Расчет натяжения одной ветви тягового каната
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Исходные данные:
- Назначение лифта: пассажирский
- Грузоподъемность, кг: 500
- Скорость, м/с: 1,0
- Высота подъема, м: 45
- Размеры кабины AxBxh, м: 1,2х2,2х2,1
- Положение противовеса: сбоку
- Количество остановок: 14
- Масса кабины, кг: 1000
- Масса одного метра подвесного кабеля, кг/м: 1,5
- Конструкция дверей: автоматические
1.Статический расчет
1.1 Расчет и обоснование выбора тяговых канатов.
Расчет натяжения одной ветви тягового каната производится на статическую нагрузку при расположении кабины на уровне нижней посадочной площадки. статическое натяжение каната при нахождении кабины с номинальным грузом на уровне нижней этажной площадки.
где :
Q , Qк ,Qтк – соответственно, масса номинального груза кабины, тягового каната от точки схода с обода КВШ до подвески.
m – число параллельных ветвей канатов подвески кабины(6÷8);
Принимаем m=6;
Uп – кратность полиспаста, Uп=1;
g-ускорение силы тяжести =9,81 м/
-приближенная величина массы каната , кг.
где : qк =(0,3÷0,5) – ориентировочная масса 1м длины тягового каната, кг/м;
принимаем g=0,3 кг/м
Выбор тягового каната производится по каталогу с учетом обеспечения запаса прочности на разрыв.
P ≥ S·K
Где: K≥12 – коэффициент запаса разрывного усилия (ПУБЭЛ).
P-расчетная величина разрывного усилия каната, кН.
В качестве тяговых применяются 6 и 8 –ми прядные канаты с диаметром не менее 8мм(ПУБЭЛ).
Выбираем канат ЛК-0 с dк=8 мм; qтк=0,238; Рф=33,2 кН
Определяем фактическую величину коэффициента запаса прочности:
;
Где :
Рф – табличное значение разрывного усилия каната, кН.
Qтк =qk · m · (H+3÷5м)=0,238 · 6· (45+3)=68,544 -фактическая масса каната,кг.
qk - табличное значение величины массы 1м каната.
Кф=12,69 > К=12 – Условие выполнено
1.2 Расчет массы подвижных частей лифта
Масса номинального груза и масса кабины определены в исходных данных.
Масса противовеса рассчитывается с учетом уравновешивающей массы кабины и части массы номинального груза:
Где φ – коэффициент уравновешивания груза в кабине, принимается с учетом статических характеристик изменения фактической величины транспортируемого груза от 0.45 до 0,6
Принимаем φ=0,5
Масса гибких уравновешивающих элементов:
Где qу – погонная масса гибких уравновешивающих элементов , кг/м
Где qпк – погонная масса подвесного кабеля, кг/м
Ну – длина гибкого уравновешивающего элемента
Ну=0,5Н=0,5*45=22,5м
Масса неуравновешенной части тягового каната:
Расчетная масса подвесного кабеля:
1.3 Расчет сопротивлению движению груза,кабины,противовеса.Сопротивление движенею номинального груза.
Где ω – приведенная величина коэффициента сопротивления движению;
ω=0,12 ;
А , В – ширина и глубина кабины (1,2 ; 2,2) .
hb =h+0,6 расстояние между верхними и нижними башмаками кабины, мм
Cопротивление движению порожней кабины
а1,b1 =0,015 – поперечное и продольное смещение центра масс и кабины , м
kf =0,005 –коэффициент дополнительных сопротивлений
Сопротивление движению противовеса:
1.4 Расчет натяжения канатов, консольной окружной нагрузки КВШ и соотношения статической величины натяжения канатов.
Режим подъема неуравновешенного груза
1)Груженая кабина внизу , подъем. Тяговое усилие каната подвески кабины и противовеса.
Консольная нагрузка КВШ
Pk1=Sk1+Sп1=15,65+12,66=28,31 кН
Окружная нагрузка КВШ
Р1=S1max-S1min+0,2·S1max,KH=15,65-12,66+0,02·15,65=3,303 кН
Соотношение статического натяжения канатов Ѱ1=S1max/S1min=15,65/12,66=1,236 кН
2) Кабина вверху , спуск.
Консольная и окружная нагрузка КВШ
Pк2=Sк2+Sп2=10,49+13,21=23,7 ,Кн
P2=S2max-S2min+0,02·S2max =13,21-10,49+0,02·13,21=2,98 Кн
Соотношение статического натяжения канатов
Ѱ2=S2max/S2min=13,21/10,49=1,259 кН
Среднеквадратические расчетные значения окружной и консольной нагрузки КВШ
Pp =3,14 кН
Ркp =26,10 кН
1.5 Расчетное обоснование и выбор основных узлов лебедки.
1.5.1 Расчет мощности привода и выбор двигателя.
Мощность двигателя лебедки.
,кВт
Где :
Pp- расчетное окружного усилия КВШ ,Кн;
ɳм =0,7 –КПД механизма привода лебедки с частотным регулированием;
V = 1,0 – номинальная скорость движения кабины, м/с;
Для работы привода на большой скорости выбирается двигатель так, чтобы табличное значение мощности было равно или превышало расчетное значение.
=4,48 (кВт)
Выбираем двигатель : 4AMH160SB416HЛБУЗ
Техническая характеристика:
Мощность двигателя: N=5 кВт
Синхронная частота вращения nсинхр=1500 об/мин
Номинальная частота вращения n0=1380 об/мин
Номинальный крутящий момент: Мном=97-116 Нм
Максимальный крутящий момент: Мmax=101-122 Нм
Момент инерции ротора: Jр=0,80кг.м2
Ip=0,11 Кг·м²
1.5.2 Расчет параметров и выбор редуктора.
Предварительно производится определение рабочего диаметра КВШ.
D=E·d+d=40·8+8=328,мм
Е=40 –допустимое отношение между диаметром КВШ и каната из условия долговечности каната.
Расчетный эквивалентный момент на валу КВШ
Мэ = Рр·Кэ · 0,5·D=3,14·0,7·0,5·328=360,472 кНм
Где Кэ – коэффициент, учитывающий случайный характер изменения нагрузки на валу КВШ
Кэ=0.7…..0.9
Принимаем Кэ=0.7;
Расчетная величина передаточного числа редуктора:
Выбираем редуктор: РЧ-180-36
Технические характеристики:
Передаточное число: Uр=36;
Допускаемый крутящий момент: [Мкр]=2250 Нм;
Допускаемая консольная нагрузка: [Рк]=65кН;
Значение КПД: Прямой при пуске ηп=0.64
Прямой при nном η=0.80
Прямой при малой скорости ηм=0.65
Обратный при пуске ηпо=0.44
Обратный при nном ηо=0.75
Обратный при малой скорости ηмо=0.50
Диаметр квш D=0,498м
; D= Х=0,498 м = 498 мм - Диаметр КВШ.
1.5.3 Расчет параметров и выбор колодочного тормоза.
Расчетный тормозной момент
МТ=Кт·
Мт=2,5·=0,043 Кн
Где: ɳ - прямой КПД редуктора на номинальных оборотах большой скорости.
Кт =2,5 –коэффициент запаса тормозного момента (ПУБЭЛ)
Тормоз выбирается по данным таблицы 1.4 и расчетной величине тормозного момента.Момент инерции муфты с тормозным шкивом определяется в зависимости от диаметра тормозного шкива.
Выбираем тормоз: МП-201
Технические характеристики:
Тормозной момент - 85 Н.м
Тяговое усилие - 78кг
Диаметр тормозного шкива -200мм
ПВ % - 40
Максимальный ход якоря - 4мм
Время отпадания якоря, c – 0,15
1.5.4 Разработка схемы размещения оборудования лифта в плане шахты.
Согласно условию задания выбираем схему “B”
2. Динамический расчет.
2.1 Предварительные условия динамического расчета
Динамический расчет лебедки лифта с частотным регулированием
проводится с целью определения приведенного момента инерции,
динамических моментов расчетных режимах подъема (спуска) кабины и коэффициентов динамичности соотношения натяжения канатов, которые необходимы для расчета тяговой способности КВШ.
Требуемая плавность хода и точность остановки кабины обеспечивается программированием работы частотного преобразователя с учетом предварительного выбора требуемой величины ускорения (замедления) кабины лифта в диапазоне от 0,4 до 0,8 м/с2.
В целях снижения энергопотребления штурвал ручного привода делается съемным и его момент инерции не учитывается.
2.2 Размеры штурвала ручного привода.
Диаметр Dш принимается в приделах от 0,25 до 0,3м , выбираем 0,3 ; Jш=0,02 кГм
Ү=7800 кг/м –плотность стального (чугунного) литья.
Ширина обода штурвала δ= 32·Jш/π·Ү·D⁴ш =32·0,02/3,14·7800·0,0081=0,0032 м
2.3 Приведённая к ободу КВШ масса движущихся частей лифта.
1) Груженая кабина внизу , подъем.
+QТК =(1500+1273,69)+68,544=2842,234 =2843кг
2) Порожняя кабина вверху, спуск.
= [(Qk+Qпк+Qy)·ɳ²Б + Qп · ɳ Б ] ·1/U²п+ QТК= [(1000+33,75+23,69)·1+1250·1]·1+68,544=
=2375,984 =2376кг
2.4 Приведённый момент инерции поступательно движущихся масс.
; (i=1÷2)
, где ɳᵟп –прямой КПД редуктора на большой скорости при номинальных оборотах = 0,80
=1,25 ;
= (2843·0,248)/(4·1296)·1,25=0,170 ;
=(2376·0,248)/(4·1296)·1,25=0,142 ;
2.5 Расчетная величина приведенного момента инерции лебедки.
(i=1÷2)
=0,11+0,06+0,170=0,34 кг·м², < Jp
=0,11+0,06+0,142=0,312 кг·м² <Jp
Где JP, JM -моменты инерции ротора и тормозной муфты.
Jp =0,80 кг·м² (табл. 1.2)
JM =0,06 кг·м²
2.6 Определение динамических моментов пуска.
Динамический момент пуска при подъеме груженой кабины.
МД1 =Jc1 · где tп = = =1,66 м/c² ;
где
ɳн - номинальные обороты двигателя =1380 (об/мин)
ар – величина расчетного ускорения кабины (0,4÷0,8)
принимаем ар = 0,6 м/c²
МД1 =0,34·=29,58 н·М
Динамический момент пуска при спуске кабины.
МД2 =Jc2·= 0,312·=27,14 н·М
Cреднеквадратическое значение расчетного динамического момента.
Мдр =28,38 Hм
Расчетный статический момент двигателя при подъеме неуравновешенного груза.
Мс ==0,027 нМ
Максимальный момент двигателя.
Ммакс = = 2,94 нМ
Где
--коэффициент уменьшения момента при снижении напряжения питания двигателя на 10%
Контроль условий правильности выбора двигателя.
коэффициент запаса момента и коэффициент перегрузочной способности двигателя (примерно 2).
2.7 Коэффициент динамичности соотношения натяжения канатов.
λ = (9,81+0,6)/(9,81-0,6)=1,130
3 Расчетное обоснование параметров канавки обода КВШ
3.1 Минимальная величина тяговой способности КВШ
Үi =Ѱi · λ
Ү1= Ѱ1·λ=1,236·1,130=1,396
Ү2= Ѱ2·λ=1,259·1,130=1,422
3.2 Расчетная величина коэффициента тяговой способности КВШ
Үp =1,422 · 1,15=1,635
коэффициент запаса тяговой способности КВШ (1,05÷1,15)
Принимаем 1,15
3.3 Приведенное значение коэффициента трения между канатом
и ободом КВШ
угол обхвата обода КВШ канатом., радиан
Принимаем 165=2,88 радиан
µр=1/2,88·(In1,635)= 0,1666
3.4 Коэффициент влияния формы канавки на коэффициент трения
Где , Выбираем сталь
Кµ=0,1666/0,10=1,66
3.5 Геометрия профиля канавки КВШ
Определение угла подреза полукруглой канавки по расчетной величине
коэффициента
и расчетной зависимости
угол подреза полукруглой канавки обода КВШ
Выбираем форму канавки КВШ – полукруглая с подрезом, δ=630 =1,1 рад;
3.6 Контактное давление между канатом и канавкой КВШ
Для полукруглой канавки с подрезом
; p=3,97 МПА
наибольшая величина силы натяжения каната подвески
кабины и противовеса, Н
диаметр каната и КВШ, мм
допускаемая величина контактного давления, мПа
Величина допускаемого контактного давления определяется по формуле
интенсивно используемый грузовой лифт
;
, МПа
[P]=7,51 Мпа
Р<[P] – условие выполнено
2. 20 г
3. Статья- Некоторые вопросы виктимологии предпринимательства
4. Образование и церковь
5. Отношения Российской Федерации и Европейского Союза в контексте вступления России в ВТО
6. Тема- Международная торговля и платежный баланс План- Понятие открытой экономики
7. в т.ч. и молодая ГГ
8. Роль религии в образовании государства
9. КОНКУРСЫ 24 ДЕКАБРЯ вторник 12
10. Ансамбли различаемых сигналов. Структура устройств распознавания портретов. Оптимальная обработка некоррелированных портретов
11. Архитектура Руси в 16 веке
12. МЫ МОЛОДЫЕ ПОЛОЖЕНИЕо проведении карнавала Новогодний переполох
13. финансовои сфере Признаки кризисных явлений в экономике
14. Архитектура и принцип функционирования ЭС
15. ТЕМА Моральне виховання ПЛАН Основні аспекти морального виховання
16. Окружающий мир 1 класс Наши помощники ~ органы чувств Цель урока познакомить учся с органами чув
17. Рынок видеокассет характеризуется следующими данными- Цена
18. СЦЕНАРИЙ НОВОГО ГОДА Действующие лица- Дед Мороз Снегурочка Сорока БабаЯга Кикимора Черти Лис.html
19. і В зв~язку з введенням в радіоелектронній галузі нових технологічних процесів і інтенсифікацію існуючих
20. Социальная динамика науки