124182 (Расчет конструкции лифта), страница 2

2) АС №679505 ЛИФТ

Лифт, содержащий установленную в направляющих кабину, снабженную подвижными блоками, установленные в верхней и нижней частях шахты неподвижные блоки, привод с канатоведущим шкивом и снабженные гибким уравновешивающим элементом тяговые канаты, огибающие канатоведущий шкив, неподвижные и подвижные блоки, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости кабины путем снижения нагрузки на последнюю, в нижней части кабины укреплен кронштейн, снабженный подпружиненными тягами и проушинами, через которые пропущен вал, жестко соединенный с тремя рычагами, средний из которых снабжен дополнительными блоками, а на крайних установлены подпружиненные тяги, связанные с концами тяговых канатов, другими концами огибающих дополнительные блоки и соединенных с подпружиненными тягами на кронштейне.

3) АС №683975 1 шкив

1. Шкив, содержащий ступицу с ободом, в желобе которого расположены футеровочные элементы, взаимодействующие своей рабочей поверхностью с тяговым канатом и образующие замкнутую систему, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности эксплуатации, упрощения конструкции и унификации футерованных ободьев шкивов больших диаметров, он снабжен сегментными держателями, профилированными по форме желоба, причем футеровочные элементы установлены в держателях, которые скреплены с ободом посредством разъемных соединений.

2. Шкив по п. 1, отличающийся тем, что в сегментных держателях установлены оси, выполненные с лысками на цилиндрической части и торцах, контактирующими соответственно с заплечиками сегментных держателей и стенками обода, и футеровочные элементы установлены на осях.

1.6 Вывод

Привод лифта, проектируемый в данном дипломном проекте, обладает патентной чистотой при глубине поиска с 1971 года по 1991 год по странам Россия, Германия, Финляндия и Япония.

2. Общая часть

2.1 Расчет металлоконструкции лифта

2.1.1 Назначение и устройство кабины лифта

Кабиной лифта называется закрытое грузонесущее устройство, предназначенное для транспортировки пассажиров и грузов.

Лифты могут оборудоваться непроходными и проходными кабинами в зависимости от планировки и назначения соответствующего здания или сооружения. Проходная кабина отличается наличием двух закрываемых дверей, расположенных на ее противоположных сторонах или под некоторым углом. Непроходная кабина оборудуется только одной дверью (не считая аварийной двери для перехода из кабины одного лифта в другой, которые размещаются в одной шахте).

Конструкция кабины и установленные в ней устройства и оборудование должны отвечать требованиям безопасности, комфортности условий транспортировки пассажиров и пожаростойкости.

Оборудование кабины должно иметь низкую виброактивность в широком диапазоне частот.

Между канатной подвеской и каркасом, между каркасом и купе кабины необходимо устанавливать амортизаторы для снижения шума и вибрации, распространяемого от лебедки по канатам в салон кабины.

Неблагоприятное воздействие вибрации на организм человека зависит от частоты и амплитуды колебаний. Допустимые величины амплитуды и частоты колебаний в кабине лифта не должны превышать значений [1], приведенных в табл. 2.1.

Основные требования к конструкции кабин лифтов отражены в разделе 5.5 ПУБЭЛ [4].

Таблица 2.1

Основу конструкции кабины составляют металлоконструкции несущего каркаса, который с помощью устройства, называемого подвеской, надежно соединяется тяговыми канатами подъемной лебедки. Каркас с помощью скользящих или роликовых башмаков центрируется на жестких направляющих, которые исключают заметные поперечные колебания кабины и гарантирует постоянство расстояний между движущимися и неподвижными частями лифта в шахте.

В нижней или верхней части каркаса, в непосредственной близости от башмаков, смонтированы ловители, по одному с каждой стороны кабины. Ловители включаются автоматически и затормаживают кабину относительно направляющих при аварийном превышении скорости движения, надежно удерживая ее на направляющих после остановки.

В нижней части каркаса кабины должны предусматриваться прочные опорные поверхности, необходимые для взаимодействия с упорами или буферами в приямке при аварийном проходе кабиной нижней посадочной площадки.

На каркасе жестко или через амортизаторы устанавливается купе кабины. Пол кабины жестко связан с конструкцией купе или служит грузовой платформой устройства контроля нагрузки, смонтированного на раме каркаса.

Передняя часть купе оборудуется закрываемыми дверями той или иной конструкции с устройствами, исключающими возможность движения кабины при открытых створках.

При наличии автоматических дверей их привод устанавливается на специальной раме, связанной с потолочной конструкцией купе (колпаком купе), в которой обычно монтируются светильники.

Внутри кабины находится аппарат приказов пассажиров, индикаторные устройства и система связи с диспетчерской службой.

Внутренняя отделка купе должна учитывать назначение лифта и специфические особенности контингента пользователей. Так, в жилых зданиях массовой застройки предпочтение следует отдавать антивандальным решениям и более практичной внутренней отделке.

Сборная металлическая конструкция купе является перспективным решением, отражающим отечественный и зарубежный опыт. Применение тонкостенных панелей из профилированной стали повышает технологичность, пожаростойкость конструкции купе при некотором снижении материалоемкости. Повышению пожаростойкости способствует применение дверей специальной конструкции с пожароустойчивым наполнителем и окраска стен купе термостойким лаком.

2.1.2 Устройство и расчет каркаса кабины

Каркас кабины должен обладать достаточной прочностью и жесткостью, гарантируя безопасную работу лифта в рабочих, испытательных и аварийных режимах.

Конструкция каркаса собирается из стального проката или, в последнее время, из специально изготовленных гнутых профилей. Применяются сварные и болтовые соединения.

В нижней части каркаса предусматриваются опорные поверхности для взаимодействия с буферами в приямке шахты. С боковых сторон каркаса, в верхней и нижней его части, устанавливаются башмаки.

Наиболее нагруженной частью каркаса кабины является вертикальная рама. К ней крепятся тяговые и уравновешивающие канаты. На ней устанавливается горизонтальная рама с подвижным полом и купе. Вертикальная рама воспринимает динамические нагрузки при посадке кабины на буфер и ловители.

Верхняя и нижняя балка каркаса обычно имеют одинаковую конструкцию, и собирается из швеллеров или гнутого стального профиля.

Стойки вертикальной рамы крепятся к балкам посредством болтов и выполняются из прокатного или гнутого стального профиля. С целью увеличения жесткости болтовых соединений используются косынки из стального листа.

Момент сопротивления изгибу стоек обычно в 8 – 12 раз меньше соответствующего момента сопротивления балок. В связи с этим, при рабочих деформациях вертикальной рамы, изгибающие моменты заделки стоек имеют незначительную величину, что позволяет производить прочностной расчет балок и стоек независимо, по упрощенной методике.

Конструкция горизонтальной рамы каркаса кабины непосредственно воспринимает действие сил тяжести купе, груза и инерционных сил в рабочих и аварийных режимах.

Характер работы металлоконструкций горизонтальной рамы существенно связан с наличием и конструкцией взвешивающего устройства. Так, при применении взвешивающего устройства с подвижным полом, нагрузка на раму передается через опоры осей рычажной подвески пола, а при отсутствии взвешивающего устройства - непосредственно щитовой конструкцией пола.

Схема каркаса кабины представлена на рис. 2.1.

Задаемся размерами кабины:

– высота Н=2100 мм;

– глубина L=1400 мм;

– ширина В=1200 мм.

Рис. 2.1. Схема каркаса кабины: 1 – верхняя балка; 2 – стойка;

3 – нижняя балка; 4 – горизонтальная рама

Вертикальная рама каркаса представляет собой статически неопределимую конструкцию, которая может рассчитываться традиционными методами строительной механики или упрощенным способом на основе независимого рассмотрения работы горизонтальных балок и стоек [3].

Расчетная схема каркаса представлена на рис. 2.2. На схеме приняты

Рис. 2.2. Расчетная схема противовеса.

Приняты следующие обозначения: P_ис – расчетная нагрузка

в режиме статических испытаний; I₁, I₂ – моменты инерции

поперечных сечений стойки и балки вертикальной рамы;

h, l – основные размеры рамы

Расчетная нагрузка кабины определяется двукратным значением величины номинальной грузоподъемности.

При статических испытаниях груз равномерно распределяется по всей площади пола кабины.

Расчетная нагрузка, приложенная в середине пролета верхней балки составляет

, кН (2.1)

= 18,05 кН

Используя стандартные методы строительной механики можно определить изгибающие моменты в характерных точках рамы с учетом симметрии ее конструкции:

– моменты в местах крепления стоек к нижней балке (точки А, D)

(2.2)

- моменты в местах крепления стоек к верхней балки (точки В, С)

(2.3)

,

где – коэффициент, учитывающий соотношение жесткости сопряженных элементов и размеры рамы.

- изгибающий момент в среднем сечении верхней балки

(2.4)

Для оценки влияния жесткости стоек на характер и величину деформации верхней балки определим вспомогательный коэффициент соотношения момента в заделке (точка В) и момента в точке приложения нагрузки от канатной подвески (точка Е)

(2.5)

В реальных конструкциях лифтов величина К_м ≥ 10, поэтому доля влияния моментов в узлах соединения балок со стойками очень мала, что делает вполне оправданным упрощенный расчет балок и стоек каркаса.

2.1.3 Устройство и расчет пола кабины

Горизонтальная рама каркаса кабины вместе с полом образует несущую конструкцию грузовой платформы.

Полы могут иметь деревянную, металлическую или комбинированную конструкцию.

Кабины могут оборудоваться подвижными и неподвижными полами в зависимости от назначения лифта, наличия и особенностей конструкции системы контроля ее загрузки.

Неподвижные полы устанавливаются в кабинах грузовых, больничных лифтов и в пассажирских лифтах с устройством контроля времени загрузки кабины, или в тех случаях, когда применяемый метод контроля нагрузки не требует наличия подвижного пола. Неподвижный пол может быть составной частью конструкции купе кабины, закрепленного на несущем каркасе через амортизирующие прокладки или представлять собой коробчатую конструкцию грузовой платформы.

Металлическая конструкция неподвижного пола имеет защитное покрытие из дерева или синтетических материалов. Деревянные полы составляются из плотно пригнанных досок толщиной 50 – 80 мм, соединяемых в шпунт и связанных между собой поперечными брусьями. Деревянный настил устанавливается в металлическую раму с промежуточными поперечными балками. Для защиты деревянный настил покрывается тонким металлическим листом или пластиком.

Устройства контроля загрузки пассажирского лифта с подвижным полом обычно представляет собой грузовые или пружинные весы с одним или несколькими дискретными уровнями контроля нагрузки и соответствующими микропереключателями.

Подвижный пол кабины должен изготавливаться из сплошного щита и полностью перекрывать порог дверей, кабины. У кабин с автоматическими раздвижными дверями порог может быть неподвижным.

Вертикальный ход подвижного пола не должен превышать 20 мм [2].

На рис. 2.3 представлена схема устройства контроля загрузки кабины с грузовым механизмом.

Рис. 2.3. Схема грузового механизма контроля загрузки с подвижным полом:

1, 16 – ступицы; 2, 3, 4 – микровыключатели; 5, 10, 13, 14, 15, 18, 21 – рычаги;

6, 12 – грузы; 7 – пружина; 8, 22 – полые валы; 9 – упор; 17, 23 – ось; 11 – палец;

19 – горизонтальная рама каркаса кабины; 20 – опорная стойка пола;

24 – щитовая конструкция пола