Лифты и подъёмники

 

Содержание

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ                                                                             2

 ВВЕДЕНИЕ                                                                                                        4

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОМИНАЛЬНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ             5
2. РАСЧЕТ КАНАТОВ ЛИФТОВЫХ ЛЕБЕДОК                                            8
3. РАСЧЕТ КАНАТОВЕДУЩЕГО ШКИВА И БАРАБАНА                        10
4. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ                                                                 12      
5. ВЫБОР ПРИВОДА                                                                                        15     
6. ВЫБОР ТОРМОЗА                                                                                        17      
7. РАСЧЕТ БУФЕРНОГО УСТРОЙСТВА                                                      20

 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ                                            22

 

Введение

 

В настоящее время любой крупный город немыслим без подъемных механизмов, самый распространенный из которых является лифт. Он является уникальным транспортным средством, которое предназначено для перевозки людей и грузов. В отличие от других транспортных средств массовой перевозки людей и грузов (автобусы, троллейбусы, метро и т.д.), управление которыми осуществляется специально подготовленным персоналом, лифтом управляет сам пассажир или персонал, которому не требуется высокая квалификация. Поэтому управление лифтом должно быть простым, надежным и удобным. Несмотря на это, лифт является сложным электромеханическим устройством повышенной опасности. К проектированию, изготовлению, монтажу и техническому обслуживанию лифтов в процессе эксплуатации предъявляются жестким требования, сформулированные Правила устройства и безопасной эксплуатации лифтов (ПУБЭЛ), утвержденные постановлением Федерального горного и промышленного надзора (Госгортехнадзором России) от 16.05.2003 № 31. Согласно ПУБЭЛ лифт - это стационарная грузоподъемная машина периодического действия, предназначенная для подъема и спуска людей и грузов в кабине, движущейся по жестким прямолинейным направляющим, у которых угол наклона к вертикали не превышает 15°. В зависимости от типа привода лифты бывают электрические и гидравлические.

 

1. Определение номинальной производительности

 

 

Величину пассажиропотока определяют числом пассажиров, следующих в одном направлении в единицу времени.

Расчет 5-ти минутного пассажиропотока  при неравномерной заселенности этажей:

 

, [чел/5мин]

где заселенность i-го этажа,

  n - число этажей, обслуживаемых лифтом

  I - показатель интенсивности, - для жилых зданий.

 

Расчетный часовой пассажиропоток:

 

где К–коэффициент, учитывающий регулярность пассажиропотока,     К=0,8-0,9.

При движении кабины вниз, часовой  пассажиропоток определяется следующим образом:

При движении кабины вверх:

Величина интервала  принимается по специальным таблицам в диапазоне 25-90 сек.

С учетом интенсивности расчетная  вместимость кабины определяется:

 

Время кругового  рейса:

, сек

где  - высота подъема, м;

h – путь движения кабины при разгоне и торможении, при скорости до 2 м/c = 3 – 3,5 м;

- число вероятных остановок  кабины при подъеме и спуске, равно числу этажей минус единица.

- коэффициент, учитывающий дополнительные затраты времени, для жилых помещений =1,1-1,2;

- затраты времени на ускорение, замедление, при скорости от 1 до 4 м/c =10-15 сек.

- время на вход и выход, от 2 до 3 секунд на 1 человека;

Грузоподъемность пассажирских лифтов определяется произведением:

  , пасс.                                                             

- масса одного пассажира, равна  75-80 кг.

=10 - количество пассажиров в кабине.

 

Производительность для пассажирских лифтов:

                  пасс/час                               

где – средний коэффициент заполнения кабины, =0,6-0,7

 пасс/час.

Число лифтов:

,

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Расчет канатов лифтовой лебедки.

 

Тяговые канаты должны рассчитываться по формуле

,

где  F₀ – разрывное усилие каната в целом, Н (принимается по сертификату);

S_расч - расчетное статическое усилие в ветви каната, Н;

К — коэффициент запаса прочности. К ≥ 12 для лебедки с КВШ или барабаном трения и тремя и более канатами, К= 16 для лебедки с КВШ или барабаном трения и двумя канатами, К 12 для барабанной лебедки.

  Расчетное статическое усилие в ветви каната определятся для канатов кабины

               ,

для канатов противовеса

,

где  Q – номинальная грузоподъемность лифта, кг;

m – число тяговых канатов;

G_К – масса кабины, кг;

G_тк – масса тяговых канатов;

G_н – масса груза натяжного устройства, G_н =200-350 кг;

G_п - масса противовеса, кг;

=Q∙ ,

- коэффициент тары, = 1,7-2,5

=750∙2=1500 кг.,

G _тк  =0,369∙3∙12∙3=40 кг.

 

 

для канатов противовеса:

,

- коэффициент уравновешивания, = 0,35-0,5.

,

F₀ =6425∙8=51400 Н.

 

Выбираем канат ЛK-0 6х19(1+9+9)+1о.с. ГОСТ3077-69 диаметром 11,5 мм, с разрывным усилием 67500 Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчет канатоведущих  шкивов и барабанов

 

Наименьший допускаемый  диаметр канатоведущего шкива или барабана по Правилам Ростехнадзора,

,

где d – диаметр каната, наматываемого на шкив или барабан, м;

е – коэффициент, зависящий от типа и скорости лифта, принимается по правилам Ростехнадзора.

Диаметр направляющих блоков и КВШ  рассчитываются аналогично.

Длина нарезки определяется длиной наматываемого каната L_к и числу канатов m, на которых подвешена кабина. Такое же число канатов принимается и для подвески противовеса. При многоканатной подвеске кабины нарезка на барабане делается многозаходной.

Необходимое число витков одного захода нарезки на барабане определяется по зависимости

,

где z_g – дополнительное число витков нарезки на каждый заход для разгрузки узлов крепления канатов к барабану, (принимается z_g=3 по 1,5 витка на каждое крепление каната).

Шаг нарезки

t = (1,4 – 2,0)

       t =1,5∙11,5=17,25              

Длина нарезной части барабана

L_н = z_{Н ∙} t

L_н =3∙17,25=52 мм.

Дальнейший расчет аналогичен расчету барабана для крановых лебедок.

Ширина обода шкива:

,

где m – число канатов,

t – шаг нарезки.

Рабочая ширина канатоведущего шкива определяется расстоянием между осями крайних канатов

,                                     

,

Форма ручья КВШ принимается  полукруглой, клиновой без подреза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет мощности электродвигателя

 

Мощность определяется традиционным  образом

,

где F_окр – окружное усилие на канатоведущем шкиве или барабане, Н;

V_каб – скорость движения кабины;

η_общ  - общий КПД лебедки;

Общий КПД привода лифтовой лебедки

,

где η_ред – КПД редуктора;

η_м – КПД соединительных муфт;

η_КВШ – КПД КВШ или барабана.

КПД редукторов лебедок с одной червячной передачей η_ред=0,6-0,8 в зависимости от числа заходов червяка; при дополнительной цилиндрической передаче η_ред= 0,55-0,75.

КПД  канатоведущего шкива (или  барабана) на подшипниках качения - η_КВШ=0,94-0,96. для безредукторной лебедки при многообхватных шкивах η_шк=0,85-0,9.

Поскольку электродвигатели лебедок  работают преимущественно при полной нагрузке, расчет мощности необходимо производить по наибольшему окружному  усилию .

Тогда

,

где Q – грузоподъемность лифта, кг;

G_каб – масса кабины, кг;

G_кан – погонная масса канатов, 0,4 – 0,5 кг/м [2];

G_пр – масса противовеса, кг;

W_доп – дополнительные сопротивления движению кабины и потери в направляющих блоках.

Масса кабины

,

Масса противовеса

,

 

где β_Т – коэффициент тары, для пассажирских лифтов β_Т=1,7-2,5; для грузовых – 0,7-2,0;

k_ур – коэффициент уравновешивания груза; при работе лифта с малой нагрузкой (например, пассажирские лифты жилых зданий) можно принимать k_ур=0,35;при постоянной работе с большой нагрузкой в одном направлении (грузовые лифты) k_ур=0,5.

С учетом k_ур требуемая мощность электродвигателя определяется

.

Дополнительные сопротивления  движению кабины для наиболее часто  применяемых схем лифтов без отклоняющих  блоков

,

где k₁ – коэффициент, рассчитываемый или принимаемый по рекомендациям ориентировочно: для кабин пассажирских и грузовых лифтов грузоподъемностью до 2000кг при скользящих башмаках  k₁ – 0,1-0,12.

По расчетной величине мощности привода из атласов подбирается электродвигатель лифтовой лебедки. Принимаем двигатель серии 4AH200L 6/24 мощностью 1.75 кВт и частотой вращения вала 217 об/мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Выбор привода

 

Передаточное число редуктора  определяется соотношением

,

где  - частота вращения канатоведущего шкива или барабана, мин^-1;

Частота вращения КВШ определяется

,

где  - скорость движения кабины лифта, м/с;

- расчетный диаметр шкива (или барабана) по центрам навиваемого каната, м.

По величине передаточного числа  с учетом передаваемого крутящего  момента (или мощности) по атласу подбирается соответствующий редуктор, преимущественно червячный.

В результате низкой скорости вращения двигателя и малого передаточного отношения привода, принимаем червячный редуктор РЧУ63 с наименьшим передаточным числом i=4, Р=1,6 кВт, n=1000 об/мин.

 

Крутящий момент на шкиве (барабане) определяется как произведение окружной силы на расчетный радиус КВШ

.

 

 

 

Частота вращения КВШ

,

где  - фактическое передаточное число выбранного редуктора

Уточненная скорость кабины лифта

.

Уточненное значение скорости кабины лифта не должно отличаться от заданной более чем на 10%.

 

 

1 – двигатель, 2 – упругая муфта, 3 – тормоз, 4 – червячный редуктор, 5 – штурвал, 6 – канатоведущий шкив.

 

 

 

Рис. 1 Кинематическая схема привода лифта

 

 

6 Выбор тормоза

 

Необходимый тормозной момент для  удержания кабины в расчетном режиме эксплуатации определяется по зависимости

,

где  - тяговое усилие КВШ (барабана);

- коэффициент запаса торможения, =2,0;

Величина тягового усилия КВШ определяется по формуле

,

где  - коэффициент перегрузки; для грузовых лифтов принимается =1; для пассажирских лифтов  =2 .

Тормозной момент в режиме испытания

,