5.4轎廂導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算.docx

轎廂導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算20150817 上海中聯(lián)重科電梯有限公司 轎廂導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算20150814 編制： 校對(duì)： 標(biāo)審： 工藝審查： 批準(zhǔn)： 日期：版本歷史版本發(fā)行日期作者內(nèi)容 目錄1電梯計(jì)算中選用參數(shù)11.1電梯基本參數(shù)（見(jiàn)表1-1）11.2電梯轎廂導(dǎo)軌參數(shù)（見(jiàn)表1-2）11.3導(dǎo)軌計(jì)算中所使用沖擊系數(shù)21.4導(dǎo)軌的許用應(yīng)力，許用變形21.5導(dǎo)軌的壓彎系數(shù)計(jì)算22轎廂導(dǎo)軌的強(qiáng)度、撓度計(jì)算32.1電梯的尺寸符號(hào)33導(dǎo)軌強(qiáng)度計(jì)算43.1安全鉗動(dòng)作43.1.1彎曲應(yīng)力計(jì)算43.1.2壓彎應(yīng)力計(jì)算53.1.3復(fù)合應(yīng)力計(jì)算53.1.4翼緣彎曲53.1.5撓度53.2正常使用運(yùn)行53.2.1彎曲應(yīng)力計(jì)算53.2.2壓彎應(yīng)力計(jì)算63.2.3復(fù)合應(yīng)力計(jì)算63.2.4翼緣彎曲63.2.5撓度73.3正常使用,裝卸載73.3.1彎曲應(yīng)力計(jì)算73.3.2壓彎應(yīng)力計(jì)算73.3.3復(fù)合應(yīng)力計(jì)算73.3.4翼緣彎曲73.3.5撓度74校核8 I 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算1 電梯計(jì)算中選用參數(shù)1.1 電梯基本參數(shù)（見(jiàn)表1-1）表1-1 電梯基本參數(shù)表參數(shù)名稱縮寫值單位額定載重 Q1000kg轎廂空重P1090kg裝潢重量250kg電梯行程Rise60000mm轎廂深度CD(Dx)1600mm轎廂寬度CW(Dy)1400mm井道頂層高OH4700mm井道底坑深PIT1500mm全高TH66200mm移動(dòng)電纜單位重量 Tm1.01kg/m移動(dòng)電纜單位條數(shù) Tn1補(bǔ)償鏈單位重量 Cp1.5kg/m補(bǔ)償鏈條數(shù) Cn2轎廂空重 P(含平衡鏈及隨行電纜)1545.71kg轎廂側(cè)導(dǎo)軌型號(hào)T89/B轎廂導(dǎo)軌的數(shù)量 n2導(dǎo)軌支架間的最大距離 lk2500mm導(dǎo)輪或?qū)аブg的距離 h3677mm重力加速度gn9.81N/kg彈性模量E206000Pa補(bǔ)償鏈總重計(jì)算M1=CpCnTH+2PIT=189kg移動(dòng)電纜總重計(jì)算M2=TmTnH4=16.72kg1.2 電梯轎廂導(dǎo)軌參數(shù)（見(jiàn)表1-2）表1-2 導(dǎo)軌參數(shù)參數(shù)名稱縮寫值單位電梯轎廂導(dǎo)軌型號(hào)T89/B導(dǎo)軌的抗拉強(qiáng)度Rm420Mpa導(dǎo)軌材料的延伸率As22%轎廂導(dǎo)軌的數(shù)量n2根導(dǎo)軌支架的垂直間距l(xiāng)2500Mm安全鉗作用導(dǎo)軌數(shù)量m2根回轉(zhuǎn)半徑i19.48Mm表1-3 導(dǎo)軌截面系數(shù)型號(hào)AIxWxixIyWyiycT89/B157759.8314.3519.4852.4111.7818.2310單位mm2cm4cm3mmcm4cm3mmmm1.3 沖擊系數(shù)本型號(hào)電梯所用安全鉗為漸進(jìn)式安全鉗，從GB7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范p77頁(yè)表G2可查得，1) 安全鉗動(dòng)作時(shí)的沖擊系數(shù)：k1=22) 正常運(yùn)行時(shí)得沖擊系數(shù)：k2=1.21.4 導(dǎo)軌的許用應(yīng)力，許用變形導(dǎo)軌所選用材料的抗拉強(qiáng)度Rm=420MPa，從GB7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范10.1.2.1表6可得到導(dǎo)軌在不同工況下的安全系數(shù)。1) 正常使用工況下St=2.25perm=RmSt=186MPa2) 安全鉗動(dòng)作工況下St=1.8perm=RmSt=233MPaGB7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范中10.1.2.1規(guī)定“T”型導(dǎo)軌的最大計(jì)算允許變形：a) 對(duì)于裝有安全鉗的轎廂、對(duì)重（或平衡重）導(dǎo)軌，安全鉗動(dòng)作時(shí)，在兩個(gè)方向上為5mm；b) 對(duì)于沒(méi)有安全鉗的對(duì)重（或平衡重）導(dǎo)軌，在兩個(gè)方向上為10mm?？芍拘吞?hào)電梯導(dǎo)軌的最大許用變形：perm=5mm1.5 導(dǎo)軌的壓彎系數(shù)計(jì)算值可以從表G3抗拉強(qiáng)度為370MPa的鋼材的值和表G4抗拉強(qiáng)度為520MPa的鋼材的數(shù)值查得，或按照下面公式計(jì)算：=lki 和 lk=l式中：-細(xì)長(zhǎng)比lk-壓彎長(zhǎng)度，mmi-最小回轉(zhuǎn)半徑，mm=lki=128.34抗拉強(qiáng)度Rm=370MPa時(shí)：370=0.000168872.00=2.7813抗拉強(qiáng)度Rm=520MPa時(shí)：520=0.000253302.00=4.1719本型號(hào)電梯選用抗拉強(qiáng)度為420MPa的鋼材，的數(shù)值由下面公式得出：R=320-370520-370Rm-370+370=3.2452 轎廂導(dǎo)軌的強(qiáng)度、撓度計(jì)算2.1 電梯的尺寸符號(hào)（見(jiàn)圖2.1）DxX方向轎廂尺寸,即轎廂深度DyY方向轎廂尺寸,即轎廂寬度xC,yC轎廂中心C相對(duì)導(dǎo)軌直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)xS,yS懸掛點(diǎn)S相對(duì)直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)xP,yP轎廂重心P相對(duì)直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)xCP,yCP轎廂重心P相對(duì)轎廂中心C的相對(duì)坐標(biāo)S轎廂懸掛點(diǎn)C轎廂中心P轎廂彎曲質(zhì)量,質(zhì)量的重心Q額定載重量,質(zhì)量的重心載荷方向1,2,3,4轎廂門1,2,3,4的中心xi,yi轎廂門的位置,i=1,2,3,4h轎廂導(dǎo)靴之間的距離XQ,yQ額定載荷Q相對(duì)導(dǎo)軌直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)xCQ,yCQ轎廂中心C與額定載重Q的相對(duì)坐標(biāo)圖 2.1 電梯尺寸標(biāo)注在進(jìn)行導(dǎo)軌受力計(jì)算時(shí)，懸掛中心S、轎廂中心C與導(dǎo)軌直角坐標(biāo)系原點(diǎn)重合，但轎廂中心P偏離導(dǎo)軌直角坐標(biāo)系原點(diǎn)。因此有：xC=0yC=0 xS=0yS=0 xP=100yp=0 從GB75882007，G.2.2可得額定載荷Q按最不利的情況均勻分布在3/4的轎廂面積上，由此可得：第一種情況：相對(duì)于X軸（見(jiàn)圖2.2）xQ1=xC+Dx8yQ1=yC xQ1=200yQ1=0 圖2.2 第一種情況第一種情況：相對(duì)于Y軸（見(jiàn)圖2.3）xQ1=xC yQ1=yC +Dy8 xQ1=0 yQ1=175圖2.3 第二種情況3 導(dǎo)軌強(qiáng)度計(jì)算3.1 安全鉗動(dòng)作3.1.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算a) 第一種載荷分布情況1) 由導(dǎo)向力引起Y軸上的彎曲應(yīng)力為Fx1=k1gnQxQ+PxPnh=945.97NMy1=3Fxl16=443425.37Nmmy1=MyWy=37.64MPa2) 由導(dǎo)向力引起X軸上的彎曲應(yīng)力為Fy1=k1gnQxQ+PxPn2h=0NMx1=3Fyl16=0Nmmx1=MxWx=0 MPaa) 第二種載荷分布情況1) 由導(dǎo)向力引起Y軸上的彎曲應(yīng)力為Fx2=k1gnQxQ+PxPnh=412.39NMy2=3Fxl16=793306.39Nmmy2=MyWy=16.41MPa2) 由導(dǎo)向力引起X軸上的彎曲應(yīng)力為Fy2=k1gnQxQ+PxPn2h=933.78NMx2=3Fyl16=47708.22Nmmx2=MxWx=30.50 Mpa計(jì)算結(jié)果xmax=30.50MPaymax=37.64MPa3.1.2 壓彎應(yīng)力計(jì)算 由安全鉗制動(dòng)引起的壓彎應(yīng)力：Fk=k1gnP+Qn=24973.47Nk=Fk+k3MA=51.39MPa3.1.3 復(fù)合應(yīng)力計(jì)算安全鉗動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生復(fù)合應(yīng)力1 彎曲應(yīng)力m=x+y=68.14MPa 彎曲和壓縮=m+Fk+k3MA=83.98MPa 壓彎和彎曲c=k+0.9m=112.72MPa3.1.4 翼緣彎曲F=1.85Fxc2=17.5MPa3.1.5 撓度x=0.7Fxl348EIy=1.99mmy=0.7Fyl348EIx=1.73mm3.2 正常使用運(yùn)行3.2.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算a) 第一種載荷分布情況1) 由導(dǎo)向力引起Y軸上的彎曲應(yīng)力為Fx1=k2gnQxQ+PxPnh=564.58NMy1=3Fxl16=266055.2263Nmmy1=MyWy=22.59MPa2) 由導(dǎo)向力引起X軸上的彎曲應(yīng)力為Fy1=k2gnQxQ+PxPn2h=0NMx1=3Fyl16=0Nmmx1=MxWx=0 MPab) 第二種載荷分布情況1) 由導(dǎo)向力引起Y軸上的彎曲應(yīng)力為Fx2=k2gnQxQ+PxPnh=247.43NMy2=3Fxl16=115983.84Nmmy2=MyWy=9.85MPa2) 由導(dǎo)向力引起X軸上的彎曲應(yīng)力為Fy2=k2gnQxQ+PxPn2h=560.26NMx2=3Fyl16=262624.93Nmmx2=MxWx=18.30 MPa計(jì)算結(jié)果xmax=18.30MPaymax=22.58MPa3.2.2 壓彎應(yīng)力計(jì)算“正常使用，運(yùn)行”工況不發(fā)生壓彎情況3.2.3 復(fù)合應(yīng)力計(jì)算安全鉗動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生復(fù)合應(yīng)力1 彎曲應(yīng)力m=x+y=40.88MPa 彎曲和壓縮=m+Fk+k3MA=40.88MPa3.2.4 翼緣彎曲F=1.85Fxc2=10.50MPa3.2.5 撓度x=0.7Fxl348EIy=1.19mmy=0.7Fyl348EIx=1.04mm3.3 正常使用,裝卸載在轎廂裝卸時(shí)，作用于地坎的力Fs假設(shè)作用于轎廂入口的地坎中心。Fs=0.4gnQ=3924NX1=CW2=800mmY1=CD2=700mm3.3.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算1) 由導(dǎo)向力引起Y軸上的彎曲應(yīng)力為Fx1=gnPxp+Fsx12h=633.06NMy1=3Fxl16=296748.38Nmmy1=MyWy=22.19MPa2) 由導(dǎo)向力引起X軸上的彎曲應(yīng)力為Fy1=gnPyp+Fsy12h=747.02NMx1=3Fyl16=350166.58Nmmx1=MxWx=024.40MPax2=MxWx=18.30 MPa3.3.2 壓彎應(yīng)力計(jì)算“正常使用，裝卸載”工況不發(fā)生壓彎情況3.3.3 復(fù)合應(yīng)力計(jì)算安全鉗動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生復(fù)合應(yīng)力1 彎曲應(yīng)力m=x+y=49.59MPa 彎曲和壓縮=m+Fk+k3MA=49.59MPa3.3.4 翼緣彎曲F=1.85Fxc2=11.71MPa3.3.5 撓度x=0.7Fxl348EIy=1.34mmy=0.7Fyl348EIx=1.38mm4 校核工況計(jì)算參數(shù)數(shù)值單位標(biāo)準(zhǔn)要求許用值數(shù)值單位是否合格安全鉗動(dòng)作彎曲應(yīng)力m68.14MPaperm233MPa合格彎曲和壓縮83.98MPa合格壓彎和彎曲c112.72MPa合格翼緣彎曲F17.50MPa合格撓度x1.99Mmperm5mm合格y1.73mm合格正常使用，運(yùn)行彎曲應(yīng)力m40.89M