Расчет и конструирование лифтов и комплектующего их оборудования
Размещено на /
Министерство образования и науки российской федерации
Московский государственный строительный университет
Факультет механизации и автоматизации строительства
Кафедра строительных и подъемно-транспортных машин
Курсовой проект на тему:
Расчет и конструирование лифтов и комплектующего их оборудования
лифт расчет тяговой штурвал
Москва 2008
Содержание
Введение
Исходные данные
1. Статический расчет
1.1 Расчет тяговых канатов
1.2 Расчет массы подвижных частей лифта
1.3 Расчет сопротивления движению груза, кабины, противовеса
1.4 Расчет натяжения канатов консольной и окружной нагрузки КВШ, а также соотношение натяжений подвески кабины и противовеса
1.5 Расчетное обоснование параметров и выбор узлов лебедки
1.5.1 Параметры противовеса и обоснование размеров поперечного сечения шахты
1.5.2 Расчетное обоснование параметров двигателя лебедки
1.5.3 Расчетное обоснование параметров редуктора
2. Динамический расчёт
2.1 Приближённое значение расчетной величины момента инерции системы привода
2.2 Расчётная величина момента инерции штурвала ручного привода
2.3 Расчет геометрических параметров штурвала
2.4 Расчёт приведённой к ободу КВШ поступательно движущейся массы
2.5 Расчёт приведённого момента инерции поступательно движущихся частей лифта
2.6 Расчётный момент инерции системы привода в эксплуатационных режимах
2.7 Расчёт ускорений в переходных режимах движения кабины ( пуск, генераторное торможение , выбег , механическое торможение )
2.8 Расчёт коэффициента динамичности соотношения натяжения канатов подвески кабины и противовеса
2.9 Расчёт точности остановки кабины
3.Расчётное обоснование величины коэффициента тяговой способности и определение параметров канавки обода КВШ
3.1 Определение расчётной величины коэффициента тяговой способности
3.2 Расчёт приведённого значения коэффициента трения
3.3 Расчётный коэффициент приведения коэффициента приведения
3.4 Расчёт величины угла подреза профиля канавки КВШ
4.Расчет ловителей резкого торможения
4.1 Определение максимального ускорения торможения
4.2 Определение величины тормозной силы
4.3 Расчетная тормозная сила и давление приходящееся на одну колодку ловителей
4.4 Расчетная ширина крупного зуба или насечки
4.5 Глубина врезания зуба в поверхность направляющей
4.6 Определение тормозного пути при минимальной и максимальной величине улавливаемой массы
Список используемой литературы
Введение
Существует большое разнообразие лифтов, различающихся по назначению и конструктивным особенностям.
По назначению можно выделить следующие типы лифтов: пассажирский – предназначен для подъема и спуска людей; грузопассажирский – предназначен для транспортировки пассажиров и грузов, имеет увеличенные в размерах площади пола и дверного проема; больничный – предназначен для подъема и спуска больных, в том числе и на специальных транспортных средствах в сопровождении медперсонала; грузовой - предназначен для подъема и спуска грузов; грузовой малый - для подъема и спуска небольших грузов с размерами кабины, исключающими возможность транспортировки людей; специальный (нестандартный) – предназначен для особых условий применения и изготавливаемый по специально разработанным техническим условиям.
По типу привода подъемного механизма: лифты электрические с приводом от электродвигателя переменного или постоянного тока; лифты гидравлические с приводом в виде подъемного гидроцилиндра или лебедки с гидродвигателем вращательного типа.
По конструкции механизма передачи движения кабине: лифты канатные, кабина которых перемещается посредством тяговых канатов лебедки; лифты цепные, реечные и винтовые, в которых движение кабины осуществляется посредством тяговых цепей, системы винт-гайка или приводная шестерня-зубчатая рейка.
По способу передачи движения от канатоведущего органа лебедки тяговым канатам: лифты с барабанной лебедкой и лифты с канатоведущим шкивом (КВШ).
По способу воздействия канатов на кабину: лифты с прямой, с полиспастной подвеской кабины и с канатным мультипликатором.
По расположению машинного помещения: лифты с верхним и нижним машинным помещением.
По конструкции привода лебедки: лифты с редукторным и безредукторным приводом лебедки.
По величине скорости подъема кабины: лифты тихоходные – при скорости кабины до 1 м/с; лифты быстроходные – при скорости кабины от 1,4 до 2 м/с; скоростные – при скорости свыше 2 м/с.
Можно отметить следующие основные тенденции развития лифтостроения.
Применение новых конструкционных и отделочных материалов, включая композиционные.
Совершенствование конструкции и дизайна кабин и оборудования посадочных площадок с учетом фактора вандалостойкости.
Совершенствование конструкции всех систем оборудования лифта с целью снижения уровня шума и вибрации в здании и в кабине лифта.
Расширение сферы применения наружной установки лифтов в углублении наружных стен жилых и административных зданий башенного типа.
Повышение надежности устройств, обеспечивающих безопасное применение лифтов.
Совершенствование систем привода и расширение области применения привода переменного тока с тиристорным и амплитудно-частотным управлением.
Совершенствование систем управления на основе достижений промышленной электроники и микропроцессорной техники.
Расширение масштабов применения гидравлических лифтов плунжерного типа с канатными мультипликаторами в зданиях малой и средней этажности.
Комплексное решение проблем внутреннего транспорта зданий и сооружений на основе комбинированного применения лифтов, многокабинных подъемников, эскалаторов и пассажирских конвейеров.
Широкое использование методов унификации и стандартизации с целью повышения качества изготовления, снижения стоимости массового производства и эксплуатационных затрат.
Расширение практики модернизации действующего лифтового оборудования.
Повышение эффективности системы технического обслуживания лифтов на основе применения современных методов компьютерной обработки информации и управления в сочетании с внедрением микропроцессорной системы самодиагностики лифтового оборудования.
Совершенствование методов проектирования лифтов на основе широкого применения САПР.
Совершенствование технологии изготовления лифтового оборудования на основе роботизации производственных процессов.
Повышение эффективности и качества монтажа лифтового оборудования на основе совершенствования технологии и механизации трудоемких процессов.
Госгортехнадзор разработал Правила устройства безопасной эксплуатации лифтов (ПУБЭЛ), которые регламентируют деятельность проектных, монтажных и эксплуатирующих организаций.
Цель и задачи курсового проектирования.
Курсовая работа выполняется в процессе изучения дисциплины «Лифты и подъемники».
Цель работы – закрепить полученные знания и приобрести навык самостоятельной работы при расчете и конструировании лифтов и комплектующего их оборудования.
Работа предусматривает проектирование лифта в соответствии с заданием, его расчет, а также расчет его основных узлов и приводного подъемного механизма.
Характеристика объекта проектирования.
Лифтом называется стационарная подъемная машина периодического действия, предназначенная для подъема и спуска людей и (или) грузов в кабине, движущейся по жестким прямолинейным направляющим, угол наклона которых к вертикали не более 15 градусов.
Лифт является неотъемлемой частью инженерного оборудования жилых, административных зданий и сооружений.
Проектируемый лифт имеет редукторный привод переменного тока с червячным редуктором. Система управления лифтом – кнопочная внутренняя, с вызовом кабины на любой этаж, с попутными остановками по вызовам при движении кабины вниз.
Подвеска кабины балансирная, противовеса – пружинная.
В качестве тягового органа применяется канатоведущий шкив с четырьмя ручьями, профиль каждого из которых представляет собой клиновую канавку.
В целях безопасности лифт оборудуется ловителями плавного торможения – клиновыми подпружиненными.
Исходные данные
Таблица
| № | Тип | Q, кг | V,м/с | H,м |
А▪В▪h м |
Полож. Против. |
Qк, кг | qпк, кг/м | Тип двер. | ПВ % | Схем. | Мп. |
| 9 | ПП | 630 | 1,0 | 45 | 1,1X2,16X2,1 | сбоку | 1250 | 1,5 |
Автоматические |
40 | Г | Верх. |
Рис 1.1 Расчетная схема лифта
Цель статического расчета:
Расчет производиться с целью определения основных параметров и выбора основных узлов оборудования лифта в соответствии с исходными данными, параллельно с этим решается вопрос размещения оборудования в шахте, с целью обоснования поперечных размеров шахты.
1. Статический расчет
1.1 Расчет тяговых канатов
Расчетное статическое натяжения канатов:
где
m – число параллельных ветвей канатов подвески, принимаем для Q=400кг, m=3
LК – длина каната от обода КВШ до подвески
q`к – масса одного метра каната, ориентировочно
где n –
коэффициент
запаса разрывного
усилия
Выбираем тяговый канат:
dК = 11,5 мм – диаметр каната;
АК = 49,67 мм2 – площадь сечения всех проволок;
Вес 100м смазанного каната q = 0,487кг/м
RР = 66150Н – разрывное усилие каната.
Маркировочная группа по величине предела прочности проволоки на разрыв 1568 МПа
Расчет фактического значения коэффициента запаса прочности на разрыв:
,где
1.2 Расчет массы подвижных частей лифта
Масса противовеса:
,где
Масса уравновешивающих или компенсирующих цепей (применяется для уравновешивания тяговых канатов):
кг
Масса неуравновешенной части тяговых канатов:
Масса подвесного кабеля:
1.3 Расчет сопротивления движению груза, кабины, противовеса
Расчет сопротивления движения груза (кабина условно невесома):
Рис.
где
ω = 0,12 – коэффициент удельных сопротивлений башмака;
ω = 0,04 – если используются роликовые башмаки;
а1 ≈ в1 = 0,03 – смещение точки подвеса;
Сопротивление движению порожней кабины:
где
а,в – поперечное и продольное смещение центра масс кабины относительно центра пола;
Для автоматических раздвижных дверей а ≈ в = 0,045
Для распашных дверей а ≈ в = 0,003
Сопротивление движению противовеса:
Предполагаем, что сопротивление движению противовеса составляет 0,75 от силы тяжести противовеса.
1.4 Расчет натяжения канатов консольной и окружной нагрузки КВШ, а также соотношение натяжений подвески кабины и противовеса
Расчет производится в 11 режимах.
Подъем неуравновешенного груза.
1 режим: груженая 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:
2 режим: груженая 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:
3 режим: порожняя кабина внизу 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:
4 режим: порожняя кабина вверху, спуск:
,кН
- расчет натяжений каната подвески противовеса:
,кН
- расчет консольной нагрузки КВШ:
- расчетная окружная нагрузка КВШ:
,кН
- коэффициент соотношения величины статического натяжения канатов на КВШ:
5 режим: груженая кабина внизу, 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:
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
