电梯kg梯速设计计算
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设计计算书TKJ(1350/)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/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,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s 额定载重量1350kg提升高度层站数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,型,15 Kw,绕绳比2:1,单绕,曳引轮节径450 mm,速度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s限速器 LOG03型,额定速度s缓冲器 YH68-210型油压缓冲器,额定速度~s,总容许质量800-3500 kg,行程210 mm,总高675mm2 主要技术参数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 )QV 1 / 102ηi (kW ) 式中:K —平衡系数,K =;Q —额定载荷,Q=1350KgV 1—曳引机节径线速度,V 1=s η—电梯传动的总效率,η= i —曳引比 ,i= 2 将各参数代入上式:N=()*1350*(102**2)=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=n1—电机的额定转速,n1=149rpmi —曳引比,i =2将各参数代入:V=**149 / (60*2)= m/s对于VVVF控制的电梯,只要V大于等于额定速度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~* 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。
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= rad下部切口角度β=95o= rad5.1.2 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-sin β+ sin γ)式中:μ—摩擦系数,对应3种工况分别为:装载工况μ=紧急制停工况μ= / (1 + V1/ 10 )= / (1 + / 10 )=轿厢滞留工况μ=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 =*4* ( cos (35o / 2 )- sin (95 / 2 ) ) /(π + sin 35o)=2) 紧急制停工况f =*4*( cos (35o / 2 )- sin (95o / 2 ) ) /(π + sin 35o)=3) 轿厢滞留工况f =*4*( cos (35o / 2 )- sin (95o / 2 ) ) /(π + sin 35o)= 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=α—曳引绳在曳引轮上的包角,α=155o = rad将相关参数代入可得:T1=(P+*Q+W1)g/i=(1400+*1350+51) *2=15379NT2=(G+W3)g/i=(2008+0)* /2=9839 NT1/ T2= 15379/9839=e fα= e *=因为T1/T2 =≤e fα=所以满足曳引条件。
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+amax ) /i+ W1*(g+ i*amax)=2008*+/2+51*+2*=10892 NT2=(P+W2+W3)* (g-amax) /i =(1400++110)* NT1/ T2=10892/7105=e fα= e *=因为T1/T2 =≤e fα=所以满足曳引条件。
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++110)*2=7486 NT2= W1*g=51*= NT1/ T2=7486/=e fα= e *=因为T1/T2 =≥e fα=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。
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S f ,即S ≥S f ,并不小于12。
6.2.1 实际安全系数S 的计算 S =nF /((P+Q )/i+ W 1)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)*)= 6.2.2 标准规定的安全系数S f 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)= Nequiv(p) -导向轮的等效数量Nequiv(p)= K P * (Nps +4 * Npr )根据标准的规定和曳引系统示意图(图1)可得:K P =( D/D 1)4=(450/520)4= Nps=3 Npr=0则Nequiv(p)= * (3 +4 *0 )=Nequiv =+= 因为 S f =10X X=X 2X 1= log ( * 10 6 * Nequiv ) / (D / d) )= log ( * 10 6 * / 45 ) = -X 2= log ( * (D / d ) –= log ( * 45–= - X=X 2= =所以 S f =10X ==从以上计算可得:S=≥S f =,即实际安全系数S 大于标准规定的安全系数S f 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%=,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/《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= iy=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=*105 N/mm2许用应力:正常使用时[σ1]=165 N/mm2,安全钳动作时[σ2]=205N/mm2许用变形 [δ]=5mm导轨支架间距 l=2500 mm 细长比λ=l / ix =2500 / =126弯曲系数 (查GB7588-2003 附录G表G3) :ω=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。
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= 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**325/(2*3550) = 1211N My=3*Fx*l/16 =3*1211*2500/16 =567656 Nmm σy= My/ Wy=567656/11900= N/mm 28.1.2 由导向力引起的X 轴上的弯曲应力Fy=k1*Q*g*Yq /h=2*1350** 3550= 1398 N Mx=3*Fy*l/16=3*1398 *2500/16=655313 Nmm σx= Mx/ Wx=655313/14500= N/mm 2 8.1.3 压弯应力Fk=k1*(P+Q)g/n =2*(1400+1350)*2=26950 N σk=Fk*ω/ A=26950*1570=mm 28.1.4 复合应力和翼缘弯曲应力σm=σx+σy=+=mm2≤[σ2]=205 N/mm 2σ=σm+Fk / A=+26950/1570=mm2≤[σ2]=205 N/mm 2 σc=σk+*σm=+*= N/mm2≤[σ2]=205 N/mm 2σf=*Fx /C 2 =*1211/102= N/mm2≤[σ2]=205 N/mm 2 满足强度要求。