曳引机 永磁同步无齿轮曳引机,GETM6.0H型,15 Kw,绕绳比2:1,单绕,曳引轮节径450 mm,速度1.75m/s
搁机大梁 主梁25#工字钢
轿厢 2100mm*1600mm,2导轨
钢丝绳 7-φ10,2∶1曳引方式
导轨 轿厢主导轨T89/B
(二)安全部件计算及声明
安全钳 渐进式AQ11B型,总容许质量3500kg,额定速度1.75m/s
限速器 LOG03型,额定速度1.75m/s
缓冲器 YH68-210型油压缓冲器 ,额定速度1.0~1.75m/s,总容许质量800-3500 kg,行程210 mm,总高675mm
2 主要技术参数
Q
额定载重量
Q=1350kg
v e
额定速度
v e=1.75m/s
轿厢尺寸(宽*深*高)
2100mm *1600mm *2400mm
开门方式
中分
开门尺寸(宽*高)
1100mm *2100mm
H
提升高度
H=43.5m
i
曳引比
i= 2
d
曳引绳及绳径
8×19s西鲁式,d=10mm
n
曳引绳根数
n=8
D
曳引轮节径
D =450mm
D1
导向轮、轿顶轮、对重轮的平均直径
D1=520mm
K
平衡系数
K =0.4~0.5
P
轿厢自重
P=1400kg
W1
曳引钢丝绳每米重量
轿厢在底层时曳引轮轿厢侧的钢丝绳重量
0.347kg/m
W1=8*43.5*0.347=120 kg
W2
随行电缆每米重量
轿厢在顶层时轿厢侧的随行电缆重量
1.7 kg/m
W2=(43.5/2)*1.7=37 kg
W3
补偿链每米重量
轿厢在顶层时轿厢侧的补偿链重量
1.5 kg/m
W3=110kg
G
对重重量
G=P+K*Q
(1940~2075) kg
a max
最大加减速度值
a max=0.5m/s2
α
曳引包角
α=155o =2.706 rad
β
半圆曳引绳槽的切口角
β=95
γ
曳引绳槽的槽角度
γ=35 o
S max
曳引机最大径向负载
6000 kg
η
电梯运行的总效率
η=0.90
N
电机功率
15 kw
v l
曳引机节径线速度
3.5 m/s
n1
电机额定转速
149 rpm
轿厢导轨
T89/B
限速器
XS3型,额定速度1.75m/s
安全钳
渐进式AQ10A型,最大总容许质量P+Q=3331kg,额定速度1.75m/s
缓冲器
YH68-210型油压缓冲器 ,额定速度1.75m/s,总容许质量3500kg,行程h1=210 mm,总高h=675 mm
3 电机功率的计算
对于交流电梯,功率按下列公式计算:
N=(1- K )QV1 / 102ηi (kW)
式中:K—平衡系数,K=0.4;
Q—额定载荷,Q=1350Kg
V1—曳引机节径线速度,V1=3.5m/s
η—电梯传动的总效率,η=0.90
i —曳引比 ,i= 2
将各参数代入上式:
N=(1-0.4)*1350*3.5/(102*0.90*2)=15.49kW
考虑到轿厢运行产生的附加阻力、满载起动工况及电机温升等情况,选用
型,电机功率 ,可以满足设计要求。
图1 曳引系统示意图
4 电梯运行速度的计算
电梯的运行速度V=π*D* n1 / 60*i
式中:D—曳引轮节园直径,D=0.45m
n1—电机的额定转速,n1=149rpm
i —曳引比,i =2
将各参数代入:V=3.142*0.45*149 / (60*2)=1.756 m/s
对于VVVF控制的电梯,只要V大于等于额定速度1.756m/s,就可以通过改变电机的输入频率和电压来调节电梯的运行速度,使之在(0.92~1.05)* 额定速度的范围内,从而满足要求。
5 电梯曳引能力的计算
根据GB7588—2003的要求,电梯曳引力的计算分别按轿厢装载、紧急制动、轿厢滞留3种工况进行。
5.1 基本参数
5.1.1 选用的 型曳引机,其曳引轮的槽型为半圆槽,槽形的几何参数为:
槽的角度 γ=35o=0.611 rad
下部切口角度 β=95o=1.658 rad
5.1.2 当量摩擦系数的计算
根据GB7588—2003的要求,当量摩擦系数按下式计算:
f =μ*4* ( cos (γ / 2 )- sin (β/ 2 ) ) /(π-β-γ-sinβ+ sin γ)
式中:μ—摩擦系数,对应3种工况分别为:
装载工况 μ=0.1
紧急制停工况 μ=0.1 / (1 + V1 / 10 )=0.1 / (1 +3.5 / 10 )=0.074
轿厢滞留工况 μ=0.2
将各参数代入可得3种工况下的当量摩擦系数:
1) 装载工况
f =0.1*4* ( cos (35o / 2 )- sin (95 / 2 ) ) /(π-1.658-0.611-sin95 + sin 35o)=0.192
2) 紧急制停工况
f =0.074*4*( cos (35o / 2 )- sin (95o / 2 ) ) /(π-1.658-0.611-sin95 + sin 35o)=0.142
3) 轿厢滞留工况
f =0.2*4*( cos (35o / 2 )- sin (95o / 2 ) ) /(π-1.658-0.611-sin95 + sin 35o)= 0.384
5.2 轿厢装载工况
根据GB7588—2003的要求,按照载有125%额定载荷的轿厢在底层平层位置时最不利情况进行计算,此时应满足:
T1/ T2≤e fα
式中:T1/ T2—曳引轮两边曳引绳的较大静拉力与较小静拉力的比值
e —自然对数的底,e=2.718
α—曳引绳在曳引轮上的包角,α=155o =2.706 rad
将相关参数代入可得:
T1=(P+1.25*Q+W1)g/i=(1400+1.25*1350+51) *9.8/2=15379N
T2=(G+W3)g/i=(2008+0)*9.8 /2=9839 N
T1/ T2= 15379/9839=1.563
e fα= e 0.185 *2.706=1.681
因为T1/T2 =1.563≤efα=1.681
所以满足曳引条件。
5.3 紧急制停工况
根据GB7588—2003的要求,按照空载轿厢在顶层平层位置时最不利情况进行计算,此时应满足:
T1/ T2≤e fα
将相关参数代入可得:
T1=G*(g+a max) /i+ W1*(g+ i*a max)=2008*(9.8+0.5)/2+51*(9.8+2*0.5)=10892 N
T2=(P+W2+W3)* (g-a max) /i =(1400+17.85+110)*(9.8-0.5)/2=7105 N
T1/ T2=10892/7105=1.533
e fα= e 0.142 *2.706=1.573
因为T1/T2 =1.533≤efα=1.573
所以满足曳引条件。
5.4 轿厢滞留工况
根据GB7588—2003的要求,按照空载轿厢在顶层位置、对重压实在对重缓冲器上时最不利情况进行计算,此时应满足:
T1/ T2≥e fα
将相关参数代入可得:
T1=(P+W2+W3)*g /i =(1400+17.85+110)*9.8/2=7486 N
T2= W1*g=51*9.8=499.8 N
T1/ T2=7486/499.8=14.98
e fα= e 0.384 *2.706=2.826
因为T1/T2 =14.98≥efα=2.826
所以满足曳引条件。
6 曳引绳的安全计算
6.1 曳引绳的直径要求
根据GB7588—2003的要求,曳引轮的节径D与曳引绳的直径d之比不应小于40。在本系统中,D=450mm,d=10mm,则D/d= 450/10= 45≥40,满足标准要求。
6.2 曳引绳的安全系数计算
根据GB7588—2003的要求,当装有额定载荷的轿厢停靠在最低层站时,曳引绳的实际安全系数S应不小于按标准附录N规定的安全系数计算值Sf ,即S≥Sf ,并不小于12。
6.2.1 实际安全系数S的计算
S=nF /((P+Q)/i+ W1)g
式中:F-单根曳引绳的最小破断载荷,F=44 KN
将相关参数代入可得:
S=7*44*1000/(((1400+1350)/2+51)*9.8)=22.04
6.2.2 标准规定的安全系数Sf的计算
根据GB7588—2003标准附录N的规定,本系统中滑轮的等效数量Nequiv为:
Nequiv = Nequiv(t) + Nequiv(p)
式中:Nequiv(t) -曳引轮的等效数量,Nequiv(t)=6.7
Nequiv(p) -导向轮的等效数量
Nequiv(p)= KP* (Nps +4 * Npr )
根据标准的规定和曳引系统示意图(图1)可得:
KP=( D/D1)4=(450/520)4=0.56
Nps=3
Npr=0
则Nequiv(p)= 0.56* (3 +4 *0 )=1.68
Nequiv =6.7+1.68=8.38
因为 Sf =10X
X=2.6834-X1/X2
X1= log ( (695.85 * 10 6 * Nequiv ) / (D / d) 8.567 )= log ( (695.85 * 10 6 *8.38) / 45 8.567 )
= - 4.397
X2= log ( (77.09 * (D / d ) –2.894)= log ( 77.09 * 45–2.894)= - 2.897
X=2.6834-X1/X2=2.6834- 4.397/2.897=1.1656
所以 Sf =10X =101.1656=14.642
从以上计算可得:S=22.04≥Sf =14.642,即实际安全系数S大于标准规定的安全系数Sf并不小于12,所以曳引绳的安全系数满足标准要求。
7 绳头组合的验算
采用专业厂生产的Φ10mm型楔块式绳头组合,其型式试验的破断力为44kN,大于每根钢丝绳最小破断载荷的80%,即44*80%=35.2,满足GB7588-2003的规定,绳头组合的强度足够。
8 轿厢及对重导轨的计算
选用标准JG/T5072.1-1996《电梯T型导轨》规定的T89/B型导轨作为轿厢主导轨。根据标准,相应的主要技术参数如下:
主导轨数量 n=2 翼缘厚度 C=10mm 截面积 A=1570mm
惯性半径 ix=19.8mm iy=18.4mm
惯性距 Jx=597000mm4 Jy=530000mm4
抗弯模量 Wx=14500mm3 Wy=11900mm3
抗拉强度Rm =370 N/mm2 弹性模量E=2.1*105 N/mm2
许用应力:正常使用时[σ1]=165 N/mm2 , 安全钳动作时[σ2]=205 N/mm2
许用变形 [δ]=5mm
导轨支架间距 l=2500 mm 细长比λ=l / ix =2500 / 19.8=126
弯曲系数 (查GB7588-2003 附录G表G3) :ω=2.68
轿厢尺寸:宽Dx=2000 mm,深Dy=1750mm,高Dz=2400mm
轿厢上下导靴之间距离 h=3550mm
导轨受力主要有3种工况:1、安全钳动作时工况,2、装卸载工况,3、运行工况。其中最不利的工况为安全钳动作时的工况,其次为装卸载工况,所以只需计算这2种工况下导轨的受力和变形是否满足要求。
8.1 安全钳动作时的工况
本系统选用渐进式安全钳,其冲击系数为k1=2。
本系统为中心导向和悬挂的轿厢,其坐标见轿厢布置图2 (轿厢中心Cd和轿厢重心Pd与悬挂中心Sd重合,额定载荷Q分别按相对于X轴和Y轴、均匀分布在最不利的3/4的轿厢面积里计算)。
图2 轿厢布置图
额定载荷中心坐标 Xq=325mm Yq=187.5mm
8.1.1 由导向力引起的Y轴上的弯曲应力
Fx=k1*Q*g*Xq / (2h) =2*1350*9.8*325/(2*3550) = 1211N
My=3*Fx*l/16 =3*1211*2500/16 =567656 Nmm
σy= My/ Wy=567656/11900=47.7 N/mm2
8.1.2 由导向力引起的X轴上的弯曲应力
Fy=k1*Q*g*Yq /h=2*1350*9.8*187.5/ 3550= 1398 N
Mx=3*Fy*l/16=3*1398 *2500/16=655313 Nmm
σx= Mx/ Wx=655313/14500=45.2 N/mm2
8.1.3 压弯应力
Fk=k1*(P+Q)g/n =2*(1400+1350)*9.8/2=26950 N
σk=Fk*ω/ A=26950*2.68/1570=46.0N/mm2
8.1.4 复合应力和翼缘弯曲应力
σm=σx+σy=45.2+47.7=92.9N/mm2≤[σ2]=205 N/mm2
σ=σm+Fk / A=92.9+26950/1570=110.1N/mm2≤[σ2]=205 N/mm2
σc=σk+0.9*σm=46.0+0.9*92.9=129.6 N/mm2≤[σ2]=205 N/mm2
σf=1.85*Fx /C2 =1.85*1211/102=22.4 N/mm2≤[σ2]=205 N/mm2
满足强度要求。
8.1.5 挠度
δx=0.7*Fx*l3/(48EJy) =0.7*1211*25003 /(48*2.1*105 *530000)=2.48mm≤[δ]=5mm
δy=0.7*Fy* l3/(48EJx) =0.7*1863.38*25003/(48*2.1*105*597000)= 2.54 mm≤[δ]=5mm
满足许用变形要求。
8.2 装卸载工况
装卸载时:FS=0.4gQ=0.4*9.8*1350=5292 N, X1=1400 mm
8.2.1 由导向力引起的Y轴上的弯曲应力
Fx= FS* X1/ (2h) =5292*1400 / (2*3550) = 1043 N
My=3*Fx*l/16 =3*1211*2500/16 =567656Nmm
σy= My/ Wy=567656 /11900=47.7 N/mm2
8.2.2 由导向力引起的X轴上的弯曲应力
本系统中不存在由导向力引起的X轴上的弯曲应力,所以:
Fy=0
Mx=0
σx= 0
8.2.3 压弯应力
在装卸载时不发生压弯情况,所以:
Fk=0
σk=0
8.2.4 复合应力和翼缘弯曲应力
σm=σx+σy=0+47.7=47.7 N/mm2≤[σ1]=165 N/mm2
σ=σm+Fk / A=92.9+0=92.9 N/mm2≤[σ1]=165 N/mm2
σf=1.85*Fx /C2 =1.85*1211/102=22.4 N/mm2≤[σ1]=165 N/mm2
满足强度要求。
8.2.5 挠度
δx=0.7*Fx*l3/(48EJy) =0.7*1211*25003 /(48*2.1*105 *520000)=2.52 mm≤[δ]=5mm
δy=0≤[δ]=5mm
满足许用变形要求。
8.2.6对重导轨计算
采用T/K5A导轨,符合JG/T5702.3-1996《电梯对重空心导轨》。
TK5A的技术参数:
Wxx=6.30cm3 x轴的截面积
Wyy=4.82cm3 y轴的截面积
A=6.17cm2 导轨的截面积
Ixx=24.33cm4 x轴的截面惯性矩
Iyy=18.78cm4 y轴的截面惯性矩
ixx=1.99cm x轴的回转半径
iyy=1.74cm y轴的回转半径
E=210000.00Mpa 弹性模量
ω=1.98 ω系数(根据细长比查表求得lk/i=)100
σperm=165.22Mpa正常使用时许用应力
δperm=10.00mm最大允许变形量
c=1.8mm导轨连接部分宽度
L=2000mm导轨支架的最大间距
n=2支导轨的数量
Rm=370Mpa导轨抗拉强度(导轨材料力学性能)
A5≥24.00% 导轨材料的延伸率
K1=2.0
K2=1.2
K3=1.1
G=P+rQ=2008kg
h=2800mm…上下导靴间距
DBG=1450mm…对重架导轨距
W=250mm…对重架宽度
GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定:对于中心悬挂或对称悬挂的对重或平衡重,设定重力的作用点偏差在宽度方向为5%,深度方向为10%,
DBGy=145mm…重力作用点在y方向的偏移
BTFx=12.5mm…重力作用点在x方向的偏移
M=0.00kg…附加装置的质量
8.2.6.1正常使用导靴在Y方向作用在导轨上的力
Fx=K2Gg×BTFx/(2h)=1.2×9.8×2008×12.5/2×2800=52.7N
My=3Fxl/16=19766N.mm
σy=My/Wy=19766/4.82×1000=4.1Mpa
8.2.6.2导靴在X方向作用在导轨上的力
Fy=g(gPYp+FsYl)/h=1.2×9.8×2008×145/2800=1223N
Mx=3Fyl/16=3×1223×2000/16=458577Nmm
σx=Mx/Wx=458577/6300=72.8Mpa
8.2.6.3弯曲应力
在正常使用工况下,不发生弯曲情况。
8.2.6.4复合应力
σm=σx+σy=(72.8+4.1)=76.9Mpa<σperm=165Mpa
σ=σm +(k3M)/A=76.9+(1.1×20/617)=76.9+0.0356=76.9356Mpa<σperm=165Mpa
8.2.6.5翼缘弯曲:
σf=1.85Fx/C²=1.85×52.7/(1.8×1.8)=30.1Mpa<σperm=165Mpa
8.2.6.6挠度:
δx=0.7Fxl³/48EIy=0.7×52.7×2000³/(48×210000×530000)=0.06mm<σperm=5mm
结论:电梯正常使用、运行时对重导轨的应力和变形符合要求。
9 轿厢架强度和刚度的计算
轿厢架是电梯的主要受力部件,它由上梁、下梁、立梁及连接它们的若干紧固件组成,计算时,视上、下梁均为简支梁,其中上梁作用载荷为整个安装在轿厢架上所有零部件的总重量(包括轿厢架自身的重量)和额定载重量之和,并作用于上梁的中央;下梁则假定额定载重量和轿厢上各个部件的总重量之和的5/8均布于下梁上,其余3/8的总重量再加上补偿链及随行电缆的重量集中作用于下梁中央。对于立梁,由于载荷在轿厢内分布不均匀,及立梁与上、下梁视为刚性连接等特点,立梁受到拉伸与弯曲的组合作用。
图3 轿厢架结构示意图
1——拉杆 2——上梁 3——直梁 4——轿厢 5——轿底 6——下梁
9.1 基本参数
(1)T1——电梯满载起动时,上梁所受的作用力:
T1=(P+Q)(g+a)=(1400+1350)*(9.8+0.5)=28325 N
式中:P—整个轿厢的重量
Q—额定载荷
(2)T2——电梯满载起动时,下梁所受的均布载荷:
T2=(P1+Q)(g+a)*5/8=(1200+1350)*(9.8+0.5) *5/8=16416 N
式中:P1—去除上梁、轿顶轮、直梁等辅件后的轿厢重量
(3)T3——电梯满载起动时,下梁所受的集中载荷:
T3=(P1+Q)(g+a)*3/8+(W2+W3)=(1200+1350)*(9.8+0.5) *3/8+(17.85+110)=9977 N
式中:W2—随行电缆的重量
W3—补偿链的重量
(4)T4——电梯满载起动时,立梁所受的垂直作用力:
T4=(P2+Q)(g+a)= (1300+1350)*(9.8+0.5)=27295 N
式中:P2—去除上梁、轿顶轮等辅件后的轿厢重量
(5)在本系统中,上梁采用16a#—GB/T707-1988槽钢制作;下梁和直梁采用14a#—GB/T707-1988槽钢制作。它们的几何特性参数分别为:
16a#槽钢:Wx=108cm3;Ix=866cm4
14a#槽钢:Wx=80.5cm3;Wy=13cm3;Ix=564cm4; Ix=53.2cm4;A=18.516cm2
[σ]——Q235材料的许用应力,对于上、下梁及立梁:[σ]=[σ]b/n=375/2.5=150 Mpa
E——材料的弹性模量,对于本系统:E=210Gpa
Lo——上、下梁的跨度,对于本系统: Lo =2216 mm
[Y]——上、下梁的许用挠度,对于本系统:[Y]=Lo/1000=2216/1000=2.216 mm
H——上、下导靴之间的垂直中心距,对于本系统:H=3550 mm
L——立梁的长度,对于本系统:L=3340 mm
9.2上梁强度和刚度的计算
上梁的受力情况见上梁受力示意图4,
上梁采用2根16a #—GB/T707-1988槽钢
制作,根据材料力学的基本理论可知,上
梁所受的最大弯矩、最大应力及最大挠度
分别为:
Mmax=T1*L0/8
σmax=Mmax/ Wx
Ymax= T1* Lo3/(2*48*E*Ix)
将有关参数代入:
Mmax=28325*2.216/8=7846 Nm
σmax=7846 *1000/(108*1000)
=72.65 Mpa
Ymax=28325*22163/
(2*48*210*103*866*104)= 1.66 mm
因为σmax=72.65 Mpa<[σ]
= 150 Mpa
Ymax=1.66 mm<[Y]= 2.216 mm
所以上梁的强度和刚度足够。
9.3下梁强度和刚度的计算
下梁的受力情况见下梁受力示
意图5,下梁采用2根14a #—GB/
T707-1988槽钢制作,本系统中:
均布载荷q =T2/ L0=16416/2.216=
7408 N/m;
根据材料力学的基本理论可知,
下梁所受的最大弯矩、最大应力及
最大挠度分别为:
(a)在集中载荷情况下
M2max=T3*L0/8
σ2max=M2max/ Wx
Y2max= T3* Lo3/(2*48*E*Ix)
将有关参数代入:
M2max =9977*2.216/8=2764 Nm
σ2max=2764*1000/(80.5*1000)=34.3 Mpa
Y2max =9980*22163/(2*48*210*103*564*104)= 0.84mm
(b)在均布载荷情况下
M1max= q*Lo2/16.94.94
σ1max=M1max/ Wx
Y1max=(5*q*Lo4)/(2*384*E*Ix)
将有关参数代入:
M1max=9296.03*2.2162/16=2853.1 Nm
σ1max=2853.1 *1000/(80.5*1000)=35.44 Mpa
Y1max=(5*9296.03*10-3*22164)/(2*384*210*103*564*104)=1.15 mm
根据应力的叠加原理可得:
σmax=σ1max+σ2max=35.44+34.3 =69.8 Mpa<[σ]= 150 Mpa
Ymax= Y1max+ Y2max=1.04+0.84=1.88 mm<[Y]= 2.216 mm
所以下梁的强度和刚度足够。
9.4立梁的强度计算
立梁的受力情况见立梁受力示意
图6,立梁采用2根14a #—GB/T707
-1988槽钢制作,本系统中:轿厢的
内净宽度B=2.0m;
根据材料力学的基本理论可知,
在受到拉伸和弯曲的组合作用下,
立梁所受的最大应力为:
σmax= Q*g*B*L/(32*Wy*H)+
T4/(2*A)
将有关参数代入:
σmax=1350*9.8*1.5*3.34 /
(32*13*3.55)+ 33990 / (2*18.516*102)
=52.64Mpa <[σ]= 150 Mpa
所以立梁的强度足够。
10 搁机梁强度和刚度的计算
搁机梁为2根28a#——GB706/T-1988工字钢。按简支梁计算,并按最不利的工况计算,即所有受力点都在梁的跨度中央。搁机梁受纯弯矩的作用,弯矩、许用应力和挠度分别为:
M=[2*(P +Q+ G)+ Gm]*g*L/4
σ=M/(2*Wx)
y= [2*(P+Q+G)+ Gm]*g *L3/(2*48*E* Ix)
式中:Gm——曳引机自重,Gm=500 kg
L——搁机梁的长度,L=3.4 m
搁机梁28a #工字钢的几何特性参数为:
Ix=7110 cm4 Wx=508 cm3
将相关参数代入可得:
M= [2*(1400+1350+2008)+500]*9.8*3.4/4=83433 Nm
σ=83433 / (2*508)=82.1 Mpa
y = [2*(1400+1350+2008)+500]*9.8*3.43*102 /(2*48*210*7110)=2.69mm
因为σ=82.1 Mpa<[σ]= 150 Mpa y =2.69 mm<[y] =3.4 mm
所以搁机梁的强度和挠度符合设计需要。
11 安全钳的选用
选用河北东方富达机械有限公司生产的AQ11B型渐进式安全钳,其总容许质量3500kg,额定速度=1.75 m/s。本客梯的(P+Q)=3200 kg,额定速度为1.75m/s,在AQ11B型渐进式安全钳的适用范围内,符合使用要求。
12 上行超速保护装置的选型计算
本梯选用GETM6.0H型无齿轮同步曳引机。
额定载重量 :1350kg
电动机功率 :15kw
电动机转速 :149r/min
曳引轮节径 :Φ450mm
减速箱减速比 :1:1
曳引轮绳槽 :8×φ10 半圆形带切口,β角=95 γ角=35 槽距=16
主轴最大静载荷T :6000kg
钢丝绳倍率 :i=2
2、本梯的额定载重量为:1350kg,本梯的额定速度为:1.75m/s,相对曳引机-系统总质量为:P+W=(1400+2008) =3408kg。
3、按型式试验合格证:NO.TXF350-003-12 0026曳引机制动器(电梯轿厢上行超速保护装置)
型号规格:DZD1-653,曳引机制动器(电梯轿厢上行超速保护装置)--符合要求
我司选用的主机制动力是直接作用在曳引轮上,符合国标GB7855-2003标准。
13 限速器绳的计算
13.1 根据GB7588-2003中9.9.6.4条的要求,限速器的节圆直径与绳的公称直径之比不小于30。
现选用河北东方富达机械有限公司SX型限速器,其φ节=240,φ绳=8;φ节/φ绳=30,满足标准要求。
13.2 根据GB7588-2003中9.9.6.2条的要求,限速器绳的破断负荷与限速器动作时所产生的限速器绳的张力有关,其安全系数至少为8。
限速器绳的最大张力由GB7588-2003中9.9.4条的要求确定,应至少为以下两个值中的较大者:
a:300N ; b:安全钳起作用所需力的两倍
巳知安全钳楔块动作力为4 kg,使安全钳提拉机构复位的力为10 kg,取提拉系统的机械效率η=0.6,那么安全钳起作用时所需提拉力为:(4+10)*9.8/0.6=228.7 N,其两倍值应为:228.7*2=457.4 N。
按标准要求,取限速器绳的张力为:457.4 N,而限速器绳涨紧力≥1000N,满足标准要求。
按GB8903-88中的要求,φ8的钢丝绳破断拉力最小值为17800N,则安全系数K=17800/457.4=38.92>8,所以满足要求。
14 缓冲器的选用计算
本电梯选用2个(轿厢、对重各1个) ,对重缓冲器选用河北东方富达机械有限公司生产的YH68-/210型油压耗能缓冲器,该缓冲器的设计行程为H=210 mm,自由高度H1=675 mm,适用于总质量700 kg≤G ≤3500 kg,额定速度在1.0~1.75 m/s的电梯。本客梯的G=2430 kg,额定速度为1.75 m/s,在缓冲器的适用范围内,符合使用要求。本客梯的P+Q=3200 kg,额定速度为1.75 m/s,在缓冲器的适用范围内,符合使用要求
15 轿厢通风面积的计算
15.1按照标准要求,其上、下部的通风面积应分别大于内净面积的1%,并且,计入通风面积的门缝隙的通风面积不超过一半。本电梯的内净面积为3.5 m2,则其通风面积A≥0.035 m2。
本电梯的开门尺寸为1.2 m*2.1 m,门板与门框及地坎的间隙为0.006 m;上、下部的通风垫头高度均为0.005 m。因此,门缝隙的通风面积A1=2*(1.2+2.1)*0.006=0.04 m
2,上、下部垫头处的通风面积均为A2=(2.0+2*1.75)*0.005=0.0275 m2,所以,上、下部的通风面积均为:
A=A1/2+A2=0.04/2+0.0275=0.0475 m2 >0.035 m2,并且A/2=0.02375 m2 >A1/2 =0.02 m2
轿厢通风面积符合标准的要求。
15.2轿厢地坎和轿门至井道内表面的距离计算
电梯井道内表面与轿厢地坎、轿厢门框架或滑动门的最近门口边缘的水平距离不应大于0.15 m。
判定:符合要求,不需加装防护墙;见附图
15.3轿顶护栏设计:见附图
15.4轿厢护脚板的安装和尺寸图:见附图
15.5开锁区域的尺寸说明图示:见附图
15.6门系统计算
说明:
1.轿门和层门的净高度不应小于2m,而实际的净门高为:2.1m。
2.本梯为中分门,净开门为1100mm,门板为1.5mm厚的冷轧板,宽度为575mm,门板中间有2条U形加强筋,确保了门板的机械强度。
3.轿门和层门和门吊板分别用2个M10的螺栓连接,门吊板上的滚轮在固定的导轨上滚动,门轨下面有偏心轮调节间隙,防止滚轮从门轨上脱落。下端与门滑块连接,门滑块在地坎不滑槽中滑动,同时防止门滑块从与开关方向相垂直的滑槽中脱落。
4.轿厢地坎与层门地坎的水平距离为30mm,
5.关门保护的型式为:红外光幕保护器,E型D200SL.
6.本梯在快门上装设了强迫关门装置用的重锤及滑套
15.6.1层门、轿门门扇撞击能量计算
主要参数:
1. 门距:宽×高=1100×2100;
2. 型式:中分门;
3. 门板重量:m1=35kg;
4. 门机重量:m2=85kg;
5. 门机转动部分转动惯量:J=0.03kg·m2;
6. 开、关门平均速度:V=0.25m/s;
7. 强迫关门重锤重量:M=3kg;
8. 转动部分平均转速:n=100r/min
15.6.1.1层门门扇撞击能量计算
15.6.1.2轿门门扇撞击能量计算
式中:E——轿门、层门关闭时总能量,J;
E1——门机转动部分能量,J;
E2——强迫关门装置能量,J。
15.6.2门电动机容量计算
15.6.2.1 门的型号及规格
15.6.2.2 电动机容量用下列公式计算
P=F*V/n
F ——门驱动力=W*a+W*a*μ+Fc
V ——门开闭速度(平均速度) = 0.3m/s
n ——门驱动效率 = 0.9
w ——门重量
主门(包括门板、门吊架滑轮组及杂件)重 = 120 kg
副门(包括门板、门吊架滑轮组及杂件)重 = 85 kg
a ——门开闭的加速度 =1.47m/s
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