无机房乘客电梯设计计算书.docx
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无机房乘客电梯设计计算书
实用文档
一、主要参数1
二、曳引机选型计算1
三、曳引条件计算2
1、efa的计算2
2、装载工况3
3、滞留工况时,3
4、紧急制停工况4
四、曳引钢丝绳安全系数的计算4
五、绳槽比压的计算5
六、超速保护装置的选型5
1、限速器5
2、安全钳6
3、轿厢上行超速保护装置6
4、缓冲器6
七、轿厢导轨的选择和验算7
1、安全钳动作时8
2、正常使用,运行9
3、正常使用,装卸载10
八、轿厢导轨支架连接螺栓的选择、计算11
九、轿架的强度计算12
十、曳引机承重梁计算13
H^一、轿厢有效面积16
十二、轿厢通风面积16
十三、井道受力16
十四、电气系统选型与计算说明17
参考文献19
文案大全
FV—P21乘客电梯设计计算书
一、主要参数
额定载重量:
Q=1600kg提升高度:
81.7m
曳引比:
r=1:
1轿厢净尺寸(宽x深x高)
额定速度:
1.75m/s
层、站:
23/23
曳引包角a=170
1500mmx2300m忻2300mm
6、开门形式:
右旁开(厅外看)
7、轿厢自重:
P°=1950kg,
8、额定载重:
Q=1600kg
9、平衡系数选:
q=0.45,
10、对重质量W=P+qQ=1950+0.45X1600=2670(kg)
二、曳引机选型计算
式中:
v额定速度,v=1.75m/s
当曳引比r=1:
1时,刀=0.695
16001.75(1-0.45)
1020.695
2、选择曳引机
选用常熟YJ245D-1.75型曳引机,其参数如下:
额定功率N0=26Kw额定转速1440r/min,
主轴静载11000kg,额定转矩3722Nm,
曳引轮节径D=650mm=0.65m减速比:
I=55:
2
曳引钢丝绳根数与直径n0Xdr=7X©13,8X19S+FC
绳轮梢形切口角B=96.5°,y=30
交流变压变频(VVVF,集选控制(JX)
3、校核
(1)功率N=26kw>N=21.72(kw),通过
(2)电动机变频调定额定转速
电动机额定转速为1440r/min,通过
(3)实际正常运行最大扭矩M按超载10%+算
(1.1—q)QDgn
Ivl二
2r
(1.1—0.45)16000.659.81
二3316Nm)
21
M=3316Nm®定转矩3722Nm通过。
(4)直径校核D/dr=650/13=50,通过。
反绳轮直径D=0520mmD'/dr=520/13=40,通过。
(5)主轴最大静载荷G
G=(Po+1.25Q)+sin(«-90。
)①。
+qQ)+(Q1+Q
式中:
Q——曳引钢丝绳质量,Q=332kg;
Q2——补偿链质量,Q2=166kg;
Q3——随行电缆质量,Q3=193kg
G=(19501.251600)sin(170-90)(19500.451600)
(332166193)=7260(kg)
G=7260kg主轴允许静载11000kg,通过
三、曳引条件计算
1、efa的计算
式中:
a——曳引包角,a=170=17兀/18
f——当量摩擦系数
4(cos——sin一)
f)」——:
——2——2——)口,
二-——-sin:
sin
(1)装载工况时,==0.1
f=pf0=0.1X2.0001=0.20001efa=e0.20001〃=1.8739
(2)紧急制停工况时,
0.1
=0.0851
10
10
f=^if0=0.0851X2.0001=0.1702
efa=e
0.1702K/re
=1.7066
(3)滞留工况时,==0.2
f=pf0=0.2X2.0001=0.40002
efa=e0.40002=3.5116
2、装载工况
1.25倍的载重量,轿厢位于最低层。
此时,制动减速度a=0,井道摩擦力FZ0
(1)Ti=(1/r)(P0+1.25Q+Mrav)gn+MS^cargn
式中
MTrav——随行电缆的实际质量,轿厢位于最低层时,MTrav=0,
MSRcar——轿厢侧曳引钢丝绳的实际质量,轿厢位于最低层
时,MSRcar=("2)Q1=166(kg)
T1=(1/1)(1950+1.25X1600+0)X9.81+166X9.81=42006(N)
(2)T2=(1/r)(Mwt+Mncwt)gn+MSRcwtgn
式中,Mwt——对重的实际质量,Mwt=W=2670kg
MCfcwt=Q2=166kg
MSRcwt——对重侧曳引钢丝绳的实际质量,轿厢位于最低层
时,对重在最高层,此时MbRCwt=0。
T2=(1/1)X(2670+166)X9.81+0=27822(N)
T142006fa
—1.5098:
:
e=1.8739
T227822
3、滞留工况时,
对重压在缓冲器上,空载轿厢在最高位置。
此时,制动减速度a=0,井道摩擦力FK0。
Ti=(1/r)(P0+MCRcar+MTrav)gn+MSRcargn
式中:
轿厢在最高位置时,
MCcar=Q2=166kg,MTrav=Q3=193kg,MSRcar=0
Ti=(1/1)(1950+166+193X9.81+0=22652(N)
T2=(1/r)Mwtgn+MRcwtgn
式中:
对重压在缓冲器上,Mwt=0,MSRcwt=(1/1)Q1=322kg
T2=0+322X9.81=3256(N)
Ti22652fa
1==6.957e=3.5116
T23256
4、紧急制停工况
(1)额载轿厢位于最低层附近,上行工况时紧急制停。
此时,R=1950kg,Q=1600kga=0.8m/s2,FZ0
「1g/一一、/、一/八、一「2-2r-八
Ti=-(PQMCRcarMTrav)(gna)MSRcar(gn2a)MSRcar~Mpcar2a
r2
式中:
当轿厢位于最低层附近时,McRcar=0,Mrav=0,
M,Fcar=(1/2)Q1=166kg
MPcar——轿厢侧滑轮惯量的折算质量,MPcar=45kg
丁=(1950+1600+0)(9.81+0.8)/1+166(9.81+2X0.8)+0+45X2X0.8
=40161(N)
丁1r2-2r
T2--(McwtMCRcwt)(gn一a)MSRcwt(gn一2a)一MSRcwta-一Mpcwta
r2
式中:
当轿厢在最低层附近,对重就在最高位置附近,
Mcwt=W=2670kgMCRcwt=Q2=166kg,MSRcwt=0
MPcwt——对重侧滑轮惯量的折算质量,m)cwt=45kg
T2=(1/1)(2670+166)X(9.81—0.8)+0—0—45X0.8=24950(N)
T140161fa
11.6097:
:
efa=1.7006
T224950
(2)空轿厢位于最高位置附近,下行工况时,紧急制停。
此时,P0=1950kg,Q=0a=0.8m/s2,FK0,Mwt=2670kg
MSRcwt=166kg,npcwt=45kg,MTrav=193kg,
MSRcwt=0,M)car=45kg,MCRcar=166kg
b1r2-2r
T1=-Mcwt(gna)MSRcwt(gn2a)MSRswtHMpcwtH
r2
「=(1/1)X2670X(9.81+0.8)+166X(9.81+2X0.8)+0+45X0.8=30259(N)
b1r2-2r
T2=一(P。
MCRcarMTrav)®一a)MSRcargn一2a)-MsrcQ-Mpcar2a
r2
T2=(1/1)(1950+166+193)(9.81-0.8)+0-0-45X2X0.8=20732
(N)
T130259fa
—1.4595:
:
e=1.7006
T220732
四、曳引钢丝绳安全系数的计算
Nequiv(t)=7.2
Kp=(520/650)4=0.4096,Nequiv(p)=4X0.4096=1.6384
Nequiv=7.2+1.6384=8.8384
D/dr=650/13=50
按公式:
将Nequiv=8.8384,D/dr=50,代入上式:
实际安全系数S=S0n0/S1
式中,8——单根钢丝绳的破断拉力,8=74300N
S1——钢丝绳上承受的最大拉力,
S1=[(P0+Q)/r+166]gn=[(1950+1600)/1+166]X9.81=36454(N)
S=(74300X7)/36454=14.27>Sf=12.89,通过。
五、绳梢比压的计算比压
_88cos「/2)12.54v
0n0drD二--sin:
1v
190418cos(96.5/2)
0==3.24
813650二-96.5-sin96.5
1.254v12.541.75.
1v11.75
12.54v<
==7.09
符合要求。
六、超速保护装置的选型
1、限速器
(1)选择XS12球向限速器,其技术参数为
额定速度:
1.75m/s;
上行调定动作速度2.38m/s
下行调定动作速度2.23m/s,
正向动作钢丝绳提拉力2087N
反向动作钢丝绳提拉力317N
钢丝绳直径:
08mm6X19S+NE
其最小破断载荷为25.7KN
绳轮节径:
©280mm
(2)校核:
①电梯额定速度v=1.75m/s,通过。
下行动作速度A115%v=1.15X1.75=2.01(m/s)
下行动作速度<1.25v+0.25/v=1.25乂1.75+0.25/1.75=2.33(m/s)
2.01<2.23<2.33(m/s),通过。
上行动作速度A115%v=1.15X1.1.75=2.01(m/s)
上行动作速度<(1.25v+0.25/v)X1.1=(1.25X
1.75+0.25/1.75)X1.1=2.56(m/s)
2.01<2.38<2.56(m/s),通过。
②安全钳起作用所需力为400N
钢丝绳提拉力2087N>2X400N=800N通过;
钢丝绳公称直径d8mm>6mm通过;
钢丝绳安全系数=25.7KN=12.31a8,通过
2087N
里|=变=35,通过节径8
2、安全钳
(1)选择SFG-15K斩进式安全钳,其技术参数为:
额定速度:
<1.75m/s
限速器动作速度:
<2.33m/s
总容许质量:
3800kg
导轨工作面厚度:
16mm
(2)校核:
额定速度v<1.75m/s,通过。
总质量:
R+Q=1950+1600=3550(kg)<3800kg,通过。
电梯主轨:
T90/B型,其工作面厚度=16mm符合要求。
3、轿厢上行超速保护装置
利用曳引机,直接作用在曳引轮上的制动器,V<3.0m/s,
Q=250~1600Kg,均满足要求。
4、缓冲器
(1)选择线性缓冲器,其行程应
>0.0674v2=0.0674X1.752=0.206(m=206mm
选用JKZ03-210线性缓冲器,轿厢用2个,对重用1个
JKZ03-210其技术参数为:
最大冲击速度:
v<2.02m/s
最大允许行程:
210mm
最大缓冲质量:
2500kg,
最小缓冲质量:
1140kg
(2)校核:
电梯额定速度v=1.75m/s<2.02m/s,通过。
缓冲器行程:
206mm<210mm!
过
轿厢缓冲质量:
R+Q=1950+1600=3550kg<25002=5000kg,通过。
对重缓冲质量:
R+qQ=1950+0.45X1600=2670kg<3100kg通过。
七、轿厢导轨的选择和验算
轿厢导轨选择T90/B型电梯导轨,其主要参数:
截面积A=1720mm
弹性模量E=200X103Mpa,WX=20900mmvy=11900mm
Ix=1022000mmIy=520000mm
ix=25.0mmiy=17.6mm
轿厢载荷分布如图所示:
图中,O为轿厢导轨直角坐标系的坐标原点,
S为轿厢悬挂点,Xs=0,ys=0,(悬挂点实际在反绳轮上,
S为悬挂受力合成点)
P为轿厢质量中心,Xp=115,yp=0,
P=P+Q+Q=1950+166+193=2309(kg),
Q为载荷质量中心,XQ=DX/8=316mmyQ=0mmQ=1600kg
f为装卸载时,作用于轿厢上的力,K=—975mm
yf=0,f=0.4gnQ=0.4X9.81X1600=6278(N)
C为轿厢几何中心。
1、安全钳动作时
①弯曲应力的计算
My
Wy
由导向力引起的导轨在y轴方向上的弯曲应力为:
LK1gn(QXQPXp3FxL
Fx=,My=^Hs
nhy16y
由导向力引起的导轨在x轴方向上的弯曲应力为
式中,Fx、Fy——导向力(导靴作用于导轨上的力)N
K1/中击系数,K1=2
2
gn9.81m/s,
n导轨数量,n=2,
h轿厢导靴之间的距离,h=3530mm
M、M弯矩Nmm
L导轨支架的最大间距,L=1646mm(一般为
L=1600mm按L=1646mmh算,更安全)
&丫、&x弯曲应力N/mn2(或Mp3
=2143N)
LK1gn(QXQ+PXp)2M9.8M(1600M316十2309M115)
Fx==
nh23530
3FxL
16
321431646
16
=649.3(kNmm)
Fy
Wy
649.3
11.9
=54.56(Mpa)
k1gn(QyQPyp)
(n/2)h
2M9.8仆(0+0)
23530
=0(N)
Mx
3FyL
16
Mxx
301646
16
二0(kNmm)
=0(Mpa)
Wx36.8
&m=ex+£y=54.56(Mpa»正常使用时,许用应力e
perm=165Mpa,安全钳动作时,
&perm=205Mpa,mm<&perm符合要求。
②压弯应力£k的计算
K1gn(Q+P)=2M9.81>(1600+2309)=38347(N)
2
入=L/i=1646/25=66
3=1.36
R-383471.36
1720
=30.32(Mpa)<\erm
③复合应力
££m+£k=54.56+30.32=84.88(Mp3<&perm=205Mpa,符合要
求。
④翼缘弯曲
£f
⑤挠度
=1.85Fx/C2,式中C=10mm
=1.85x2143/102=39.65(Mpaj)
<£perm,lUxio
0.7FxL3
48EIy
0.7FyL3
48EH
0.7214316463
48200103520000
=1.34(mm)
0.7016463~、
3=0(mm)48200103597000
许用挠度8perm=5mmlSx<3perm53y<3perm?
符合要求。
2、正常使用,运行
①弯曲应力,式中K2=1.2
Fx
K2gn[Q(XQ-Xs)P(Xp-Xs)]
nh
二1.29.81[1600(316-0)2309(115-0)]
Fx
23530
1.29.81[1600(316-0)2309(115-0)]
23530
=1286(N)
=1286(N)
My
3FxL312861646
16
16
=369.9(kNmm)
My
W
369.9
11.9
=33.35(Mpa)
Fy
K2gn[Q(XQ-Xs)P(Xp-Xs)]
3FyL
16
Mxx
nh/2
301646
16
=0(kNmm)
xWx20.9
x
=0(Mpa)
£m=£x+£y=33.35+0=33.35(Mp@
②压弯应力
“正常使用,运行”工况,
③复合应力
£=£m+ek=33.35(Mpa
④翼缘弯曲
1.85Fx
x
C2
⑤挠度
许用挠度S
1.29.81(00)=0(N)
23530
<£perm=205(Mp^,符合要求。
1.851286/、
-^-79(Mpa) perm=5mm __3 0.7FxL 48EIy 0.7FyL3 48EIX x ___3 0.712861646 48200103520000 =0.80(mm) 0.7016463~、 3=0(mm) 48200103597000符公要求 3、正常使用,装卸载 ①弯曲应力 Fx- gnP(Xp-Xs)f(Xf-Xs) nh 9.812309(115-0)6278(-975-0) 23530 取Fx为正值,则Fx=498N =-498(N) My 3FxL34981646 16My153.7 Wy11.9 16 =153.7(kNmm) =12.92(Mpa) Fy gnP(yp-ys)f(yf-ys)9.810 nh/2 23530 =0(N) Mx x Wx20.9 =0(Mpa) ②压弯应力 &k=0o ③复合应力 £=£x+ey+£k=£y=12.92Mpa<£perm=205Mpa符合要求。 ④翼缘弯曲 ⑤挠度 上述三种工况下,导轨都能满足使用要求。 电梯轿厢选用 T90/B型导轨是安全的。 对重导轨选择T5KA型电梯导轨,由于对重上没安装安全钳,导轨受力较小,在此就不列出对重导轨的受力验算。 八、轿厢导轨支架连接螺栓的选择、计算 由上述轿厢导轨计算得出,安全钳动作时,轿厢导轨受力最大。 导向力Fx=2143NFy=0N,压弯力Fk=38347N 导轨所受的最大等效作用力 F 并规定力F作用在导轨两相邻支撑点的中间。 设导轨相邻上、下两个支架的连接螺栓的受力(单个螺栓受力)为R,贝UR=(1/4)F=(1/4)X40490=10123(N)。 (1)单个螺栓所需预紧力 mu 式中: Kn——可靠fi系数,Kn=1.2, m'摩擦面的数量,mi=1 u———结合面间的摩擦因数,u'=0.4 PT=K£RJ210123=30369(N) mu10.4 导轨所受的最大等效作用力F,由各个螺栓的预紧力 产生的摩擦力来平衡。 (2)螺栓直径 d-1.66PT \;LP 式中,eLp=es/1.4,选螺栓性能等级为8.8,其es=640M|a 九、轿架的强度计算 1、上梁计算 (1)上梁采用Q235AI冈,&s=235Mpa,其截面形状如图: £sAs=0.6X640X84.3=32371(N)>Pt=30369N 螺栓的预紧力是合理的。 其主要参数: E=2X107N/cm2, 4 Ix=346.4cm, 3 WX=57.7cm3 (2)最大弯矩和最大应力 Mmax=ApL12/8+QignLi/4 5(PoQ)gn Ap 式中 8L1 =546887Ncm) (3)上梁最大挠度 48EIx Ymax=0.321mm<[Y]=1.71mm,符合要求。 十、曳引机承重梁计算 1、曳引机承重梁载荷分布如图所示 承重梁由两根28#曹钢组成,受力点为AB二个点,,A点为轿厢钢丝绳位置,B点为导向轮中心位置。 计算作用载荷时,电梯垂直方向动载荷重量应乘以系数2, 由于两根梢钢受力,所以系数为1。 (1)A点受力, 内为曳引机自重,Pw=900kg Pa=[(R+Q+322⑵/1+Pw]gn=[1950+1600+900+322/2]乂9.81=45283(ND (2)B点受力, FB=gn(Z+322/2)/1=9.81X(2760+166)=28704(N) 2、承重梁的强度和变形计算: 采用28#曹钢,其技术参数为: &s=235Mpa, E=2X107N/cm2=2x105N/mm, Ix=3530cn4=353x105mm WX=282cm3=282000mm] 此结构为两端固定,井道墙支撑点梢钢受力为R、R R.PAa+PB(a+b).45283M1225+28704M(1225+950)-43668N) Fd2700 R=FA+FB-母=45283+28704-43668=30319N 剪力图Q以及弯矩图M见图。 Me MF 22_ a(bc)2Pa(ab)c2PB d2 d2 22 1225(950525)245283(1225950)525228704 2 27002 2 27002 -1.892107(Nmm) 22 (ab)2cPBa2(bc)Pa d2 d2 22 (1225950)525287041225(950525)45283 2 27002 2 27002 -2.353107(Nmm) Ma =MeaRE=-1.892107122530319=1.822107(Nmm) 436
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