曳引力及曳引機選型計算

1、 曳引力及曳引機選型計算1電梯曳引的校核計算1.1 有關(guān)電梯曳引的要求：根據(jù)GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中9.3，本類型乘客電梯的電梯曳引應(yīng)滿足以下三個條件:(1) 轎廂裝載至125%額定載荷的情況下應(yīng)保持平層狀態(tài)不打滑；(2) 必須保證在任何緊急制動的狀態(tài)下，不管轎廂內(nèi)是空載還是滿載，其減速度值不能超過緩沖器（包括減行程的緩沖器）作用時減速度的值；任何情況下，減速度不應(yīng)小于0.5m/s2;(3) 當對重壓在緩沖器上而曳引機按電梯上行方向旋轉(zhuǎn)時，應(yīng)不能提升空載轎廂；(4) 設(shè)計依據(jù)可按照GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中的附錄M。1.2 電梯曳引的校核計算：1.

2、2.1計算選用參數(shù)：本類型乘客電梯的曳引輪繩槽采用帶切口的半圓槽。表1.1中的參數(shù)為本計算選用參數(shù)。表1.1參數(shù)名稱參數(shù)代號單位參數(shù)值備注本類型電梯轎廂自重PKg800電梯額定速度Vm/s0.75電梯平衡系數(shù)q%48額定載重量QKg630電梯提升高度Hm57.92本類型電梯曳引鋼絲繩的倍率（曳引比）1采用鋼絲繩根數(shù)8本類型電梯采用鋼絲繩單位長度重量Kg/m0.347本類型電梯采用補償鏈根數(shù)0本類型電梯采用補償鏈單位長度重量Kg/m0本類型電梯采用隨行電纜根數(shù)1本類型電梯采用隨行電纜單位長度重量Kg/m0.98自然對數(shù)的底e2.71828鋼絲繩在繩輪上的包角degree180rad3.1416曳

3、引輪半圓槽開口角degree30曳引輪半圓槽下部切口角degree95重力加速度gm/s29.811.2.2根據(jù)GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范的要求，曳引應(yīng)滿足的計算條件：(1)在轎廂裝載和緊急制動條件時，曳引應(yīng)滿足如下公式：其中：e 自然對數(shù)的底 f 鋼絲繩在繩槽中的當量磨擦系數(shù) 鋼絲繩在繩輪上的包角 T1,T2繩輪兩側(cè)的鋼絲繩分配的張力(2)在轎廂滯留條件時，曳引應(yīng)滿足如下公式：其中：e 自然對數(shù)的底 f 鋼絲繩在繩槽中的當量磨擦系數(shù) 鋼絲繩在繩輪上的包角 T1,T2繩輪兩側(cè)的鋼絲繩分配的張力1.2.3帶切口槽的半圓形繩槽當量摩擦系數(shù)的計算：(1)帶切口槽的半圓形繩槽當量摩

4、擦系數(shù)可按如下公式計算： 其中： 下部切口角度值 槽的角度值磨擦系數(shù)= =1.972(2)摩擦系數(shù)可按如下公式計算：a. 在裝載工況條件下： =0.1b. 在緊急制停條件下：=，其中v為轎廂額定速度下對應(yīng)的繩速v=Rt×V=1×0.75=0.75 m/s，所以，=0.093c. 在轎廂滯留工況條件下：=0.2(3)帶切口槽的半圓形繩槽當量摩擦系數(shù)的計算：a.在裝載工況條件下： f=1.972=1.972×0.1=0.1972b.在緊急制停條件下：f=1.972=1.972×0.093=0.1834c.在轎廂滯留工況條件下：f=1.972=1.972

5、15;0.2=0.39441.2.4除轎廂、對重裝置以外的其它部件的懸掛質(zhì)量的計算：(1) 曳引鋼絲繩質(zhì)量的計算：曳引鋼絲繩質(zhì)量 =8×0.347×57.92×1120.6 Kg(2) 補償鏈的懸掛質(zhì)量的計算：補償鏈懸掛質(zhì)量 =0 Kg(3) 隨行電纜的懸掛質(zhì)量的計算：隨行電纜的懸掛質(zhì)量 =1×0.98×57.92 / 228.4 Kg1.2.5在轎廂裝載工況條件下的曳引校核計算：(1)當載有125額定載荷的轎廂位于最低層站時：a.=1688 Kgb.=1102.4 Kgc.=e0.1972×3.1416=1.858d.=1.5312

6、 < =1.858e.結(jié)論：在轎廂裝載工況條件下，當載有125額定載荷的轎廂位于最低層站時，曳引鋼絲繩不會在曳引輪上滑移，即不會打滑。(2)當載有125額定載荷的轎廂位于最高層站時：a.=1615.9 Kgb.=1202.9 Kgc.=e0.1972×3.1416=1.858d.=1.3433 < =1.858e.結(jié)論：在轎廂裝載工況條件下，當載有125額定載荷的轎廂位于最高層站時，曳引鋼絲繩不會在曳引輪上滑移，即不會打滑。1.2.6在緊急制停工況條件下的曳引校核計算：(1)當載有100額定載荷的轎廂位于最低層站時：a.=15829.71 Nb.=10263.3 Nc.=

7、e0.1834×3.1416=1.7792d.=1.5424 < =1.7792e.結(jié)論：在緊急制停工況條件下，當載有100額定載荷的轎廂位于最低層站時，曳引鋼絲繩不會在曳引輪上滑移，即不會打滑。(2)當空載的轎廂位于最高層站時：a.=12452.15 Nb.= =7712.404 Nc.= e0.1834×3.1416=1.7792d.=1.6146 < =1.7792e.結(jié)論：在緊急制停工況條件下，當空載的轎廂位于最高層站時，曳引鋼絲繩不會在曳引輪上滑移，即不會打滑。1.2.7在轎廂滯留工況條件下的曳引校核計算：(1) 本計算考慮的是當轎廂空載且對重裝置支撐

8、在對重緩沖器上時的曳引校核。(2) 具體校核計算如下：a.=828.4 Kgb.=100.5 Kgc.=e0.3944×3.1416=3.4523d.=8.243 >=3.4523e.結(jié)論：當轎廂空載且對重裝置支撐在對重緩沖器上時，在轎廂滯留工況條件下，曳引鋼絲繩可以在曳引輪上滑移，即打滑。1.3結(jié)論符合GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中9.3的要求。2電梯曳引機的選型計算2.1 本類型電梯選用的曳引機為交流永磁同步無齒輪曳引機，其主要參數(shù)如表8.2：表8.2參數(shù)名稱參數(shù)代號單位參數(shù)值備注曳引機型號SWTY1-800-100曳引機額定轉(zhuǎn)速nr/min48曳引機額定

9、輸出轉(zhuǎn)矩N.m1015曳引機最大輸出轉(zhuǎn)矩N.m1015曳引機額定功率KW5.1曳引機額定電壓VAC360曳引機額定電流A12曳引機額定頻率FnHz8曳引輪節(jié)徑Dmm400電梯曳引比1:1曳引機額定效率%94曳引機工作制S5曳引機每小時起動次數(shù)h-1180曳引機主軸最大允許負荷RmaxKg60002.2 有關(guān)電梯曳引機的選型的要求：(1) 根據(jù)曳引機有關(guān)額定參數(shù)所得電梯的運行速度與電梯額定速度的關(guān)系應(yīng)滿足GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中12.6中電梯速度的要求，即：當電源為額定頻率，電動機施以額定電壓時，電梯的速度不得大于額定速度的105%，宜不小于額定速度的92%；(2) 電梯

10、的直線運行部件的總載荷折算至曳引機主軸的載荷應(yīng)不大于曳引機主軸最大允許負荷；(3) 曳引機的額定功率應(yīng)大于其容量估算；(4) 電梯在額定載荷下折合電機轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于曳引機的額定輸出轉(zhuǎn)矩；(5) 電梯曳引電機起動轉(zhuǎn)矩應(yīng)不大于曳引機的最大輸出轉(zhuǎn)矩。2.3 曳引機的選型計算：2.3.1計算選用參數(shù)：本類型乘客電梯的曳引輪繩槽采用帶切口的半圓槽。表8.3中的參數(shù)為本計算選用參數(shù)。表8.3參數(shù)名稱參數(shù)代號單位參數(shù)值備注本類型電梯轎廂自重PKg800電梯額定速度Vm/s0.75電梯平衡系數(shù)q%48額定載重量QKg630電梯提升高度Hm57.92本類型電梯曳引鋼絲繩的倍率（曳引比）1:1曳引鋼絲繩重量Kg120

11、.6補償鏈懸掛重量Kg0隨行電纜懸掛重量Kg28.4電梯機械傳動總效率%73電機軸承摩擦系數(shù)0.04電機軸承處的軸半徑rmm82.5曳引輪及所有系統(tǒng)滑輪節(jié)徑Dmm400重力加速度gm/s29.812.3.2電梯額定速度的核算：(1) 電梯額定速度的核算的設(shè)定：當電動機的輸入電源為額定頻率60Hz，電動機施以額定電壓360VAC時，電動機的轉(zhuǎn)速為36 r/min。(2) 電梯額定速度應(yīng)為=0.754 m/s(3) 結(jié)論：符合本計算中8.2.2(1)中的要求2.3.3電梯的直線運行部件的總載荷折算至曳引機主軸的載荷的計算：(1) 電梯的直線運行部件的總載荷計算：電梯的直線運行部件的總載荷Rall

12、= P+Q+（P+ q×Q）+Wr1+Wr2+Wr3= 800+630+（800+0.48×630）+120.6+0+28.4= 2681.4Kg(2) 電梯的直線運行部件的總載荷折算至曳引機主軸的載荷R = =2681.4Kg=26304.534N < Rmax=6000Kg(3) 結(jié)論：符合本計算中8.2.2(2)中的要求。2.3.4曳引電機容量的估算：(1) 曳引電機的容量可按靜功率進行計算。(2) 曳引輪節(jié)徑線速度的計算：曳引輪節(jié)徑線速度VTR=0.754 m/s(3) 曳引電機的所需靜功率估算：曳引電機的所需靜功率N=3.32KWN=3.32KW <

13、Pn=5.1KW(4) 結(jié)論： 符合本計算中8.2.2(3)中的要求。2.3.5電梯在額定載荷下的電機轉(zhuǎn)矩的核算：(1) 電梯的最大不平衡重量計算：電梯的最大不平衡重量Ts=P+Q+Wr1-（P+q×Q）-Wr2=800+630+120.6-（800+0.48×630）-0= 448.2 Kg(2) 電梯在額定載荷下的電機轉(zhuǎn)矩計算：在此計算中，考慮導向輪、反繩輪及導軌與導靴的摩擦阻力和鋼絲繩的僵性阻尼，設(shè)效率為85%。電梯在額定載荷下的電機轉(zhuǎn)矩Ms= =517.28 N.m < Mn=1015N.m(3) 結(jié)論：符合本計算中8.2.2(4)中的要求。2.3.6曳引電機

14、起動轉(zhuǎn)矩的核算：(1) 摩擦轉(zhuǎn)矩的計算：摩擦轉(zhuǎn)矩Mf=173.61N.m(2) 加速轉(zhuǎn)矩的計算：a. 電梯直線運動部件換算至曳引輪節(jié)圓上的轉(zhuǎn)動慣量計算：電梯直線運動部件的轉(zhuǎn)動慣量J1=26.814Kg.m2b. 旋轉(zhuǎn)運動部件的轉(zhuǎn)動慣量計算：以下表8.4為本類型電梯旋轉(zhuǎn)運動部件的轉(zhuǎn)動慣量計算表。表8.4旋轉(zhuǎn)運動部件名稱直徑（m）質(zhì)量（Kg）mD2（Kg.m2）換算至曳引輪的mD2（Kg.m2）曳引機旋轉(zhuǎn)部件0.415224.3224.32mD224.32旋轉(zhuǎn)運動部件的轉(zhuǎn)動慣量J2=24.32Kg.m2c. 總轉(zhuǎn)動慣量的計算：總轉(zhuǎn)動慣量J=J1+J2=26.814+24.32=51.134Kg.m2d. 最大起動角加速度的計算：(a) 轎廂的設(shè)計最大起動加速度a為0.4m/s2(b) 曳引輪圓周處最大切向加速度a1=Rt×a=1×0.4=0.4m/s2(c) 最大起動角加速度=2/s2e. 最大加速轉(zhuǎn)矩的計算：最