乘客电梯设计计算书.doc
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1、设计文件名称设计计算书FKW.JS产品型号名称FKW1000/1.75共 25 页第 25 页乘客电梯 FK1000/3.0设计计算书编制: 校对: 批准:富士通电梯(深圳)有限公司目录1、 电梯设计计算说明2、 电梯的技术参数3、 曳引机的校核计算4、 曳引轮输出额定扭矩计算5、 曳引轮主轴最大静载荷计算6、 曳引能力与比压的计算7、 钢丝绳安全系数的计算8、 轿架上梁强度和刚度计算9、 轿架下梁的强度计算10、 轿架螺栓的计算11、 导轨支架间距验算12、 井道顶层高度的计算13、 井道底坑深度的计算14、 安全钳选型计算15、 限速器动作速度验算16、 限速器钢丝绳的校核17、 绳头拉杆
2、的计算18、 满载轿厢上行时手动盘车力计算19、 缓冲器的选项型计算20、 轿厢轮轴强度计算21、 轿厢导轨强度计算22、 承重梁强度计算23、 电梯轿厢内控有效面积核算24、 电梯轿厢通气面积核算25、 轿顶护栏核算26、 轿门至井道前壁、层门地坎、层门距离核算27、 电梯设计许用值和安全系数28、 参考文献FK1000/3.0乘客电梯设计计算说明VVVF变频调速乘客电梯是富士通电梯(深圳)有限公司在原ACVV交流调速电梯的基础上,通过引进国外选进技术,经过消化吸收后,采用优化设计而成,具有国内先进水平。有加减速度曲线圆滑、乘座电梯舒适感好、运行平稳、噪间低等优点。我们的电梯采用意大利西威公
3、司出产的电梯专用变频器,功度为15KW。控制系统采用BP32们微机控制。轿厢是用板式压制的结构件,强度高、刚性好、美观大方。而安全件则选用经国家认可的检验所检验为合格的产品,如安全钳、限速器、门锁、缓冲器等。我们生产的FK1000/3.0电梯有以下优势:1. 调频、调压、调速微电脑控制的电梯,以控制电压以及周波数作连续性变化的新型方式,按照现代社会的需要和人体的生理适应需求,运用优化设计而适应人体在运行中所要的舒适感。求得理想运行优化曲线:平稳、无噪音。平层精度在3之内,确保运行安全性,保证了人民的生命安全。2. 提高电梯运行速度:电梯的运行速度提高,加快了房屋的高层化。目前的电梯速度达到7m
4、/s。3. 节约能源。节约能源是降低生产成本的重要一面。调频、调压电梯是采用微电脑矢量控制方法,同时控制电压和周波(频率),使交流电机和直流电机工作一样平滑,交流电梯能随时维持在最佳的运行状态,从而有效的利用能源和时间,所以大大的降低了运行成本。4. 安全性好,运行故障率低。微机采用了故障报警系统,如在关健点出了故障,微机会以灯光或声响提醒维修人员事故发生在什么部位。5. 控制系统功能:1)楼层设定点阵显示 2)电梯运行状态自动显示3)自动呼梯、开关门、再开门、无人驾驶 4)自动平层5)自动回归主定楼层 6)满载、超载报警、停运7)清除扰乱呼叫 8)到站钟9)警铃 10)消防运行11)紧急停止
5、 12)检修慢车13)照明、风扇自动熄灭装置 14)故障自动侦测报值15)多台电梯群控 16)停电自动疏散装置17)停电自动照明装置 18)轿内电话6.安全系统功能:1)电路断路器(漏电保护、断相保护)2)限速器、安全钳 当轿厢运行速度超过额定速度15时:限速器电器研关首先作用将控制电源切断,停止主机运行。随后,限速器机械部分将限速器的钢丝绳制停,带动安全钳拉杆动作,楔块将轿厢制停在导轨上,保证了轿厢内的物品和人员安全。3)门锁开关,层门门锁 防止电梯在整个运行中开门:电梯运行在平层区内才能将该层门打开,门锁是由轿门的门刀控制。4)电磁制动器 是电梯动力系统曳引机上的制停部件:电梯停运时不能滑
6、动轿厢,电磁制动器失电时在机械力的作用下,抱紧曳引机主轴,控制了轿厢滑动。5)安全触板 检查在关门过程中是否有物体或乘客:当有物体或人员在门口时,安全触板不能复位开关,电梯不能起动。安全触板有机械式、光电式、电磁式等。6)缓冲器 在轿厢、对重超载最底层时,缓冲器可以减轻强烈撞底时的强烈振荡,确保轿厢、对重安全停止。7)称重装置 轿厢在设计时有额定重量:在物流和人流过程中,时常存在超载的情况。轿厢在超载状态下:一是报警、二是层门保持开启,电梯就无法起动。8)级限开关组 由三个开关组成。在轿厢运行到最高层事最低层时,首先是减速开关控制,将运行速度减下来,第二是限位开关,电梯断电停止,第三是级限开关
7、,特殊情况下,电梯还在运行,级限开关作用:全面停止运行,最后防线确保安全。9)紧争出口:在故障、停电情况下,有自动平层或人工平层,开门让乘客离开轿厢,也有安全窗、安全门出口,门一打开,电梯不能再运行。10)急停开关:轿厢顶、地坑、机房设有急停开关;在紧急情况下可以操作这些开关,停止电梯运行。 随着先进技术的发展,以及对电梯的引用及开发,我公司的电梯产品得到不断的改进和完善,各项技术指标不断提高,性能更加完好。我们的宗旨:发展民族电梯工业、振兴中华电梯事业、扬富士通电梯智光、融世界电梯精技、创富士通电梯名牌。 编制者:谭忠宏2007年11月22日二、电梯的技术参数1、电梯额定速度:V=3.0m/
8、s;2、额定载重量:Q=1000kg;3、轿厢外尺寸:1650mm1670mm2300mm 轿厢内尺寸:1600mm1500mm4、轿厢自重:G轿=1200kg5、平衡系数:K平=0.466、拖动方式:VVVF调频调压调速7、限速器动作速度:V动=3.63m/s8曳引机型号:WYT-Y(沈阳蓝光驱动技术有限公司) 主参数:功率:N=20kw 同步转数:n转r/min减速比:i 绳槽数:n=6 主钢丝绳直径:d绳=10mm绳槽槽型:开口槽型,夹角=9509、曳引比:2:110、最大导轨架之间的距离:L=2000mm11、钢丝绳在曳引轮上的包角:=1590()12、钢丝绳与绳轮之间的摩擦系数:f=
9、0.113、安全钳:AQ1渐进式(河北东方机械厂)14、轿厢导轨:T114/B (佛山市南海永恒电梯配件厂)对重导轨:T89/B (佛山市南海永恒电梯配件厂)15、缓冲器:YH5/640 (河北东方机械厂)16、井道顶层高度:7700mm17、井道之提升高度:19.4m18、井道底坑深度:6200mm三、曳引机校核计算选项用沈阳蓝光驱动技术有限公司曳引机作为FK1000/1.75乘客电梯的主机,其电机功率N=20kw,转速n=280r/min,曳引轮直径D=410mm。槽形角=950,6槽,使用d =10mm钢丝绳。曳引比i=2;计算:1.电机功率校核:选用电机功率15.88KW20KW,合格
10、。2电机运行转速计算: 设计要求2:1曳引比时电梯轿厢速度应为3.0m/s,主机的运行转速为: 电机运行转速: 曳引轮线速度: 标准之内合格:3.曳引轮直径校核: GB7588-2003电梯制造与安装安全规范第9.2.1条规定:不论钢丝绳股数多少,曳引轮的直径与悬挂绳的公称直径之比应不小于40。 主机曳引轮节径450mm,所用悬挂绳直径为10mm,故有 n=410/10=41 n=4140标准规定:曳引轮节径与悬挂绳公称直径之比不得小于40。因而曳引轮节径与悬挂绳公称直径不比符合要求而合格。四、曳引轮输出额定扭矩的计算按GB7588-2003电梯制造与安装安全规范要求电梯的曳引轮输出额定扭矩应
11、大于在超载10时运行扭矩M2在超载10的情况下电梯的曳引轮输出额定扭矩大于在超载10时运行扭矩 结论:满足曳引轮扭矩条件;五、曳引轮主轴最大静载荷计算: 曳引绳g=0.339kg/m 曳引轮主轴许用静载荷t=15000kg最大静载荷:附件质量:结论:该梯静载荷满足要求。六、曳引能力与比压的计算1曳引力计算: 根据GB7588-2003标准附录M分下列三种工况进行计算:(1) 轿厢装载工况:式中:f当量磨擦系数钢丝绳在绳轮上的包角T1、T2曳引绳两侧曳引绳中的拉力按轿厢在最底层站计算,且忽略轿底随行电缆、平衡链、对重顶部曳引绳附加重量(MTrav MCRcar MSRcwt)及井道上的摩擦力FR
12、car,此时a=0,简化后的计算公式如下:式中:P空载轿厢质量 Q额定载重量 Mcwt对重包括滑轮的质量 r钢丝绳的倍率 MCrcar轿厢侧悬挂绳的实际质量 gn重力加速度轿厢侧悬挂绳的实际质量式中:ns悬挂绳的数量 gs悬挂绳单位长度的重量 H提升高度计算:本项目中,绳槽类型为带切口的半圆槽=0.1,=300,=950(2)紧急制动工况 按最不利工况条件进行计算。这里计划处还要考虑动态比值,即需要考虑轿厢制动减速度和钢丝绳倍率的影响,且忽略轿底随行电缆、平衡链、对重项部曳引绳等附加重量(MTrav MCRcar MSRcwt)及井道上的摩擦力: 紧急制动工况,摩擦系数 计算: 本项目中,=3
13、.0m/s,取减速度a=0.5m/s2(3)轿厢滞留工况 此时,按轿厢空载且对重完全压缩在缓冲器上计算T1/T2的静态比值,则要求:计算:轿厢滞留工况,摩擦系数=0.2 大于3倍,由此证明,轿厢不可能被上述计算表明:曳引机计算完全满足三种不同工况。2、曳引绳在曳引轮绳槽中的比压计算:许用比压实际比压式中: 是钢丝绳最大张力每根钢丝绳承受静张力 代入得 于是有:比压符合标准。七、钢丝绳安全系数的计算1)根据GB7588-2003标准附录N规定按以下公式计算滑轮的等效数量和悬挂绳的许用安全系数滑轮的等效数量式中:Nepuiv滑轮的等效数量 Nepuiv(1)曳引轮的等效数量 Nepuiv(p)导向
14、轮的等效数量导向轮的等效数量式中:Nps引起简单弯折的滑轮数量 Npr引起反向弯折的滑轮数量 Kp跟曳引轮和滑轮直径有关的系数跟曳引轮和滑轮直径有关的系数 式中:Dt曳引轮的直径 Dp除曳引轮外的所有滑轮的平均直径悬挂绳的许用安全系数式中:St安全系数 dr钢丝绳的直径2)计算滑轮的等效数量和悬挂绳的许用安全系数:本项目D1=410, Dp=446.67, dr=10,Nps=1,因为是动滑轮,没有反向弯折,即Npr=0曳引轮为带切口的半圆槽,下部切口角度值=950,由表N1查得Nequiv(1)=6.73)按下式计算安全系数校核:式中:S安全系数 nc钢丝绳根数 nc=6 gc悬挂绳单位长度
15、的重量 gc=33.9kg/100m H提升高度 H=19.4m N钢丝绳的最小破断拉力 N=44.0KN/mm2 r钢丝绳的倍率 r=2钢丝绳安全系粗线条符合要求。八、轿架上梁强度和刚度计算1抗弯截面积模量系数计算:轿厢下梁是框架结构中的重要部分:在受力恶劣情况下,我们主要分析槽型梁强度。 抗弯截面积模量系数 (见图) a槽型钢板厚度 b槽型内宽减两边外折长度截面贯量矩2、强度计算 已知:上梁长度为1840mm,轿厢自重G轿=1200kg,额载Q=1000kg,且上梁选用6mm钢板轧制而成。上梁受力图:作上梁弯矩图截面模数:于是有: 由此可得安全系粗线条上梁的抗弯强度是合格的。3、上梁的刚度
16、计算; 已知:1.根据CB7588-83起重机设计规范的要求1/960:因上梁长为1840mm,故其容许挠度y=1/960 1840/960=1.91mm 2.上梁受钢丝绳拉力P=1.25Q+ G轿=24010N 3.上梁材料的弹性模量E=2.01105N/mm2 4.截面惯性矩:I=3189cm4 5.上梁材质为Q235A计算: 上梁刚度是合格的。4、立梁的抗弯矩计算:计算:1 立梁的强度计算:已知:C型钢横截面积A=15.78cm2 轿厢有效宽度S=1600mm 立柱交结孔距L=3100mm立柱导鞭距 L靴=3900mm钢材材料的弹性模量E=2107N/cm2Wy=28.4cm3,Iy=1
17、08.4cm4材质为Q235A1 立梁弯矩计算:计算: 上梁刚度是合格的。2 在偏载情况立梁强度计算:3 校验细长比:4 惯性矩校验:结论:在偏载情况立梁强度,细长比,惯性矩符合标准要求。九、轿架下梁的强度计算: 假设轿内承受正常载荷,则下梁可按均布载荷计算:1 下梁受均布载荷的总力为2 下梁截面系数:下梁长度为1840mm,均布载荷q=123.4N/cm 3.下梁材质为Q235A计算:其受力图形于下; 其弯矩图形如下:于是:安全系数:下梁抗弯强度的安全系数n=7.686下梁抗弯强度符合安全标准。抗弯截面积模量系数计算:轿厢下梁是框架结构中的重要部分:在受力恶劣情况下,我们主要分析槽型梁强度。
18、 抗截面积模量系数 (见图)a槽型上边外折宽度d槽型上边外折厚度B槽型外宽度H槽型高度B槽型内高度十、轿架螺栓的计算根据GB7588-2003电梯制造与安装安全规范第8.3.2条的要求,轿架用螺栓是受力条件恶劣的零件,而且处在极其重要的安全位置上,其强度必予保证。考虑到在轿架上梁、下梁、立柱之间,以上梁和立柱连接处的螺栓受力最大,故只计算连接轿架上梁和立柱的螺栓,其余取相同规格即可。已知:轿架上梁受钢丝绳力为F总=23520N,用20件由Q235钢制成的4.8级M1646-GB5782-1986的六角螺栓连接,平均每个螺栓受力1、 抗拉强度的计算: 查表得:油漆面之间的摩擦系数f=0.375可
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