2.6. Расчетная скорость кабины
Определяем скорость кабины при подъеме неуравновешенного груза по формуле:
где
коэффициент, определяемый по формуле:
где число оборотов электродвигателя (синхронное)
где — максимальное значение момента при подъеме неуравновешенного груза (см. табл. 4) .
Определяем отклонение расчетной скорости движения кабины от номинальной при подъеме неуравновешенного груза по формуле:
Определяем скорость кабины при спуске неуравновешенного груза по формуле:
максимальное значение момента при спуске неуравновешенного груза (см. табл. 3) принимаем равным .
Определяем отклонение расчетной скорости движения кабины от номинальной при спуске неуравновешенного груза по формуле:
Отклонение рабочей скорости движения кабины от номинальной скорости не должна превышать ±15%.
2.7. Маховые моменты поступательно движущихся в шахте масс
Режимы маховые моменты поступательно движущихся в шахте масс отображены в табл.4.
Таблица 4 Режимы маховые моменты поступательно движущихся в шахте масс.
| Режим | Без потерь в редукторе | Формула | Пуск | Переход | Механич. торможен. | |||||
| №р | характер | обознач. | Кабины | |||||||
| загрузка | направл. движения | положение | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 1
| Подъем неуравновешенного груза | Эксплуатац. режим | Q | Подъем | Внизу | 12,17 | GD²= ( GD²)’·1/η | 17,14 | 17,89 | 18,72 |
| 2 | Вверху | 12,42 | 17,49 | 18,26 | 19,1 | |||||
| 3
| 0 | Спуск | Внизу | 9,98 | 14,05 | 14,67 | 15,35 | |||
| 4 | Вверху | 10,2 | 14,36 | 15 | 15,69 | |||||
| 5
| Испыт. динамич. | 1.1Q | Подъем | Внизу | 12,38 | 17,43 | 18,2 | 19,04 | ||
| 6
| Вверху | 12,63 | 17,78 | 18,57 | 19,43 | |||||
| η=0.615 | η=0.54 | η=0.44 | ||||||||
| 7 | Спуск неуравновешенного груза | Эксплуатац. режим | Q | Спуск | Внизу | 12,09 | GD²=( GD²)’·1/η’ | 7,43 | 6,52 | 5,31 |
| 8 | Вверху | 12,34 | 7,58 | 6,66 | 5,42 | |||||
| 9 | 0 | Подъем | Внизу | 10 | 6,15 | 5,4 | 4,4 | |||
| 10 | Вверху | 12,3 | 7,56 | 15,12 | 5,41 | |||||
|
11 | Испыт. динамич. | 1.1Q | Спуск | Внизу | 12,55 | 7,71 | 6,77 | 5,52 | ||
|
12 | Вверху | 14,25 | 8,76 | 7,69 | 6,27 | |||||
2.8. Ускорение кабины
Определяем при пуске лифта по формуле:
максимальный момент принимаем равным
см. табл. 4;
маховый момент на валу двигателя;
см. табл. 5.
где соответственно маховые моменты ротора двигателя, муфты и маховика.
где -передаточное число редуктора принимаем равным 45.
Полученные данные заносим в таблицу 4.
При использовании в лебедках лифтов двухскоростных двигателей период остановки лифта может быть разделен на 3 стадии.
1-ая – переключение двигателя с номинальной (большой) скорости на малую. В этот период времени торможения системы происходит за счет действия тормозного момента двигателя (генераторный момент). Действие генераторного момента превращается при достижении быстроходным валом лебедки числа оборотов равных числу оборотов двигателя на малой скорости. После этого следует кратковременное движение на малой скорости. После отключение малой скорости наступает 2-ая стадия торможения, которая длится до момента наложения механического тормоза. С момента наложения тормоза наступает 3-я окончательная стадия.
Определяем ускорение кабины при переходе с большой скорости на малую по формуле:
где динамический момент;
момент двигателя принимаем равным ;
см. табл. 4;
Определяем ускорение кабины при наложении тормоза по формуле:
где динамический момент торможения
момент механического тормоза принимаем равным
см. табл. 4;
маховый момент системы на валу двигателя;
динамический крутящий момент на КВШ;
динамическая нагрузка.
Полученные данные сводим в таблицу.5.
Таблица 5 Динамические нагрузки на КВШ
| № | Mш | а | |||||
| статич. крутящ. момент | ускорение кабины, м/с² | натяжение | |||||
| сумма | разность | ||||||
| 1 | 2070 | 0,91 | 28500 | 4100 | 1230 | 3300 | 28880 |
| 2 | 870 | 1,1 | 29080 | 1520 | 1510 | 2380 | 29250 |
| 3 | 780 | 1,17 | 23370 | 1390 | 1290 | 2070 | 23530 |
| 4 | 2010 | 0,95 | 23900 | 4020 | 1070 | 3080 | 24280 |
| 5 | 2310 | 0,87 | 29000 | 4600 | 1190 | 3500 | 29400 |
| 6 | 1110 | 1,06 | 29580 | 2020 | 1480 | 2590 | 29790 |
| 7 | 1480 | 1,34 | 28320 | 3560 | 1800 | 3280 | 28800 |
| 8 | 280 | 1,42 | 28900 | 980 | 1940 | 2220 | 29040 |
| 9 | 310 | 1,44 | 23420 | 980 | 1600 | 1910 | 23560 |
| 10 | 1510 | 1,24 | 24000 | 3560 | 1410 | 2920 | 24450 |
| 11 | 1710 | 1,31 | 28820 | 4060 | 1790 | 3500 | 29360 |
| 12 | 510 | 1,39 | 29400 | 1480 | 1930 | 2440 | 29600 |
2.9. Проверка тяговой способности КВШ
Канатоведущий шкив лебедки должен быть снабжен ручьями, форма которых позволяла бы обеспечить сцепление канатов со шкивом, достаточное, для удержания кабины в эксплуатационных режимах и при статических испытаниях, и исключала бы возможность подъема кабины при неподвижном противовесе или противовеса при неподвижной кабине.
Определяем условие обеспечения сцепления по формуле:
где — отношение натяжений ветвей тяговых канатов у КВШ;
коэффициент тяговой способности, характеризующий отношения натяжений ветвей тяговых канатов у КВШ при проскальзывании каната по КВШ.
Расчетный случай «эксплуатационный режим».
При пуске лифта (переходе на малую скорость)
где — коэффициент тяговой способности КВШ в движении при клиновом ручье с углом клина профиля β=40° (новый неизношенный ручей) при угле обхвата α=180°.
Определяем коэффициент запаса тяговой способности по формуле:
Определяем минимально допустимый коэффициент тяговой способности по условиям гарантированного сцепления при спуске лифта по формуле:
где -минимально допустимый коэффициент запаса тяговой способности в движении принимаем равным 1,05.
Тяговая способность шкива при износе ручья до подреза следовательно, сцепление каната со шкивом в режиме спуска обеспечено при износе ручья на всю высоту профиля.
Расчетный случай „испытания статические”.
Условие отсутствия скольжения каната по шкиву при испытании лифта на двойную статическую нагрузку.
где — коэффициент тяговой способности КВШ в покое при клиновом ручье с углом клина профиля β=40° (новый неизношенный ручей) при угле обхвата α=180°.
Определяем коэффициент запаса тяговой способности по формуле:
Определяем минимально допустимый коэффициент тяговой способности по условиям гарантированного сцепления при испытании лифта на двойную статическую нагрузку по формуле:
где -минимально допустимый коэффициент запаса тяговой способности в покое принимаем равным 1,05.
Коэффициент тяговой способности в покое при износе ручья до подреза , следовательно, сцепление каната со шкивом при испытании на двойную статическую нагрузку обеспечено при износе ручья на всю высоту профиля.
Проверка возможности подъема кабины (противовеса) при неподвижном противовесе (кабине).
Определяем возможность подъема кабины при неподвижном противовесе по формуле :
Определяем возможность подъема противовеса при неподвижной кабине по формуле:
Следовательно, возможность подъема кабины при неподвижном противовесе или при неподвижной кабине – исключена.
2.10. Запас тормозного момента
Тормоз предназначен для остановки кабины при отключении электродвигателя и удержания ее в неподвижном состоянии.
Тормоз колодочный, нормально-замкнутый типа ТКТ-300
Диаметр тормозной полумуфты – 300 мм
Тормозной момент 800 – 1000 Н·м
Тип электромагнита МП 201У2
Расчетный случай „эксплуатационный режим”
максимальный статический момент на валу тормозного шкива при эксплуатационном режиме (спуск неуравновешенного груза) равен :
Запас тормозного момента определяется по формуле:
где момент механического тормоза принимаем равным ;
Расчетный случай „испытания статические”.
статический момент на валу тормозного шкива при испытании на двойную статическую нагрузку равен: ;
Определяем запас тормозного момента по формуле:
2.11. Точность остановки кабины
Под точностью остановки понимается разность уровней порога кабины и порога этажной площадки в условиях нормальной эксплуатации.
Точность остановки кабины для рассчитываемого лифта должна выдерживаться в пределах ±50 мм [1].
Разность уровней порогов кабины и этажной площадки может возникать вследствие несовпадения этих уровней при остановке кабины (начальная неточность остановки кабины), а также вследствие перемещения кабины на упругой подвеске при изменении загрузки кабины мм, определяется по формуле.
где разность уровней порогов кабины и этажной площадки;
начальная неточность остановки кабины, принимаем равным ;
перемещение кабины на упругом подвесе от груза в кабине.
Кабина на верхней остановке мм, определяется по формуле:
Кабина на нижней остановке определяется по формуле:
Перемещение кабины на упругом подвесе мм, определяется по формуле:
где Q – грузоподъемность;
Z – суммарная жесткость подвеса кабины определяется по формуле:
жесткость тяговых канатов:
условный модуль упругости тяговых канатов принимаем равным ;
условная площадь поперечного сечения тягового каната принимаем равным ;
количество тяговых канатов принимаем равным 4;
длина тяговых канатов от КВШ до кабины;
при положении кабины на верхней остановке принимаем равным ;
при положении кабины на нижней остановке:
где -модуль упругости упругого элемента подвеса кабины принимаем равным 750Па;
площадь поперечного сечения упругого элемента подвеса кабины принимаем равным ;
высота упругого элемента подвеса кабины принимаем равным ;
количество упругих элементов подвесе кабины в подвеске принимаем равным 2;
количество упругих элементов подвесе кабины под кабиной принимаем равным 4;
приведенная жесткость амортизаторов лебедки принимаем равным ;
Суммарная жесткость подвеса кабины:
кабина на нижней остановке Па, определяется по формуле:
кабина на верхней остановке Па,определяется по формуле:
Перемещение кабины на упругом подвесе от груза в кабине:
кабина на нижней остановке мм, определяется по формуле:
кабина на верхней остановке мм, определяется по формуле:
путь кабины при наложенном механическом тормозе.
Расчетный путь остановки кабины при спуске неуравновешенного груза определяется по формуле:
Расчетный путь остановки кабины при подъеме неуравновешенного груза определяется по формуле:
где D– диаметр КВШ принимаем равным принимаем равным 0.93 м;
синхронная скорость двигателя на обмотке малой скорости принимаем равным 250об/мин;
расчетное время выбега системы (определяется работой электроаппаратуры) принимаем равным 0,15с;
передаточное число редуктора принимаем равным 45;
коэффициент скольжения при работе на обмотке малой скорости принимаем равным 0,2;
статический момент на валу двигателя без учета потерь в редукторе, соответственно при спуске и подъеме неуравновешенного груза;
КПД редуктора при установившемся движении на обмотке малой скорости при ведущем червячном колесе принимаем равным 0,475;
эквивалентное КПД редуктора при торможении механическим тормозом при ведущем червячном колесе принимаем равным 0,390;
номинальный момент электродвигателя на обмотке малой скорости принимаем равным ;
ускорение свободного падения принимаем равным ;
маховый момент вращающихся частей лебедки, определяется по формуле ;
маховый момент ротора электродвигателя принимаем равным ;
принимаем равным 0;
маховый момент муфты лебедки принимаем равным ;
коэффициент, учитывающий маховый момент вращающихся частей редуктора принимаем равным ;
маховый момент поступательно-движущихся в шахте частей лифта приведенный к валу двигателя ( без учета потерь в редукторе) соответственно при подъеме и спуске неуравновешенного груза;
момент механического тормоза принимаем равным ;
ΔМТ– расчетное изменение тормозного момента принимаем равным 10Н·м;
КПД редуктора при установившемся движении на обмотке малой скорости при ведущем червяке принимаем равным ;
эквивалентное КПД редуктора при торможении механическим тормозом при ведущем червяке принимаем равным .
Начальная разность уровней порогов кабины и этажной площадки при остановке (начальная неточность остановки).
В качестве расчетной начальной неточности остановки принимается половина разности путей кабины, проходимая при нормальной остановке, при движении в одном направлении порожней кабины и кабины с номинальным грузом, при этом пути остановки кабины исчисляются от одного уровня, который соответствует положению кабины при стабильной скорости.
где начальная неточность остановки.
Расчетный путь остановки кабины определяется по формуле
где путь кабины в период выбега системы (двигатель отключен, механический тормоз не наложен).
Условие выполняется. Точность остановки кабины не превышает указанных пределов.
2.12. Размеры противовеса
Вес противовеса .
Противовес компонуем одновременно железобетонными и чугунными грузами.
Из чугуна массой 60 кг – 20 шт.
Из железобетона массой 29 кг – 1 шт.
Из чугуна:
Из железобетона:
2.13. Ловители
Ловители должны удерживать кабину на направляющих при ее движении вниз в случае увеличения скорости движения кабины до величины 1.4V (V – номинальная скорость лифта).
Ловители должны быть рассчитаны на удержание кабины с нагрузкой, соответствующей свободному заполнению, в случае обрыва тяговых канатов при скорости 1.4V.
Максимальная величина ускорения (замедления) при посадке кабины на ловители не должна превышать 25 м/сек².
На кабине установлены ловители плавного торможения – клиновой ОСТ 22.127-71.
Для таких ловителей регламентируют тормозные пути:
[Smin]=40 мм – минимальный путь торможения порожней кабины, [Smax]=450 мм – максимальный путь торможения кабины с грузом.рабочее усилие пружины (в конце хода клина)
Таблица 6 Технические данные ловителя
| Ограничитель скорости | Шкив Со | Диаметр | 208 | мм |
| Профиль ручья | Клиновой 30° | |||
| Коэффициент тяговой способности КВШ | 2,97 | — | ||
| Угол обхвата шкива канатом | 180° | град | ||
| Маховый момент вращающ. Частей | 0,16 | кг·м² | ||
| Натяжное устройство | Груз | Вес | 20 | кг |
| Рычаг груза | Длина | 350 | мм | |
| Вес | 1,9 | кг | ||
| Блок А | Диаметр | 208 | мм | |
| Вес | 3,6 | кг | ||
| Плеча веса блока | 145 | мм | ||
| Контакт | Тип | ВК200Б | ||
| Усилие срабатывания | 60 | Н | ||
| Ход до срабатывания | 12 | град | ||
| Рабочий ход | 17 | град | ||
| Полный ход | 22 | град | ||
| Установочный угол | 54 | град | ||
| Максимальный установочный угол | 55 | град | ||
| Длина рычага | 38 | мм | ||
| Диаметр ролика | 30 | мм | ||
Тормозное усилие одного ловителя определяется по формуле:
где m– число поверхностей трения в одном ловителе принимаем равным 2,
коэффициент трения колодок ловителей о направляющую принимаем равным 0,14.
Расчетное отклонение тормозного усилия для применяемой конструкции ловителей принимается 12%.
Общее тормозное усилие ловителей определяется по формуле:
Общее тормозное усилие ловителей определяется по формуле:
Расчетный вес улавливаемых масс кабины ( расчетный вариант – лифт с максимальной высотой подъема при максимальном весе подвесного кабеля ):
Ускорение при посадке на ловители определяется по формуле:
Тормозной путь кабины определяется по формуле ( расчетный случай „аварийный посадка на ловители” ):
где расчетная скорость в начале посадки на ловители.
Минимальный тормозной путь порожней кабины определяется по формуле:
Максимальный тормозной путь кабины с грузом определяется по формуле:
Тормозной путь кабины с номинальным грузом определяется по формуле:
Коэффициент динамической перегрузки при посадке на ловители определяется по формуле:
порожней кабины :
кабины с грузом :
кабины с номинальным грузом :
кабины с грузом 0.5 :
Ловители клиновые (два ловителя), установленные на кабине лифта обеспечивают выполнение требований.
Расчетный механизм должен обеспечивать:
- Срабатывание ловителей при срабатывании ограничителя скорости
- Несрабатывание ловителей при пуске лифта
В настоящем механизме шкив ограничителя скорости приводится в движение за счет сил трения от приводного каната, поэтому должно быть обеспечено отсутствие проскальзывания приводного каната по шкиву в режимах, предшествующих срабатыванию ограничителя скорости.
2.14. Проверка срабатывания ловителей при срабатывании ограничителя скорости
Расчетный вариант – минимальная высота подъема.
Условие работоспособности определяется по формуле:
где коэффициент запаса усилия при включении ловителей;
натяжение холостой ветви каната у шкива ограничителя скорости;
тяговый коэффициент шкива ограничителя скорости;
тяговый коэффициент неизношенного ручья;
осевое усилие в приводном канате (в точке Е` — положение 2), необходимое для поднятия клиньев в конце хода клиньев;
минимально допустимый коэффициент запаса усилия при включении ловителей принимаем равным 1,5.
Из условия имеем:
КПД рычажной системы принимаем равным 0,8.
Коэффициент запаса усилия включения ловителей при неизношенном канатном ручье шкива ограничителя скорости определяется по формуле:
Минимально допустимый тяговый коэффициент шкива ограничителя скорости при износе ручья определяется по формуле:
При этом максимально допустимый радиальный износ канатного ручья:
2.15. Направляющие
Направляющие установлены в шахте лифта на всем пути движения кабины и закреплены к строительной части шахты.
Направляющие фиксируют положение кабины и противовеса относительно шахты. На направляющих происходит удержание кабины при посадке ее на ловители и буфера.
Направляющие кабины изготовлены из специального Т-образного в сечении профиля, направляющие противовеса из углового проката.
Нагрузка на пяту направляющих
Расчетная нагрузка определяется по формуле:
Вес определяется по формуле:
удельный вес принимаем равным ;
площадь сечения направляющей принимаем равным ;
коэффициент принимаем равным ;