Для центрирования относительно направляющих кабин (противовесов) и неизменности расстояний между подвижными и неподвижными частями лифта на несущих каркасах устанавливаются башмаки. С каждой стороны кабины (противовеса) устанавливается по два башмака, в верхней и нижней ее части.
Конструкция башмаков охватывает головку направляющей с трех сторон, так, чтобы обеспечить действие нормальных сил, уравновешивающих опрокидывающие моменты, вызванные эксцентриситетом положения центра масс груза, кабины и смещением центра подвески.
Принимаем направляющие башмаки скользящей конструкции.
Площадь поверхности вкладыша определяем в зависимости от допустимого контактного напряжения материала:
- для боковой поверхности
, (2.10)
где 
– расчетная нагрузка на башмак в поперечном направлении (рис. 2.5);
– допустимое напряжение смятия материала вкладыша из капрона.
- для торцевой поверхности
, (2.11)
где Nн – расчетная нагрузка на башмак в торцевом направлении (см. рис. 2.5);
Силы нормального давления, действующие на башмаки в плоскости направляющих и в перпендикулярном к ним направлении, определим из уравнений равновесия кабины:
∑Мх = 0, ∑Мy = 0 (2.12)
Рис. 2.5. Схемы к расчету опорных реакций башмаков кабины:
а) схема горизонтальной проекции кабины;
б) схема вертикальной проекции кабины.
На рис. приняты следующие обозначения: А, В - ширина и глубина кабины, м; h - расстояние между башмаками по вертикали, м; П - обозначение точка подвески кабины; Хп, Yп - продольное и поперечное смещение точки подвески кабины относительно центра пола, м; S - натяжение тяговых канатов, кН; К - положение центра масс кабины; Г - положение центра масс расчетного груза; Хв, Yв - продольное и поперечное смещение центра масс кабины относительно центра пола, м; Хг, Yг - продольное и поперечное смещение центра масс расчетного груза, м; Nп, Nн - нормальные реакции в зоне контакта башмаков с направляющими, которые действуют перпендикулярно и параллельно плоскости направляющих; Рк, Рг - сила тяжести кабины и груза, соответственно, кН.
Из уравнений равновесия определяем соответствующие нормальные реакции
, (2.13)
, (2.14)
где Рг = Qр·10-2 – величина силы тяжести массы расчетного груза, кН (для пассажирского лифта Qр=0,5·Qс, где Qс – грузоподъемность из условия свободного заполнения кабины);
Рк – сила тяжести массы кабины, кН;
Хп, Yп – координаты смещения точки подвески кабины, принимаются по конструктивным соображениям от 0,03 до 0,1 м;
Хк, Yк – величина продольного и поперечного смещения центра масс кабины, зависящая от конструкции дверей кабины, может приниматься в пределах от 0,02 до 0,1 м;
Хг,=В/6, Yг=А/6 - определяются в предположении, что расчетный груз равномерно распределен по треугольной площадке, составляющей 50 % площади пола кабины, отделенной диагональю прямоугольного контура.
Расчет направляющих
Направляющими называются неподвижно установленные в шахте стальные рельсы, расположенные по боковым сторонам кабины (противовеса), которые гарантируют прямолинейное движение без поперечного раскачивания и обеспечивают постоянство безопасных зазоров между подвижными и неподвижными частями оборудования в шахте лифта.
В аварийных режимах посадки на ловители направляющие служат прочной основой для плавного торможения и надежного удержания кабины (противовеса) до момента снятия с ловителей. Возникающие при этом значительные динамические нагрузки непосредственно воспринимаются направляющими и устройствами их крепления в шахте.
В нормальных рабочих режимах направляющие воспринимают силы нормального давления башмаков, которые обусловлены смещением центра масс груза и кабины относительно канатной подвески или процессом загрузки кабины средствами напольного транспорта.
От прочности, жесткости и точности установки направляющих зависит надежность и безопасность работы лифта. В связи с этим раздел 5.3 ПУБЭЛ предъявляет ряд специальных требований к конструкции направляющих [4].
Прочностной расчет направляющих производится с учетом нагрузок действующих в рабочем режиме и при посадке на ловители (рис. 2.6).
Примем следующие обозначения:
l, lр – величина пролета крепления направляющей и ее расчетный пролет;
е – эксцентриситет приложения продольной силы R относительно центра тяжести сечения направляющей;
Nн, Nп – нагрузка, действующая в плоскости направляющих и перпендикулярном к ней направлении;
R – расчетная величина тормозной силы ловителя;
Мн, Мп, МR – изгибающие моменты в опасном сечении направляющей.
Рис. 2.6. Расчетные схемы направляющих
а) многоопорная балка; б) двухопорная балка
Направляющая рассматривается как неразрезная многопролетная балка, загруженная в одном пролете поперечными, нормальными силами и продольной тормозной силой при посадке кабины (противовеса) на ловители.
Методика расчета направляющих противовеса особой специфики не имеет. В связи с этим, более детально рассмотрим расчет направляющей кабины.
1. Предварительно определяем параметры профиля и шаг крепления направляющей (п. 7.1; табл. 7.1 [1]).
Геометрические характеристики профиля (рис. 2.7 а):
– Обозначение профиля НТ-3;
– Размеры поперечного сечения профиля:
H=60 мм;
h=35 мм;
B=90 мм;
b=16 мм.
– Масса 1 м 11,8 кг;
– Шаг крепления принимаем равным 2 м.
Рис. 2.7. Направляющая таврового профиля
а) схема поперечного сечения; б) расчетная схема
2. Рассчитываем величины моментов инерции и моментов сопротивления поперечного сечения направляющей (рис. 2.7 б).
Площадь поперечного сечения брутто
(2.15)
Площадь поперечного сечения нетто (учет ослабления отверстиями)
(2.16)
Координаты центра тяжести сечения брутто
(2.17)
Xсб=0
Координаты центра тяжести сечения нетто
(2.18)
Xсн = 0
где Y1, Y2, Y3,Y4 – координаты центра элементарных площадок поперечного сечения относительно любой выбранной точки горизонтальной оси сечения;
h1=35 мм;
h2=17 мм;
h3=8 мм;
h4=8 мм;
b1=16 мм;
b2=8 мм;
b3=90 мм;
b4=8 мм;
Y1=42,5 мм;
Y2=16,5 мм;
Y3=4 мм;
Y4=4 мм;
F1=560 мм2;
F2=136 мм2;
F3=720 мм2;
F4=64 мм2.
Моменты инерции сечения брутто
(2.19)
(2.20)
Моменты инерции нетто
(2.21)
(2.22)
Минимальная величина радиуса инерции брутто
(2.23)
=28,2 мм
Моменты сопротивления брутто при изгибе в плоскости направляющих:
– для верхней точки сечения
(2.24)
– для нижней точки сечения
(2.25)
Момент сопротивления брутто при изгибе в плоскости перпендикулярной плоскости направляющих:
– для крайней точки основания сечения направляющих
(2.26)
– для точки на боковой поверхности головки направляющей
(2.27)
Момент сопротивления нетто при изгибе в плоскости направляющих:
– в верхней точке сечения
(2.28)
– в нижней точке сечения
(2.29)
Момент сопротивления нетто при изгибе в плоскости перпендикулярной плоскости направляющих:
– в крайней точке основания сечения направляющей
(2.30)
– в точке боковой поверхности головки
(2.31)
3. Производим расчет направляющей в рабочем режиме работы лифта с 10 % перегрузкой кабины (см. рис. 2.6 а, б).
Предполагается, что в центре пролета направляющей действуют расчетная, нормальная сила Nн в плоскости направляющих и нормальная сила Nп перпендикулярная плоскости направляющих. Нормальные силы определяются рассмотренным выше методом при смещении центра масс груза в поперечном и продольном направлениях на величину А/6 и В/6, соответственно.
Пролет реальной многопролетной балки заменяется расчетным эквивалентным, учитывающим влияние жесткости соседних пролетов, путем сокращения его длины до величины
(2.32)
В среднем сечении пролета во взаимно перпендикулярных направлениях действуют изгибающие моменты от поперечных сил:
– в плоскости направляющих
(2.33)
– в плоскости, перпендикулярной плоскости направляющих
(2.34)
Наибольшее расчетное нормальное напряжение определяется геометрическим сложением нормальных напряжений, действующих в двух плоскостях изгиба
(2.35)
где Wн, Wп – минимальные значения величины момента сопротивления сечения направляющей соответствующих плоскостях изгиба.
Коэффициент запаса прочности определяется по отношению к пределу текучести материала направляющей (для Ст. 20 ГОСТ 1050-74 
=245 МПа=2450000 Н/м2)
, (2.36)
где [nэ] – допускаемый запас прочности в рабочем режиме.
4. Проверка жесткости направляющей.
Прогиб в плоскости направляющих
,
где Е=2,17·107 Н/см2
Прогиб направляющей не должен превышать величины 
Условие выполняется, следовательно, направляющая подобрана верно.
Спецчасть
Расчет и подбор каната
Канаты подъёмных механизмов лифтов обеспечивают передачу движения от лебедки к кабине и противовесу с небольшими потерями мощности на канатоведущем органе и отклоняющих блоках [2, 3].
Канаты воспринимают растягивающие нагрузки при движении и неподвижном состоянии кабины, в нормальных эксплуатационных и аварийных режимах.
От надежности работы системы подвески подвижных частей лифта зависит жизнь пассажиров. Поэтому к стальным канатам и тяговым цепям лифтов предъявляются повышенные требования прочности и долговечности. Эти требования нашли отражения в ПУБЭЛ Госгортехнадзора [4].
Канаты, поступающие на монтаж лифтового оборудования должны иметь документ (сертификат), характеризующий их качество и оформленный в полном соответствии с требованиями государственных стандартов. Аналогичные требования предъявляются к тяговым цепям.
Параллельно работающие канаты подвески кабин (противовесов) должны иметь одинаковые диаметры, структурные и прочностные характеристики.
Не допускается сращивание тяговых канатов механизмов подъема и ограничителей скорости.
Номинальный диаметр тяговых канатов лифтов для перевозки людей должен быть не менее 8 мм, а в ограничителях скорости и лифтах, не рассчитанных на транспортировку людей, – не менее 6 мм.
Число параллельных ветвей канатов подвески кабины (противовеса) должно быть не менее указанных в таблице 4 ПУБЭЛ [4].
В лифтах применяются только канаты двойной свивки, которые свиваются из прядей проволок относительно центрального сердечника в виде пенькового каната, пропитанного канатной смазкой.
Обычно стальной канат состоит из 6 прядей и сердечника.
Условия работы канатов в лифтах с КВШ отличаются наличием изгибающих, растягивающих, скручивающих и сдвигающих нагрузок, поэтому очень важно иметь большую поверхность касания проволочек в отдельных слоях. Этому требованию в наибольшей степени отвечают канаты типа ЛК с линейчатым касанием между проволоками.
В зависимости от структуры поперечного сечения прядей различают канаты ЛК-О – при одинаковых диаметрах проволок по слоям навивки, ЛК-Р с различным диаметром проволок. Канаты с точечным касанием проволок имеют обозначение ТК.
В обозначении конструкции каната учитывается характер касания проволок, количество прядей и число проволок в каждой пряди: ЛК-О 6x19 или ТК 6x37.
При использовании канатов важно обеспечить не только достаточную их прочность, но и надежное соединение с элементами конструкции лифта.
Стальные канаты должны рассчитываться на статическое разрывное усилие
, (3.1)
где Р – разрывное усилие каната, принимаемое по таблицам ГОСТ или результатам испытания каната на разрыв, кН;
К – коэффициент запаса, принимаемый по таблице 6 ПУБЭЛ в зависимости от типа канатоведущего органа, назначения и скорости кабины лифта [4];
S – расчетное статическое натяжение ветви каната, кН
Величина расчетного натяжения ветви канатной подвески должна определяться по следующим зависимостям:
для канатов подвески кабины.
(3.2)
для канатов подвески противовеса
, (3.3)
где Q – грузоподъемность лифта, кг;
QК – масса кабины, кг;
QП – масса противовеса, кг;
QТК – масса тяговых канатов от точки схода с КВШ до подвески, кг;
QН – масса натяжного устройства уравновешивающих канатов, кг;
m – число параллельных ветвей канатов;
g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения.
Канат подвешивается в соответствии с правилами ПУБЭЛ [4]. Лифт с канатоведущим шкивом, в котором допускается транспортировка людей должен быть подвешен не менее чем на трех канатах. По рекомендации [1] лифты от 500 до 1000 кг подвешиваются на 3-6 отдельных канатах.
Выбираем 3 отдельные ветви канатов, на которых подвешивается кабина и противовес.
Масса тяговых канатов определяется по формуле
(3.4)
где 
– приближенное значение массы 1 метра тягового каната, кг/м (принимается 0,4-0,5 кг/м);
– расчетная высота подъема кабины, м.
По расчетному значению разрывной нагрузки Р и таблицам ГОСТ определяется необходимый диаметр каната, так, чтобы табличное значение разрывной нагрузки было равно или больше расчетной величины.
Выбираем канат типа ЛК-Р ГОСТ 2680-80 [12] с одним органическим сердечником со следующими параметрами:
– Диаметр каната d=9,1 мм;
– Расчетная площадь сечения всех проволок F=31,18 см2;
– Масса 1000 м смазанного каната 305 кг
– Маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву 1860 МПа;
– Расчетное разрывное усилие:
s суммарное всех проволок в канате 58050 Н;
s каната в целом 47500 Н;
После выбора типа и определения диаметра каната производим проверку фактической величины коэффициента запаса прочности каната подвески кабины или противовеса [3]
,
где РТ – табличное значение разрывной нагрузки выбранного каната, кН;
– фактическое значение массы каната от точки схода с КВШ до подвески кабины (противовеса), кг;
– фактическое значение массы 1 метра выбранного тягового каната, кг/м;
,
где Н – расчетная высота подъема кабины лифта, м
Правильному выбору каната должно соответствовать условие
(3.5)
13 ≥ 12
Условие прочности 3.5 выполняется.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 259.
