載貨電梯(5000Kg)設(shè)計(jì)計(jì)算書4.5米.doc

*電梯有限公司設(shè)計(jì)計(jì)算書第 34 頁 共32 頁THF5000/0.5-JXW-VVVFTHF5000/0.5-JXW-VVVF目錄一 井道頂層凈高及底坑尺寸 二 電梯主要參數(shù) 三 傳動(dòng)系統(tǒng) 1.電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 2.曳引機(jī)主要參數(shù) 3.選用校準(zhǔn) 四 曳引繩安全計(jì)算 五 懸掛繩輪直徑與繩徑比值計(jì)算 六 曳引條件計(jì)算 七 比壓計(jì)算 八 正常工況下導(dǎo)軌應(yīng)力,變形計(jì)算 九 安全鉗動(dòng)作時(shí),導(dǎo)軌應(yīng)力計(jì)算 十 轎廂架計(jì)算 十一 緩沖的校核 十二 限速的校核 十三 安全鉗的校核 十四 轎廂通風(fēng)面積和轎廂面積計(jì)算 十五 承重大梁的校核 十六 底坑地板受力的計(jì)算 一 井道頂層凈高及底坑尺寸井道頂層凈高4500mm及底坑尺寸1700mm 緩沖器安全距離200mm350mm取300mm 提升高度4.5m窗體底端頂層底坑的尺寸(mm)參照:(GB7588-2003)序號(hào)條款實(shí)際值最小值15.7.1.1(b)195010925.7.1.1(1)116030935.7.1.1(2)102310845.7.3.3(a)65050055.7.3.3(b)4001001. 井道頂層空間計(jì)算:單位(mm)OH=H+H1+H2+H3+35V 2OH=2450+300+175+1000+35x0.52OH=36644500mm所以井道頂層凈高4500mm滿足要求。OH-頂層高度 H-轎廂高(2500mm) H1-安全距離(300mm)H2-緩沖距離175mm V-速度(0.5米/秒)H3-轎廂投影部分與井道頂最底部分的水平面之間的自由垂直距離(1000+35V 2mm)2. 井道底坑空間計(jì)算:單位(mm)P=L1+H1+H2+L3P=650+300+175+500P=16251700mm所以井道底坑深度1700mm滿足要求。P-底坑深度 L1-轎底與安全鉗拉桿距離(650mm)H1-安全距離(300mm) H2-緩沖距離(175mm)L3-底坑底與轎廂最底部件之間的自由垂直距離(500mm)二 電梯的主要參數(shù)1. 電梯主要技術(shù)參數(shù):(1) 額定速度: V=0.5m/s(2) 額定載重量: Q=5000(3) 轎廂自重: G=3500(4) 曳引比: i1=2:1(5) 曳引輪直徑: D=760mm(6) 電梯傳動(dòng)總效率: =0.80(7) 鋼絲繩直徑根數(shù): d.Z=16mmx6(根)(8) 電梯平衡系數(shù): =0.400.5(設(shè)0.45)(9) 電梯提升高度: H=4.5m(10) 補(bǔ)償鏈直徑根數(shù): d1.Z=161(11) 曳引繩提升高度總重量: G1=q1ZHi1=0.939x6x4.5x2=50.706(12) 平衡補(bǔ)償鏈重量: G2= q2ZH=6.654.51=29.925(13) 電纜重量: G3= q3H=1.02x4.52=2.925(14) 對(duì)重重量: W= G+KQ=3500+0.45x5000=5750三、傳動(dòng)系統(tǒng)1.電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算N=QV(1-)/102式中:N-功率V-曳引輪節(jié)徑線速度(m/s)-電梯平衡系數(shù)-電梯機(jī)械傳動(dòng)總效率N=50000.5(1-0.45)/(1020.80)=16.825Kw選用電動(dòng)機(jī)功率為22 Kw2. 曳引機(jī)的主要參數(shù)選用寧波欣達(dá)產(chǎn)品型號(hào):YJ336A-III曳引機(jī)自重:1450主軸最大靜態(tài)載荷:9000電動(dòng)機(jī)功率:22Kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:976r/min曳引輪直徑: 760mm曳引鋼絲繩:616 mm減速比:75：23. 選用校核(1) 主軸最大靜載載荷校核p=(G+G1+G2+G3+W+Q)/i1p=(3500+50.706+0+2.925+5750+5000)/2p=7152則pk=Kp=1.17152=7867Sf12符合GB7588-2003版標(biāo)準(zhǔn)的要求。五懸掛繩輪直徑與繩徑比值的計(jì)算根據(jù)規(guī)范要求比值系數(shù)要40D/d=760/16=47.540式中:D-曳引輪節(jié)圓直徑(mm) d-曳引鋼絲繩直徑(mm)比值系數(shù)滿足規(guī)范要求.六曳引條件計(jì)算 按GB7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范的要求規(guī)計(jì)算電梯的曳引能力。1. 基本參數(shù)(1) 電梯曳引包角=180=3.1415(rad)(2) 曳引輪繩槽型(半圓槽類型)=30=0.52(rad) =95=1.66(rad)(3) 忽略頂層的曳引繩重量曳引輪和滑輪的慣量。2. 轎廂裝載工況: T1/T2e f (1) 摩擦系數(shù)=0.1 則當(dāng)量摩擦系數(shù)有4(cossin)f=22sin+sin4(cos30 sin 95)f= 223.14151.660.52sin95+sin30 f=0.11.97=0.197e f= e 0.1973.1415=1.86 (2) 裝載工況1. 25倍的載重量，轎廂位于最低層時(shí)的靜態(tài)比值:T1=(G+125% Q+ G1)gi1T2(W+G2) gi1T1=(3500+1.255000+ 50.706)g2=1.696e f=1.86T2(5750+29.925) g2滿足條件(3)轎廂位于最高層站時(shí)的靜態(tài)比值:T1=(W+ G1)gi1T2(G+G3+G2) gi1T1=(5750+ 50.706)g2=1.641e f=1.86T2(3500+2.925+29.925)g2滿足條件3.轎廂緊急制動(dòng)工況: T1/T2e f與轎廂額定速度相應(yīng)的鋼絲繩速度Vc=1.0m/s:減速度數(shù)值取a=0.5m/s(1) 摩擦系數(shù)=0.1=0.1=0.0911+Vc/101+1.0/10則當(dāng)量摩擦系數(shù)有f1=1(f/)=0.091(0.197/0.1)=0.179e f1= e 0.1793.1415=1.75(2)轎廂載有額定載荷位于上行最高層站急停時(shí)的動(dòng)態(tài)比值:T1=(G+ Q+G1 )(g+)i1T2(W+G2)(g-)i1T1=(3500+ 5000+50.706)(9.8+0.5)2=1.638e f=1.75T2(5750+29.925)(9.8-0.5) 2 滿足條件(3)轎廂空載位于上行最高層站急停時(shí)的動(dòng)態(tài)比值:T1=(W+G1 )(g+)i1T2(G+G3+G2)(g-)i1T1=(5750+ 50.706)(9.8+0.5)2=1.818e f=1.86T2(3500+2.925+29.925)(9.8-0.5) 2滿足條件4. 轎廂滯留工況: T1/T2e f(1) 摩擦系數(shù)2=0.2 則當(dāng)量摩擦系數(shù)有F2=2(/)=0.2(0.197/0.1)=0.394e f2= e 0.3943.1415=3.45(2)對(duì)重壓在緩沖器上,空載轎廂位于最高層站時(shí)的靜態(tài)比值:T1=(G+ G2+ G3 )gi1T2G1gi1T1=(3500+29.925+2.925)9.82=69.673e f=3.45T250.7069.8 2滿足條件5.結(jié)論:以上計(jì)算均符合電梯曳引能力的計(jì)算。七、比壓計(jì)算對(duì)帶切口槽或半圓槽比壓必須滿足下列不等式:P=T/n dD8cos（/2）/(-sin)(12.5+4Vc)/(1+Vc)式中: -曳引繩直徑mmD-曳引輪直徑mmn-曳引繩根數(shù)P-比壓T-轎廂在額定重量?？吭谧畹蛯诱旧蠒r(shí),在曳引輪水平面上,轎廂一側(cè)的曳引輪上的靜拉力。Vc-對(duì)應(yīng)與轎廂額定速度的曳引繩速度m/sP=(5000+3500+50.706)/29.8/(816800) 8cos（95/2）/(-95./180-sin95)=0.16Mpa其中:(12.5+4Vc)/(1+Vc)=8.25P(12.5+4Vc)/(1+Vc)即:比壓滿足要求八.正常工況下導(dǎo)軌應(yīng)力、變形計(jì)算引自“電梯與自動(dòng)扶梯”P80的導(dǎo)軌承受載荷分析,根據(jù)載荷種類的判斷,本電梯為A類載荷:即計(jì)算導(dǎo)軌受力時(shí),假定50%的額定載荷加在高轎廂懸掛點(diǎn)位置高為:1. 等于轎廂寬度b的四分之一2. 等于轎廂深度d的四分之一導(dǎo)軌受力為:R1=Q/2.b/4.g/H=1.25Q.b/HR2=Q/2.d/4.g/H.1/2=0.63Qd/H式中:H-轎廂上、下導(dǎo)靴中心之距高mg-重力加速度這取9.81m/sb.d-分別代表轎廂寬度和深度R1=1.25Qb/H=1.2550002900/4420=4100N R2=0.63Qd/H=0.6350003500/4420=2494N在正常工作條件下,在R1、R2作用下,導(dǎo)軌最大彎曲應(yīng)力計(jì)算為:=RL/f110(N/mm)采用T127-2/B導(dǎo)軌其技術(shù)參數(shù):S=28.9cm p1=22.7Kg/m e=2.46cm Ixx=200cm Wxx=31cmIxx=2.93cm Iyy=235cm Wyy=36.8cm iyy=2.86cm上述式中:R-上述工況中R1、R2值(N)L-導(dǎo)軌支架間距(m)-與R作用力方向?qū)?yīng)的導(dǎo)軌截面模量(mm)f1-與假定導(dǎo)軌與導(dǎo)軌支架聯(lián)接的邊懸條件有關(guān),取鉸接時(shí),f1=41=(41002.010)/(43110)=66.13Mpa 2=(29492.010)/(436.810)=40.07Mpaw=1+2=54.74+34.86=77.32Mpa即: ww=148Mpa最大變形值計(jì)算: =RL/f2EJ(mm)式中:E-導(dǎo)軌材料彈性模量(N/mm) J-與R作用力方向?qū)?yīng)的導(dǎo)軌慣性距(mm) f2-取與f1相對(duì)應(yīng)值, 當(dāng)鉸接時(shí), f2=481=4100(2.0 10)/482.46(105) 23510=1.18mmx=2.5mm 2=2949(2.0 10)/482.46(105) 23510=0.85mmx=2.5mm九、安全鉗動(dòng)作時(shí),導(dǎo)軌應(yīng)力計(jì)算本電梯選用漸進(jìn)式安全鉗,引自“電梯與自動(dòng)扶梯”P85K=10(P+Q) /A其中A-導(dǎo)軌的截面面積2260 mm與細(xì)長比有關(guān) =L/i=2000/29.1=68.73根據(jù)“電梯與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匯編”P124查表得=1.39K=10(3500+5000)1.39/2260=52.28MpaK 對(duì)與抗拉強(qiáng)度為370Mpa的鋼材K為140MpaKK 十、5000Kg貨梯轎廂架計(jì)算轎廂架是一個(gè)空間的超靜的鋼架結(jié)構(gòu),較為精確地計(jì)算轎廂架構(gòu)件的承載強(qiáng)度,需要用有限方法。因此常用偏于保守的分離法進(jìn)行計(jì)算,即在構(gòu)件的連接點(diǎn)上釋放掉一些要素,使構(gòu)件靜定比和即使是超靜定,也是低次超靜定。假定: 轎廂架尺寸(寬x深x高)按:253035004420 材料采用Q235-A;屈服強(qiáng)度s=235(Mpa) 安全系數(shù)取2.5;許用應(yīng)力=94(Mpa) 上、下梁的許用繞度f=L/9601. 上梁-用兩根22a槽鋼制作慣性矩:J1=22390=4780(cm) 截面模數(shù):W1=2218=436(cm)a. 受力簡圖(按簡支架集中載荷考慮)總受力P1=(G+Q+G2+G3)g/2 =(3500+5000+348+8.5)9.8/2=43397(N)b. 強(qiáng)度校核: 最大彎矩: Mmax1= P1(2530-1130)/2=(433971400)/2=3037790(N.cm)max1= Mmax1/W1=3037790436=69.7(Mpa)C.繞度校核:(用迭加法) E=2.1107 N/cm2，最大繞度: 2max1=-2(P1)/(48EJ1)(3-4) (070)2max1=-2(4339770)/(482.11074780)(3257-470) =0.225(cm)=L/960=0.267(cm)c. 結(jié)論:兩根22a槽鋼制作上梁安全。2. 立柱:轎廂立柱用兩根22a槽鋼制作 慣性矩:J1=2390(cm) 截面模數(shù):W1=218(cm) 立柱的危險(xiǎn)工況為滿載試驗(yàn)工況,該工況下,每根立柱受力可認(rèn)為為額定載荷及轎廂而產(chǎn)生的拉力及偏載產(chǎn)生的彎矩。 故拉力: P2=(G+Q)g/2=41650(N) 彎矩:Mx=(QgL)/8=(50009.8257)/8=1574125 立柱強(qiáng)度: max=(Mh)/(4HWx)+( P2/A) 式中:h-立柱最大自由長度:h=390cm H-轎架上下導(dǎo)靴間距:H=442cm有: max=(1574215390)/(4442218)+( 41650/36.246)=27.4(Mpa)=94MPa故立柱強(qiáng)度滿足要求。3. 下梁:用兩根25a槽鋼制作:其截面面積:A=234.917=69.83(cm)慣性矩:J1=23370=6740(cm)截面模數(shù):W1=2270=540(cm)按轎廂滿載時(shí)失控蹲底的工況計(jì)算。a. 受力簡圖(看圖紙)下梁按簡支架均布載荷考慮,當(dāng)0.5gn減速引起的作用力為:總受力P3=(G+Q)/2g=(3500+5000)/29.8=41650(N)b. 強(qiáng)度校核:最大彎矩: Mmax1=-41650710+41650/(2250)(710-460) =-2436525(N.cm)max1= Mmax1/W1=2436525/540=45.12(Mpa)c. 繞度校核:(用迭加法)最大繞度: max3=2P3L8-4(c) +(c)348EJ1LL=2416502538-4(25) +(25)3482.176740253253=0.207(cm)=L/960=0.267(cm)結(jié)論:兩根25a槽鋼制作下梁安全。4. 連接螺栓的計(jì)算轎架的立柱與上、下梁部件聯(lián)結(jié)均用M20螺栓,聯(lián)結(jié)的螺栓每組數(shù)目有8個(gè),且直接支撐廂體和載荷,螺栓主要是受剪切力的作用查手冊(cè)M20螺栓的公稱應(yīng)力面積A=245(mm)螺栓材料按Q235-A性能等級(jí)按4.68,材料: y=320(Mpa) = s/ n1 n1-安全系數(shù), 查GB3811-83表, n1=1.5按安全鉗制停和轎廂急停工況校核上梁與立柱聯(lián)結(jié)螺栓,制動(dòng)力為F制,取2P1 。Qp=(KF制)/(m)式中: Qp-螺栓預(yù)緊力 K-動(dòng)載荷系數(shù),K=1.2 -摩擦系數(shù) =0.3Qp=(21.2x43397)/(12x0.3)=28931(N)螺栓最大應(yīng)力計(jì)算:max=1.3 Qp/A=(1.3x28931)/245=153.5(Mpa)=213.3(Mpa)結(jié)論:所選螺栓規(guī)格和數(shù)量合適。5.轎頂輪輪軸強(qiáng)度計(jì)算 輪軸材料為調(diào)制45#鋼, =410(Mpa) 輪軸受力圖及彎矩圖如圖所示:P4=(P+Q)g/2=(3500+5000)x9.8/2=41650(N)Mmax4=65 P4=65x41650=2707250(N.mm)軸徑d=63mm, W4=d=3.1415x63 =24536(mm)3232max3=Mmax4=2707250=110(Mpa)W424536結(jié)論:安全十一、緩沖器的校核本電梯轎廂緩沖器和對(duì)重緩沖器選用建湖飛耐型號(hào):ZDQ-A-14聚胺脂緩沖器.(轎廂2個(gè))技術(shù)參數(shù): 行程:H=195x0.9=175mm 高度:H1=195mm 額定速度:V0.63m/s 總?cè)菰S品質(zhì): 5009680Kg校核:(1) 速度校核:本轎廂、對(duì)重速度為0.5m/s(2) 總?cè)菰S品質(zhì)校核:轎廂總品質(zhì)為8848/29680Kg對(duì)重總品質(zhì)為5750Kg9680Kg(3) 緩沖器行程校核:緩沖器可能的總行程應(yīng)至少等于相應(yīng)115%額定速度的2倍重力制停距離為: S=0.135V(m)=0.135x0.5=0.033(m)=33mm=8(4) 限速器鋼絲繩直徑校核:限速器鋼絲繩直徑為8mmd=6mm符合規(guī)范要求(5) 輪徑比校核:D/d=241/8=30.12530限速器選用合適十三、安全鉗選用、校核安全鉗選用河北東方機(jī)械制造廠產(chǎn)品, 其型號(hào)為AQZ4瞬時(shí)式安全鉗技術(shù)參數(shù)(1) 額定速度0.63m/s(2) 總?cè)菰S品質(zhì)14000Kg(3) 導(dǎo)軌寬度16mm 校核(1)額定速度校核本轎廂速度v=0.5m/s0.63m/s(2) 限速器動(dòng)作速度校核115%V=1.150.5=0.55m/s0.63m/s(3) 總?cè)菰S品質(zhì)校核P+Q+P2=8848Kg0.090 m(二)、 轎廂面積計(jì)算為了防止由于乘客多而引起超載,轎廂有效面積予以限制,根據(jù)“電梯與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匯編”P69轎廂的最大面積可以由下式?jīng)Q定:Smax9.0(m) Smax=2.43.6+0.0851.8=8.793(m)9.0(m)所以介于最大與最小之間.十五、承重大梁的校核1. 承重大梁在機(jī)房的示意圖根據(jù)示意圖標(biāo)出兩根梁的受力情況與位置RE=RF=5750/2=2875KgRD=RG=8500/2=4250Kg曳引機(jī)自重1450Kg選用36a工字鋼:A=76.480 Wx=875cm Ix=15800cm ix=14.4cma. 強(qiáng)度計(jì)算重心C為曳引機(jī)加機(jī)座重量分解到A1.A2.A3.A4.A5.A6的力分別為RA1C=200Kg RA4C=350Kg RA3C=200KgRA2C=200Kg RA5C=350Kg RA6C=350Kg對(duì)重側(cè)E、轎廂側(cè)D為（G+W+Q）分解到A1.A2.A3.A4.A5.A6的力分別為 RA1E=1790Kg RA2E=1790Kg RA3E=1790Kg RA4E=2960Kg RA5E=2960Kg RA6E=2960Kg對(duì)重側(cè)F分解到F的力為: RF=3415Kg繩頭側(cè)G分解到I梁的力為: RG2=2525Kg RF=3415KgRA4= RA4C+ RA4E=350+2960=3310KgRA5= RA5C+ RA5E=350+2960=3310KgRA6= RA6C+ RA6E=350+2960=3310KgRG2=2525Kg R1=12275Kg R2=3600Kga.強(qiáng)度計(jì)算MF=12275025=3068750OMA4=12275039-3415014=4309150OMA5=12275065-3415040-3310036=5752150OMA6=12275091-3415066-3310052-3310026=6334550OA6處彎矩最大，取Md=MA6=63345500.=Md/Wx=63345500/(87510)=72.39Mpa=95Mpab.計(jì)算剛度:用繞度迭加法計(jì)算四個(gè)力作用力梁的繞度比實(shí)際繞度偏于安全。YFmax=P(L-L1)L-(L- L1)93EIL =3415(410-25)410-(410- 25)932.0610615800410 =0.0177cm=0.177mmYA4max=P(L-L1- L2)L-(L- L1- L2)93EIL =3310(410-25-14)410-(410- 25-14)932.0610615800410 =0.0314cm=0.314mmYA5max=P(L-L1- L2- L3)L-(L- L1- L2- L3)93EIL =3310(410-25-14-26)410-(410- 25-14-26)932.0610615800410 =0.0597cm=0.597mmYA6max=P(L-L1- L2- L3- L4)L-(L- L1- L2- L3- L4)93EIL =3310(410-25-14-26-26)410-(410- 25-14-26-26)932.0610615800410 =0.0867cm=0.867mmYG2max=PL5L-L593EIL =2525115410-115932.0610615800410 =0.0851cm=0.851mmYmax=0.117+0.314+0.597+0.867+0.851=2.