Расчет пассажирского лифта г/п 500 кг, V=1 м/с

ОригиналЛифта.dwg

положение кабины на нижней остановке
отметка нижней остановки
отметка верхней остановки
отметка черного пола приямка
(ход буфера противовеса)
Кинематическая схема
Лифт пассажирский. Q = 500кг. V = 1.0мс
Расчетно-пояснительная записка
Направляющие противовеса
Пружины буфер кабины
Пружины буфер противовеса

КурсоваяЛИФТ.docx

1 Расчет и обоснование выбора тяговых канатов.
Расчет натяжения одной ветви тягового каната производится на статическую нагрузку при расположении кабины на уровне нижней посадочной площадки. Статическое натяжение каната при нахождении кабины с номинальным грузом на уровне нижней этажной площадки.
QQкQтк – соответственно масса номинального груза кабины тягового каната от точки схода с обода КВШ до подвески.
m – число параллельных ветвей канатов подвески кабины (4-6);
Uп – кратность полиспаста Uп = 1;
g - ускорение силы тяжести = 981 мс2
QТК=qK*m(H + 3 ÷ 5м) - приближенная величина массы каната кг.
Где qK = (3 ÷ 5) – ориентировочная масса 1м длинны тягового каната кгм;
Принимаем qK = 04кгм
Qтк = 04*6*(45+4)=118кг.
Выбор тягового каната производится по каталогу с учетом обеспечения запаса прочности на разрыв.
Где:K≥12 – коэффициент запаса разрывного усилия (ПУБЭЛ).
P – расчетная величина разрывного усилия каната кН.
В качестве тяговых применяются 6 и 8 – ми прядные канаты с диаметром не менее 8мм(ПУБЭЛ).
P = 1322 * 12 = 15864 кН.
Выбираем 6 прядный лифтовой канат с органическим сердечником 6х19.
dk=160 мм; qтк=954; Рф = 166 кН.
Определяем фактическую величину коэффициента запаса прочности:
Рф - табличное значение разрывного усилия каната кН.
Фактическая масса каната:
QТК = qk * m *(H + 3 ÷ 5м) = 09*6*(45+4) = 265 кг.
Кф=564 >К = 12 – Условие выполнено.
2 Расчет массы подвижных частей лифта
Масса номинального груза и масса кабины определены в исходных данных.
Масса противовеса рассчитывается с учетом уравновешивающей массы кабины и части массы номинального груза:
QП=500*05+1000 = 1250кг
Где = 05 коэффициент уравновешивания номинального груза.
Масса компенсирующих кабелей (цепей).
Масса гибких уравновешивающих элементов:
Где qy – погонная масса гибких уравновешивающих элементов кгм.
qy = qк *m – 025 * qпк кгм.
qпк – масса 1 подвесного кабеля.
qy =09*6-025*12=51кгм.
Hу – длинна гибкого уравновешивающего элемента
Hу = 05*Н = 05*45=225м
Qy = 51 * 225 = 115кг
Масса неуравновешенной части тягового каната:
Qтк = m*qтк*Н = 6 * 12*45 = 324кг.
Расчетная масса подвесного кабеля:
Qпк = 12 * 05 * 45 = 27кг
3 Расчет сопротивлению движению груза кабины противовеса. Сопротивление движению номинального груза.
Fг = 500 * 981 * 0001*=025кН
hб = h + 0.6 =21+06=27
Где: А В – ширина и глубина кабины. м.
hб - расстояние между башмаками кабины по вертикали. м.
= 012 – коэффициент удельных сопротивлений движению башмаков по направлению кабины.
Сопротивление движению порожней кабины:
FK=1000*9.81*0.001*[]=0.096кН
а1b1 = 0.015 – поперечное и продольное смещение центра масс и кабины м.
KF = 0005 – коэффициент дополнительных сопротивлений.
Сопротивление движению противовеса:
Fn=1250*981*0001**2*012 = 0073 кН.
4 Расчет натяжения канатов консольной окружной нагрузки КВШ и соотношения статической величины натяжения канатов.
Режим подъема неуравновешенного груза
)Груженная кабина внизу подъем.
Тяговое усилие каната подвески кабины и противовеса.
SK1=[(Q+QK)*10-2+FГ+FK]*+QТК*10-2 кН.
SK1=[(500+1000)*001+025+0096]*+118*001 = 915 Кн.
Тяговое усилие каната подвески противовеса
SП2 = [(QП+QУ)*10-2-FП] *
SП2 = [(1250+230)*001-0073] * = 731кН.
Консольная нагрузка КВШ:
PK1 = SK1 + SП2 = 915 + 731 = 1646 кН.
Окружная нагрузка КВШ:
P1 = S1max – S1min + 002 * S1max = 915 - 731 + 002 * 915 = 202 кН.
Соотношение статического натяжения канатов:
)Порожняя кабина вверху спуск.
Тяговое усилие каната подвески противовеса:
SK2=[(QК+QПК+QУ)*10-2-FK]* кН.
SK2=[(1000+27+230)*001-0096]* = 598 кН.
SП2 = (QП*10-2+ FП)* +Qтк*10-2 кН.
SП2 = (1250*001+ 0073)* +324*001 = 965 кН.
Консольная и окружная нагрузка КВШ:
PK2 = SK2 + SП2 = 598 + 965 = 1563 кН.
P2 = S2max – S2min + 002 * S2max = 965 – 598 + 002 * 965 = 386кН.
Среднеквадратические расчетные значения окружной и консольной нагрузки КВШ.
5 Расчетное обоснование и выбор основных узлов лебедки лифта.
5.1 Расчет мощности привода и выбор двигателя.
Мощность двигателя лебедки.
Pp – Расчетное окружное усилие КВШ. кН.
М = 07. КПД механизма привода лебедки с частотным регулированием.
V = 10 – Номинальная скорость движения кабины. мс;
Для работы привода на большой скорости выбирается двигатель так чтобы табличное значение мощности было равно или превышало расчетное значение.
Выбираем двигатель : 4AMH160SB416НЛБУ3
Технические характеристики:
Мощность двигателя: N=50 кВт.
Синхронная частота вращения: nсинхр = 1500 обмин.
Номинальная частота вращения: n0 = 1380 обмин.
Номинальный крутящий момент: Мном = 97-116 Нм.
Максимальный крутящий момент: Мmax 101-122 Нм.
Момент инерции ротора: IД = 080 кг*м2.
5.2 Расчет параметров и выбор редуктора.
Предварительно производится определение рабочего диаметра КВШ.
D = E * d + d = 40 * 18 + 18 = 738мм.
Е = 40 – допустимое отношение между диаметром КВШ и каната из условия долговечности каната.
Расчетный эквивалентный момент на валу КВШ.
Мэ = Pp * Кэ * 05 * D кНм.
Мэ = 307*08*05*738 = 9062 кНм.
Кэ – коэффициент учитывающий случайный характер изменения нагрузки на валу КВШ. Кэ = 07 ..09;
Расчетная величина передаточного числа редуктора:
Выбираем редуктор: РЧ 160 – 52.
Технические характеристики :
Передаточное число: UР = 52;
Допускаемый крутящий момент: Мкр = 1300 Нм;
Допускаемая консольная нагрузка: Рк = 30 кН;
Значение КПД: Прямой при пуске n = 0.58
Прямой при nном = 072
Прямой при малой скорости м = 060
Обратный при пуске no = 038
Обратный при nном о = 063
Обратный при малой скорости мо = 040
Диаметр КВШ D = 073м.
D = = 073 м = 730 мм – Диаметр КВШ.
5.3 Расчет параметров и выбор колодочного тормоза.
Расчетный тормозной момент.
МТ = 25 * * 072 = 0038 Кн.
БП – прямой КПД редуктора на номинальных оборотах большой скорости.
КТ – 25 коэффициент запаса тормозного момента (ПУБЭЛ)
Выбираем тормоз: КМТД – 102
Тормозной момент – 97 Нм.
Тяговое усилие – 22.5кг.
Диаметр тормозного шкива – 300мм.
Максимальный ход якоря – 50мм.
Время отпадания якоря с-
5.4 Разработка схемы размещения оборудования лифта в плане шахты противовес сзади.
Согласно условию принимаем схему «А»
5.5 Определения габаритных размеров противовеса в плане шахты.
Определение количества грузов.
Масса грузов противовеса:
QГ = 085 * 1250 = 10625 кг.
Общая масса наборов дискретных грузов:
QНГ = мб * zб + мч * zч кг.
QНГ = 28* 20 + 50 * 10 = 1060 кг.
Набираем противовес двумя типами грузов для возможности плавной регулировки веса для этого применяем груза чугунные и железобитонные одного размера с массами: 50 кг – чугун 28 кг – железобетон. Таким образом количество чугунных – 10Железобетонных – 20шт.
hП = zб * h1б + мч * h1ч +(10001200) мм.
hП = 20 * 100 + 10 * 60 +(10001200) = 2600мм.
Выбираем 20 штук по 28кг.
Размеры L1 х E1 х H1 – 860х140х100мм.
Выбираем 10 штук по 50кг.
Размеры L1 х E1 х H1 – 860х140х60мм.
Габаритные размеры в плане:
Е = E1 + 50мм = 140 + 50 = 190мм.
L = L1 + 80мм = 860 + 80мм = 940мм.
Динамический расчет.
1 Предварительные условия динамического расчета.
Динамический расчет лебедки лифта с частотным регулированием проводится с целью определения приведенного момента инерции динамических моментов расчетных режимах подъема (спуска) кабины и коэффициентов динамичности соотношения натяжения канатов которые необходимы для расчета таговой способности КВШ.
Требуемая плавность хода и точность остановки кабины обеспечивается программированием работы частотного преобразователя с учетом предварительного выбора требуемой величины ускорения (замедления) кабины лифта в диапазоне от 04 до 08 мс2.
В целях снижения энергопотребления штурвал ручного привода делается съемным и его момент инерции не учитывается.
2. Размеры штурвала ручного привода.
Диаметр DШ принимается в пиделах от 025 до 03м выбираем = 03;
γ = 7800 кгм – плотность стального (чугунного) литья.
Ширина обода штурвала :
3. Приведенная к ободу КВШ масса движущихся частей лифта.
)Груженная кабина внизу подъем.
G1 = [+(QП+QУ) * б ] * + Qтк кг.
G1 = [+(1250+230) * 098 ] * + 265 = 3400 кг.
G2 = [(QК+QПК+QУ)*б2+QП*б] *+ Qтк кг.
G2 = [(1000+27+230)*0982+1250*098] *+ 265 = 264836 кг.
4. Приведенный момент инерции поступательно движущихся масс.
K = где: П2 – прямой КПД редуктора на большой скорости при наминальных оборотах = 080.
JП1 = *K = *125 = 0097;
JП2 = *K = *125 = 0076;
4 Расчетная величина проведенного момента инерции лебедки:
Jс1 = 013+006+0097=0287 кг*м2.
Jс2 = 013+006+0076=0266 кг*м2.
6. Определение динамических моментов пуска.
Динамический момент пуска при подъеме груженой кабины.
Где: н – номинальные обороты двигателя = 1380 (обмин).
Ар – величина расчетного ускорения кабины (04÷08)
МД1 = 0287 * = 2072 Нм;
Динамический момент пуска при спуске кабины.
МД2 = 0266 * = 1921 Нм;
Среднеквадратическое значение расчетного динамического момента.
Расчетный статический момент двигателя при подъеме неуравновешенного груза.
Максимальный момент двигателя:
Где: КН – 081 коэффициент уменьшения момента при снижении напряжения питания двигателя на 10%.
Контроль условий правильности выбора двигателя.
МН ≥ 115 * МС ; МН ≥ ;
7. Коэффициент динамичности соотношения натяжения канатов.
Расчетное обоснование параметров канавки обода КВШ.
1. Минимальная величина тяговой способности КВШ:
γ1 = 1 * λ = 1.25*1.107 = 1.38
γ2 = 2 * λ = 1.61*1.107 = 1.78
2 Расчетная величина коэффициента тяговой способности КВШ.
γР = 178 * 110 = 195
Где: nγ – коэффициент запаса тяговой способности КВШ (105÷115) Принимаем – 110.
3. Приведенное значение коэффициента трения между канатом и ободом КВШ.
Р = in 1.95 = 0.21 рад.
α = 165° ÷ 180° - угол обхвата обода КВШ канатом радиан.
4. Коэффициент влияния формы канавки на коэффициент трения:
Где: 0 = 009 – чугун; 0 = 010 – сталь. Выбираем чугун.
5. Геометрия профиля канавки КВШ.
Определение угла подреза полукруглой канавки по расчетной величине коэффициента К и расчетной зависимости:
= 60°÷105° - угол подреза полукруглой канавки обода КВШ
6. Контактное давление между канатом и канавкой КВШ
Для полукруглой канавки с подрезом
Smax – наибольшая величина силы натяжения каната подвески кабины и противовеса кН.
dD – диаметр каната и КВШм;
m – число ветвей канатной подвески.
[p] – допускаемая величина контактного давления мПа.
Величина допускаемого канатного давления определяется по формуле:
z = 240 интенсивно используемый пассажирский лифт.
p [p] – 1.47[5.28] – условие выполнено.
Список использованной литературы
Архангельский Г.Г. Ионов А.А. «Основы расчета и проектирования лифтов» Учебное пособие – М. МИСИ 1985.
Лифты. Учебник для вузовпод общей ред. Д. П. Волкова – М. издательство АСВ 1999.
Атлас конструкций лифтов: Учеб. Пособие для студентов вузов Д.П. Волков А.А. Ионов П.И. Чутчиков. – М: Машиностроение. 1984.