交流变频调速曳引式货梯设计计算书.doc
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1、交流变频调速曳引式货梯TH320/0.5设计计算书 编制/日期: 审核/日期: 第 31 页TH320/0.5 交流变频调速曳引式货梯设计计算书 目录一、 电梯基本参数二、 轿厢自重计算三、 电梯主要零部件的设计计算及校核1. 底坑地面受承载计算2. 使用金属膨胀螺栓时对井道壁的要求3. 曳引电动机容量的计算4. 曳引轮输出扭矩M1计算5. 最大扭矩M的计算6. 曳引机主轴最大静载荷T的计算7. 满载时轿厢盘车力F1的计算8. 曳引力计算9. 曳引轮、反绳轮直径与曳引钢丝绳直径比值的计算10. 电梯悬挂钢丝绳安全系数的计算11. 轿架上梁的计算12. 轿架立侧梁的计算13. 轿架下梁的计算14
2、. 轿厢有效面积及通风面积的计算15. 轿厢运行速度的计算16. 渐近式安全钳的选型计算17. 轿厢导致的校核计算18. 对重导致校核计算19. 限速器造型计算20. 限速器钢丝绳安全系数的计算21. 限速器绳轮直径与安全绳直径比值计算22. 缓冲器选型计算23. 对重装置质量计算24. 顶层高度、底坑深度的计算四、 电气部分计算1. 主电源开关的选择2. 控制系统的选择3. 调速器的选择4. 交流接触器的选择5. 导线的选择一、 电梯基本参数1. 井道总高:h=19.35m2. 提升高度:H=13.70m3. 顶层高度:h1=4.05m4. 底坑深度:h2=1.6m5. 井道平面尺寸:(宽深
3、)=3.3m2.35m6. 井道结构:围深结构7. 服务层站数:4层/4站/4门8. 开门形式:旁开变频式门机9. 额定载重量:Q=3200kgf10. 额定速度:V=0.5m11. 轿厢有效尺寸:(宽深)=2250mm1900mm12. 开门宽度:M=1600mm13. 轿厢自重:P=2560.2kg14. 平衡系数:K平=0.40.5,取设计值为K平=0.4515. 曳引钢丝绳规格:71016. 曳引比:i1=4:117. 曳引机型号:MCG=30018. 曳引轮节径:Di=400 绳槽:规格710 节距:1519. 绳槽形状参数:槽型:Vndvcut.Vtn 口角:95度 槽的角度:30
4、度20. 曳引电机额定电压:P=11kw21. 曳引电机额定电压:V=380v22. 曳引电机额定频率:HZ=19.223. 曳引电机额定频率:96RPM24. 曳引电机额定电流:I=25A25. 曳引轮轴许用径向负荷:6000kg26. 曳引机额定输出柜矩:1100N.M二、 轿厢自重计算:P=2560.2kgf3200kgf载货电梯轿厢自重统计表轿厢部分序号零件名称数量单重总重序号零件名称数量单重总重1门过方1666下护板117172轿顶6342047轿厢地坎133333左右围壁12384568轿厢操纵箱116164左右立柱211229轿顶风扇1225轿底151851810日光灯224 轿
5、厢总重:1278kgf轿架部分序号零件名称数量单重总重序号零件名称数量单重总重1联结板44.317.26下梁11121122轿架上梁61471477拉杆座4143立侧梁2631268轿顶护栏140404拉杆410409其它133335导靴4124810反绳组492368 轿架总重:935.21kgf其它部分序号零件名称数量单重总重1光幕120202安全钳220403杂件176764应急灯1115轿门+门机1210210其它部件总重:347kgf电梯轿厢总重量合计:2560.2kgf三、 电梯主要零部件的设计计算及校核1. 底坑承载计算(1) 根据GB7588-2003标准中5.3.2.1要求:
6、底坑地面应能支撑每根导轨的作用力(导轨自重+安全钳动作瞬间的反作用力)轿厢导轨侧(2) 根据GB7588-2003标准中5.3.2.2要求:轿厢缓冲器支座下的底坑地面应能承受满载轿厢静载4倍的作用力:(3) 根据GB7588-2003标准中5.3.2.3要求:对重缓冲器支座下的底坑地面应能承受满载时对重静载4倍的作用力:q-电梯平衡系数,取q=0.45结论:经(1)(2)(3)项计算所有作用力可满足土建设计要求.2. 使用金属膨胀螺栓时对井道壁的要求该电梯井道为混凝土剪力墙结构,因此,导轨架用M16120金属膨胀螺栓固定,每个导轨架采用2个金属膨胀螺栓,且该螺栓打入墙体的深度应不小于90mm。
7、层门装置的门头安装均采用M12100金属膨胀螺栓固定,门套采用10mm金属圆钢与墙体预埋钢筋或用M12100金属膨胀螺栓进行现场焊接。3. 曳引电动机容量计算K-电梯平衡系数,取为0.45Q-电梯额定载重量,为3200kgfV-电梯额定速度,为0.5m/sN-曳引传动机械效率为89.34而本梯曳引机选用上海蒙特纳利驱动设备有限公司制造的MCG-300.电动机功率为11KW9.6KW。结论:电动机功率满足设计要求。4. 曳引轮输出扭矩M1按上海蒙特纳利驱动设备有限公司提供的产品参数,其曳引轮输出扭矩M1=1100NM5. 最大扭矩M的计算因实际正常运行最大扭矩M按超载10%计算。D1-曳引轮节径
8、M=1020(NM)400N,故在控制柜上增设一个符合GB7588-2003中14.2.1.4规定的紧急电动运行的电气操作装置,故能满足盘车力的要求。8. 曳引力的计算根据GB7588-2003标准规定,钢丝绳曳引应满足以下三个条件:轿厢装载至125%额定载荷时应保持平层状态不打滑应保证在任何紧急制动状态下,不管轿厢内是否为空载或满载,其减速度的值当对重压在缓冲器上而曳引机按电梯上行方向旋转时,应不可能提升空载轿厢所以可按GB7588-2003附录中曳引力计算采用下公式f-当量摩擦系数a-钢丝绳在绳轮上的包角,redT1、T2-曳引轮两侧曳引绳中的拉力e-自然对数的底 e2.718所以曳引力的
9、计算a. 钢丝绳在绳槽中的当量摩擦系数的计算由于MCG-300曳引机绳槽是半圆带切口型,绳槽上部角度r=30下部切口角=95钢丝绳在绳槽中的当量摩擦系数f应按三种工况进行计算:(1) 轿厢装载工况:M=0.1其中:可通过当量摩擦系数计算图得出:所以f=0.11.98=0.198(2) 轿厢紧急制行工况: (3) V3轿厢额定速度下对应的绳速=Vr式中:M曳引绳与曳引轮之间的摩擦系数 曳引轮绳槽的切口角=95 f钢丝绳在绳槽中的当量摩擦系数 r曳引钢丝绳的倍率=2(3) 轿厢滞留工况:M=0.2(4) 曳引钢丝绳在曳引轮上的包角(曳引比为4:1)(5) 计算mpcar(轿厢侧反绳轮惯量Jpcar
10、的折算质量kg)轿顶上的反绳轮,将其近似看成薄圆盘,则其转动惯量的折算质量Jpcar/R2所以:(6) 计算MSRcar(轿厢位于底层时轿厢侧的悬挂绳质量)轿厢位于底层时轿厢侧悬挂绳长度L=H=13.70采用7根直径中10的钢丝绳所以 MSRcar=713.70.555=53.22kg(7) 计算MCRcwt(轿厢位于底层时对重侧的补偿链质量)本梯未采用补偿链,所以MCRcwt=0(8) 计算MTrar(轿厢位于底层时随行电缆的质量)由于轿厢位于底层时随行电缆的质量由井道承受,故可不计。(9) 计算MCRcar(轿厢位于底层时轿厢侧的补偿链的质量)本梯未采用补偿链,所以MCRcar=0(10)
11、 计算MSRcwt(轿厢位于顶层时对重侧的悬挂绳质量)由于轿厢位于底层时对重侧的悬挂绳长度L=H=13.7采用7根直径=10的钢丝绳所以MSRcwt=713.70.555=53.22kg(11) 计算MCRcar(轿厢位于顶层时轿厢侧的补偿链质量)由于未采用补偿链,所以MCRcar=0(12) 计算MTrar(轿厢位于顶层时随行电缆的质量)由轿厢承受的随行电缆的长度为L=0.75H=10.275电缆密度为0.85kg/m所以MTrar=0.8510.275=8.737kg(13) 计算MSRcar(轿厢位于顶层时轿厢侧悬挂绳的质量)轿厢位于顶层时轿厢侧悬挂绳的质量可不计,所以MSRcar=0(
12、14) 计算MCRcwt(轿厢位于顶层时对重侧补偿链的质量)本梯无补偿链,所以MCRcwt=0(15) 计算Mcwt(对重的质量)Mcwt=(p+qQ)=2560.2+0.453200=4000.2kg(16) 根据GB75882003标准中附录M2曳引力计算,曳引力应按三种工况分别进行计算。T1/T2的静态比值应按轿厢装有125%额定载荷并考虑轿厢在井道不同位置时最不利情况进行计算,此处可忽略轿厢导靴与导轨的摩擦(轿厢装有125%额定载荷位于井道底层时最不利情况)T1/T2的动态比值应按空载轿厢或装有额定载荷时轿厢在井道不同位置时最不利情况进行计算,井道每一个运动部件都应正确,考虑其减速度和
13、钢丝绳的倍率,此处忽略轿厢导靴与导轨的摩擦(轿厢内装有额定载荷在底层时为最不利工况)正常情况下a=0.5m/s2。T1/T2的静态比值应按照空载轿厢且对重压在缓冲器上的情况进行计算。此处忽略轿厢导靴与导轨的摩擦(此时对重质量Mcwt=0)所以满足此工况时曳引力的要求。结论:该电梯曳引力按GB75882003附录M对以上三种工况进行校核,可以满足本电梯在不同工况条件下安全使用时对曳引力条件的要求。9. 曳引轮、反绳轮直径与曳引钢丝绳直径比值的计算(1) 曳引轮直径与曳引钢丝绳直径的比值满足GB75882003标准中9.2.1规定的不小于40倍要求。(2) 反绳轮直径与曳引钢丝绳直径的比值满足GB
14、75882003标准中9.2.1规定的不小于40倍要求。10. 电梯悬挂钢丝绳安全系数的计算根据要求:(1)曳引钢丝绳安全系数实际值S按GB75872003的附录N得到的曳引钢丝绳许用安全系数Sf.(2) 曳引钢丝绳安全系数实际值S按GB75882003的9.2.2规定的曳引钢丝绳许用安全系数最小值Sm.而本梯为7绳的曳引驱动电梯,其Sm为12.所以计算如下:a.求出曳引钢丝绳安全系数实际值S。T单根钢丝绳破断拉力总和=5200N P轿厢自重=2560.2kgn曳引绳根数=7 Q额定载荷=3200kgm曳引比=4:1 H轿厢至曳引轮悬挂钢丝绳长度=13.70q钢丝绳单位长度重量=34kg/10
15、0mb.按GB75882003的附录N计算出给定曳引钢丝绳许用安全系数计算值Sf:根据附录N表N1得知:当=95时,Nequiv(t)=6.7本体有2个定滑轮,故没有反向弯折Npr=2.引起简单折弯的滑轮数量Nps=6.所以Nequiv(p)=Kp(Nps+4Npr)=1(6+42)=14.0而Nequiv=Nequiv(t)+Nequiv(p)=6.7+14=20.7Dt曳引轮直径=400 dr曳引绳直径=10 Nequiv(t)曳引轮等效数量=6.7Nequiv(p)导向轮等效数量=14 Nequiv滑轮的等效数量=20.7Kp跟曳引轮和滑轮直径相关的系数=40所以根据曳引轮直径和曳引钢丝
16、绳的Dt/dr比值,等效的滑轮数量Nequiv,从GB75882003的附录图N1查得许用最小安全系数计算值Sf=24.8由于S=25.29曳引钢丝绳安全系数Sf=24.8S=25.29曳引钢丝绳许用安全系数最小值Sm=12即SSf. SSm.曳引钢丝绳安全系数校核通过。11. 轿架上梁的计算: 上梁机械强度计算: 上梁的受力情况可以近似地将其看成简支梁,承受的主要是轿厢的的偏载力及其制动器启动时的惯性,由于本次无机房采用下制式反绳轮,上梁不在承受自重和额定载荷的量;因此当上梁采用原反绳轮上制式的结构时,不再校核。特此说明。结论:轿架上梁强度满足使用要求。12. 轿架立侧梁的计算:轿架立侧梁截
17、面图(18号槽钢)。截面积A=2929mm2轿架立侧梁是拉伸与弯曲组合应力,弯曲应力由轿厢中载荷的不均匀性所造成。由于本次无机房采用下制式反绳轮,上梁不再承受拉伸应力;因此当上梁采用原反绳轮上制式的结构时,不再校核。特此说明。结论:轿架立侧梁强度满足使用要求。13. 轿架下梁的计算:将架下梁简化为简支梁,并设载荷均布,在日本建筑标准法中有如下计算:轿架下梁上平面受压应力,而下平面则受拉应力,故其下平面为危险面,下平面的抗弯截面模量Wx=152000mm3 下侧梁选用18号槽钢制作,故s=235MPa.结论:轿架下梁的强度满足使用要求。14. 轿厢有效面积及通风面积的计算:(1) 轿厢有效面积:
18、A=2.2500.9+0.081.8+0.0320.9=4.447m2根据GB75882003电梯制造与安装安全规范8.2.1为了防止人员的超载,轿厢面积应予以限制。为此额定载重量和最大有效面积之间的关系见表1:当电梯额定载重为2500kg时,轿厢的最大有效面积为5.0m2,额定载重量超过2500kg时,每增加100kg,面积增加0.16m2。故载重量3200kg电梯的轿厢最大有效面积为:故轿厢有效面积A轿厢最大有效面积A,满足标准要求。(2) 轿厢通风面积轿厢下部通风面积计算:S=(2.252+1.9)0.008+2.10.0064=0.102m2上式中的0.006为门扇与轿厢门之间隙,0.
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- 交流 变频 调速 曳引式货梯 设计 计算