Дипломная работа: Расчет и конструирование лифтов и комплектующего их оборудования

- коэффициент соотношения величины статического натяжения канатов на КВШ:

6 режим: груженая кабина вверху, спуск:

- натяжение канатов подвески кабины:

 ,кН

- расчет натяжений каната подвески противовеса:

 ,кН

- расчет консольной нагрузки КВШ:

- расчетная окружная нагрузка КВШ:

,кН

- коэффициент соотношения величины статического натяжения канатов на КВШ:

7 режим: порожняя кабина внизу, подъем:

- натяжение канатов подвески кабины:

 ,кН

- расчет натяжений каната подвески противовеса:

 ,кН

- расчет консольной нагрузки КВШ:

- расчетная окружная нагрузка КВШ:

,кН

- коэффициент соотношения величины статического натяжения канатов на КВШ:

8 режим: порожняя кабина вверху, подъем:

- натяжение канатов подвески кабины:

 ,кН

- расчет натяжений каната подвески противовеса:

 ,кН

- расчет консольной нагрузки КВШ:

- расчетная окружная нагрузка КВШ:

,кН

- коэффициент соотношения величины статического натяжения канатов на КВШ:

1.5 Расчетное обоснование параметров и выбор узлов лебедки.

1.5.1 Параметры противовеса и обоснование размеров поперечного сечения шахты:

Рис.

Определение массы грузов противовеса:

Определение количества грузов

где (для чугунных плит)

Выбираем 27 штук по 50кг.

Размеры

Разработка схемы размещения оборудования в плане шахты (рис. 1.5.1.)

Рис.

Размеры лифтовых направляющих, профиль №2

В = 100мм ; Н = 90мм ; в = 16мм ; h = 50мм ; в1 = 12мм ; S = 10мм.

1.5.2 Расчетное обоснование параметров двигателя лебедки:

P0max – максимальная окружная нагрузка КВШ из первых четырех режимов.

Pmax = P2 = 4,108 кН

Выбираем двигатель (с вентилятором): 5АФ200МВ6/24НЛБУХЛ4

Характеристики двигателя при работе на большой скорости:

N = 7,5кВт ;

n = 1000 об/мин (синхронная); n = 940 об/мин (номинальная);

МКР = 200-230Нм (номинальный);

МКР = 210-250Нм (максимальный);

ПВ = 40%

JД = 2,10 кг∙м2;

Характеристики двигателя при работе на малой скорости:

N = 1,9кВт ;

n = 250 об/мин (синхронная); n = 220 об/мин (номинальная);

МКР >160Нм (номинальный);

МКР > 160Нм (максимальный);

МКР.ГЕН = 200 – 230 Нм

ПВ = 15%;

JД = 0,60 кг∙м2;

1.5.3 Расчетное обоснование параметров редуктора

Предварительно производиться определение рабочего диаметра КВШ.

мм

E=40 – допустимое значение между диаметром КВШ и канатом.

Расчет эквивалентный момент на валу КВШ:

 , где ; принимаем

; ;

Выбираем редуктор типа: РЧ 180-45

Uр=36;

МК = 2250Н∙м (при ПВ = 40%)

Прямой КПД:

- η = 0,6 (пусковой) – 200 об/мин

- η = 0,62 (малой скорости) – 280 об/мин

- η = 0,71 (номинальные обороты) – nН об/мин

Обратный КПД:

- η = 0,45 (пусковой) – 200 об/мин

- η = 0,47 (малой скорости) – 280 об/мин

- η = 0,69 (номинальные обороты) – nН об/мин

Фактическое значение

Принимаем

1.5.4 Расчетное обоснование параметров тормоза

Расчетный тормозной момент

прямой КПД редуктора на номинальных оборотах большой скорости;

коэффициент запаса тормозного момента;

Выбираем тормоз типа МП-201

;

тяговое усилие – 32кг;

ПВ = 100%;

максимальный ход якоря 4мм;

Время отпадания якоря - t = 0,15с;

МТ = 65 Н∙м (при μ = 0,35)

2. Динамический расчёт

Цель динамического расчёта : определить ускорения в переходных режимах разгона и торможения , расчёт точности остановки и определение коэффициента динамичности соотношение натяжения канатов.

Исходные позиции динамического расчета- уравнение движения динамики привода лебедки:

 м;

  Приближённое значение расчетной величины момента инерции системы привода.

расчетная величина ускорения торможения кабины;

2.2 Расчётная величина момента инерции штурвала ручного привода

- по данным малой скорости

2.3 Расчет геометрических параметров штурвала

Принимаем диаметр штурвала

δ-толщина обода штурвала

– плотность стального (чугунного) листа;

2.4 Расчёт приведённой к ободу КВШ поступательно движущейся массы

режим 1:гружёная кабина внизу , подъём:

режим 2:гружёная кабина вверху , подъём:

режим 3: порожняя кабина внизу спуск:

режим 4: порожняя кабина вверху, спуск:

режим 5: груженая кабина внизу, подъем:

режим 6: груженая кабина вверху, спуск:

 режим 7:порожняя кабина внизу, спуск:

режим 8:порожняя кабина вверху, подъем:

2.5 Расчёт приведённого момента инерции поступательно движущихся частей лифта

- с 1 по 4 режимы

 - с 5 по 8 режимы

2.6 Расчётный момент инерции системы привода в эксплуатационных режимах

 ,

2.7 Расчетное ускорение кабины в переходных режимах

Ускорение генераторного режима:

,

Ускорение пуска

 ,

Приведенный момент внешней нагрузки при пуске:

 ,

Ускорение выбега:

 (с 1 по 4 режимы)

 (с 5 по 8 режимы)

Расчет ускорений механического торможения.

, м/с2

, Нм (с 1-го по 4-й режим, знак «+»).

, Нм (с 5-го по 8-й режим, знак «-»).

МТ – расчётный тормозной момент.

 Нм

 м/с2

 м/с2

 м/с2

 м/с2

 м/с2

 м/с2

 м/с2

 м/с2

2.8 Расчёт коэффициента динамичности соотношения натяжения канатов подвески кабины и противовеса

, м/с2

amax – наибольшее значение ускорения в каждом из 8 режимов.

, м/с2

, м/с2

, м/с2

, м/с2

, м/с2

, м/с2

, м/с2

, м/с2

2.9 Расчёт точности остановки кабины

Количественной характеристикой точности остановки кабины на этажной площадке является величина отклонения уровня пола кабины от уровня пола этажной площадки, которая определяется полуразностью тормозных путей перемещения гружёной и порожней кабины при движении в одном направлении. По ПУБЭЛ  мм.

Схема к расчёту точности остановки.(Рис.2.7.1)

Рис.

Расчёт величины малой остановочной скорости кабины для 10 расчётных режимов.

, м/с

 – синхронная частота вращения ротора на малой скорости.

 об/мин

 – номинальная частота вращения ротора на малой скорости.

 об/мин

 – приведённый момент внешних сопротивлений на валу ротора.

 – номинальный момент ротора на малой скорости.

 Нм

 м/с

 м/с

 м/с

 м/с

 м/с

 м/с

 м/с

 м/с

Расчёт пути замедления кабины для 8 режимов.

, м

 – путь кабины в период выбега.

 – путь кабины при механическом торможении.

, мм

, мм

«+» – при движении кабины вниз.

«–» – при движении кабины вверх.

 с, время выбега для тормоза МП-201

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

 м

Точность остановки кабины на этажной площадке:

 м  мм

 м  мм

 м  мм

 м  мм

 м  мм

 м  мм

 м  мм

 м  мм

3.Расчётное обоснование величины коэффициента тяговой способности и определение параметров канавки обода КВШ

Цель: обеспечить работу КВШ без проскальзывания при допустимом уровне контактных давлений между канатом и поверхностью канавки КВШ.

3.1 Определение минимальной велечины тяговой способности КВШ

, (для режимов с 1 по 8)

3.2 Расчетная величина коэффициента тяговой способности КВШ

коэффициент запаса тяговой способности КВШ;

канавка полукруглая с подрезом;

канавка клиновая.

3.3 Расчёт приведённого значения коэффициента трения между канатом и ободом КВШ

 – угол обхвата шкива канатом.

, рад

 рад

3.4 Расчётный коэффициент приведения коэффициента приведения

 – коэффициент трения, который зависит от свойств, взаимодействующих материалов без учёта поверхности.

 для режима статических испытаний.

 для эксплуатационного режима.

3.5 Расчёт величины угла подреза профиля канавки КВШ

Рис.

Т.к. полученный коэффициент не входит в график, то определяем угол подреза по формуле:

; ; ; ;

3.5 Расчёт контактных давлений между канавкой и ободом КВШ

, МПа

 – наибольшее натяжение каната подвески кабины и противовеса.

 кН

m – число ветвей каната

- допускаемые контактные давления

Z = 240 интенсивно используемый режим

5,28<6,6 – условие не выполнено.

Табличный коэффициент  до умножаем на 1,25

5,281,25=6,6

6,6<6,6 – условие выполнено.

4.Расчет ловителей резкого торможения

Рис.4.1.1. Расчетная схема ловителей.

4.1 Определение максимального ускорения торможения

где V- номинальная скорость V=0,5 м/c,

=0,185 – для крупного зуба

, при А=45 – 50

4.2 Определение величины тормозной силы

,

где -минимальное значение улавливаемой массы, кг

 кг;

- масса пассажира

4.3 Расчетная тормозная сила и давление, приходящееся на одну колодку ловителей

;

где - количество ловителей,

угол заострения клина, принимаем

4.4 Расчетная ширина крупного зуба или насечки

 ;

где - коэффициент неравномерности нагрузки зубьев; =0,07

Z- число зубьев на колодке; Z=3-5, для крупного зуба.

допустимое давление на единицу ширины зуба при закалке до твердости 600 НВ

4.5 Глубина врезания зуба в поверхность направляющей

где предел текучести,

минимальное ускорение торможения,

;

где максимальное значение улавливаемой массы, кг;

4.6 Определение тормозного пути при минимальной и максимальной величине улавливаемой массы

Список используемой литературы

1. Лифты. Волков Д.П. М.: АСВ, 1999.

2. Основы расчета и проектирование лифтов. Архангельский Г.Г., Ионов А.А., М.: МИСИ, 1985.

3. Атлас конструкций лифтов. Волков Д.П., Ионов А.А., Чутчиков П.И. М.: АСВ 2003