Главная

Достижения

Реферат

Библиотека

Ссылки

Отчет

OTIS

Портал магистров ДонНТУ / 2009 / ФЭМА / Степанов Антон Валерьевич / Библиотека

Библиотека

В этом разделе находятся публикации по теме моей выпускной работы, а также те публикации, к которым я имею непосредственное отношение. Итак, читаем!

<< назад к списку статей

Конструкции и расчеты механического оборудования лифтов. Подъемные машины (лебедки)

1. Требования, предъявляемые к лебедкам лифтов

Кроме общих требований, предъявляемых обычно к машинам подъемно-транспортных устройств (достаточная мощность, надеж­ность, простота устройств, долговечность, удобство обслуживания, взаимозаменяемость сменных деталей, хорошие экономические показатели и пр.), к лифтовым машинам предъявляются дополнительно особые требования, вытекающие из специфики работы этих машин. Главные из них:

а) Лифтовые лебедки должны обладать повышенной степенью надежности и безопасности в эксплуатации; от этого зависит безаварийная работа лифтов.

б) Лифтовая лебедка должна останавливать кабину как можно точнее на уровне этажной площадки.

Образующаяся при остановке кабины разница уровней пола кабины и пола этажной площадки затрудняет загрузку и разгрузку кабины, снижает производительность лифта и безопасность пользования им.

в) Работа лифтовой лебедки должна быть плавной и бесшумной. Бесшумность особенно важна для лифтов, установленных в жилых домах. Неустранимые источники шума должны быть тщательно изолированы от конструкций здания. Плавность движения кабины без больших ускорений особенно важна для пассажирских и больничных лифтов.

г) Лифтовые лебедки должны быть особо компактны во избежание дорогого, часто недопустимого по архитектурным соображениям увеличения размеров машинных помещений.

Составными частями лифтовой лебедки являются канатоведущий орган (шкив или барабан), электродвигатель, тормоз и редуктор, посредством которого вращение электродвигателя передается канатоведущему органу. Все части лебедки компонуются на общей металлической плите, и только в отдельных случаях одна из опор вала канатоведущего органа, чаще всего барабана, ста­вится отдельно на фундаменте или балках.

Для высокоскоростных лифтов лебедки устраиваются без передаточного механизма и называются безредукторными.

У этих лебедок канатоведущий и тормозной шкивы насажива­ются непосредственно на вал тихоходного электродвигателя.

У редукторных лебедок вал электродвигателя соединяется с валом редуктора с помощью муфты.

2. Ускорения

Плавность движения кабины характеризуется ускорениями и замедлениями, создаваемыми подъемным механизмом в начале движения (при пуске) и в конце движения при торможении (оста­новке).

Ускорения вызывают дополнительные усилия в механизмах лифта и воздействуют на организм человека, находящегося в ка­бине лифта.

Большие ускорения могут вызывать болезненное состояние – головокружение, стесненное дыхание, чувство страха и пр. Это состояние у нетренированных людей наступает уже при ускорении 2,5 м/с² и выше, поэтому для лифтов не рекомендуется подни­мать ускорение (замедление) выше 2 м/с².

Организм человека заметно реагирует на быстрое изменение ускорения, т. е. на вторую производную от скорости или третью производную от пути, названную рывком скорости ρ:

где a – замедление;

v – скорость;

t – время;

s – путь.

При рывке скорости ρ = 3…5 м/с² движение настолько спо­койно и плавно, что пассажир почти его не ощущает.

Влияние рывка скорости ρ мало исследовано, но следует придерживаться основного правила: изменение скорости и ускоре­ний при пуске и остановке должно быть постепенным, плавным, как графически показано на рис. 13.

Плавно разгоняясь на участке 0–1, лифт приобретает макси­мальное ускорение на участке 1–2, которое затем снижается до нуля в точке 3, где лифт достигает нормальной скорости. Далее лифт движется с равномерной скоростью (участок 3–4), и в опре­деленном месте шахты перед остановкой начинается плавное за­медление, которое продолжается до точки 6, достигая максималь­ной величины на участке 5–6. Скорость уменьшается от номинальной величины v_н до остановочной v_o, которая требуется для получения точной остановки кабины на уровне этажа.

От точки 8 начинается окончательное торможение механизма также с постепенным изменением ускорения по кривой 8–10, и лифт останавливается. При дальнейшем движении процесс повто­ряется с той только разницей, что участок 3–4 может быть больше или меньше в зависимости от высоты этажа, как и участок 7–8 в зависимости от нагрузки и направления движения лифта, влияющих на путь торможения или «выбег» кабины.

На рис. 13 показан наиболее желательный вид кривой скоро­сти, отвечающий требованию плавности движения.

Такой график достигается пока сравнительно дорогими сред­ствами: с помощью электродвигателей постоянного тока, упра­вляемых изменением напряжения (схема генератор – двигатель), со сложной аппаратурой управления. При этой системе привода можно получить наибольшее ускорение и замедление на участка

Рисунок 13 – Графики пути, скорости, ускорений и рывков скорости движения кабины. S в м; v в м/с; a в м/с²; ρ в м/с³.

1–2 и 5–6 в пределах до 2,0–2,2 м/с² и рывки скорости на участках 0–1; 2–3; 4–5; 6–7; 8–9; 9–10 не выше 6 м/с³.

Хороший график скорости может быть достигнут в пределах высоты одного этажа (3,6 м) при скорости 1,8–2,0 м/сек; для по­лучения большей скорости с ускорениями и рывками скорости в указанных пределах потребуется больший путь; высоты одного этажа будет мало. В пределах двух этажей можно плавно достиг­нуть скорости 3,5 м/сек. Для плавного разгона до скорости 5–6 м/сек и спокойной остановки кабины требуется перегон на про­тяжении 4–5 этажей.

При односкоростных электродвигателях уменьшение ускоре­ний достигается или увеличением маховых масс на валу электро­двигателя, или включением в цепь ротора сопротивления у элек­тродвигателей с контактными кольцами. В тормозном периоде уменьшение величины замедления достигается также путем уве­личения маховых масс или ослабления пружин тормоза, или при­менением тормозных систем с увеличенным временем действия (электрогидравлических, моторных и др.)

Но следует помнить, что с уменьшением ускорений (замедле­ний) при торможении ухудшается точность остановки кабины на уровне этажей. Ослаблять тормоз надо осмотрительно, проверяя одновременно точность остановок.

В табл. 5 приведены величины ускорений, рекомендуемых для лифтов разных систем. 

Таблица 5 – Рекомендуемые ускорения при пуске и остановке лифта.

Средние расчетные ускорения получаются от деления номи­нальной скорости на время разгона или торможения:

Величины средних ускорений служат для подсчета времени, разгона и торможения, а также для определения производительности лифта.

Очень малые ускорения (менее табличных) невыгодны, так как сильно снижают производительность лифта.

Более же высокие ускорения, кроме отрицательного влияния на плавность хода и на состояние пассажиров, могут вызвать излиш­нее скольжение канатов на канатоведущем шкиве, что сопряжено-с увеличенным износом канатов и самого шкива.

3. Точность остановок кабины и способы ее достижения

Величина замедления при торможении зависит не только от величины тормозного момента, но и от величины груза, находящегося в кабине, и от направления движения. Кабина замедляется быстрее при движении вверх с грузом и, медленнее в том же направлении движения, но без груза. И, наоборот, при торможении кабины с грузом, движущейся вниз, замедление будет меньше, выбег будет больше.

При разных замедлениях получаются разные выбеги, т. е. пути торможения s_T:

где   s_T – путь торможения (выбег) в мм;

v₀ – скорость движения кабины в начале торможения, имею­щая определенную постоянную величину у данной си­стемы привода, в м/с;

а_ср – среднее замедление в м/с².

Так как импульс на замедление перед остановкой дается всегда в одном и том же месте шахты с помощью датчика или этажного выключателя, то кабина останавливается или выше площадки этажа, или ниже ее, в зависимости от направления движения и величины груза в кабине.

Рисунок 14 – Точность остановки кабины (схема).

Датчики или выключатели устанавливаются таким образом, чтобы разница в выбегах кабины с полным грузом и пустой дели­лась порогом шахтной двери пополам, как схематически показано на рис. 14.

Выключатель K_в поставлен так, чтобы кабина, двигавшаяся вверх, останавливалась в одном случае выше пола этажной пло­щадки на (h₁ – h₃)/2, а в другом случае, когда кабина полностью за­гружена, ниже пола на ту же величину. Точно так же выключа­тель K_н устанавливается так, чтобы разница в уровнях полов кабины, двигавшейся вниз, и этажной площадки была равна (h₄ – h₂)/2.

Эти величины характеризуют точность остановки кабины. Точностью остановки кабины принято называть полуразность тормоз­ных выбегов кабины при движении в одном направлении с грузом и без груза. Точность остановки при движении вверх и при движе­нии вниз может быть разной, но в расчет принимается большая величина.

Точность остановки ±10 мм считается достаточной для всех видов лифтов, но в некоторых случаях требуется и более высокая точность; в большинстве же случаев для грузовых лифтов, загру­жаемых без тележек, и пассажирских лифтов можно удовлетво­риться точностью ±50 мм.

Менее точная остановка затрудняет загрузку и разгрузку ка­бины и может служить причиной несчастных случаев.

При остановке кабины выше или ниже уровня площадки этажа более чем на 150 мм двери шахты заперты автоматическим замком.

У большинства лифтов торможение производится тормозом с постоянным тормозным моментом и только привод по системе г–д позволяет произвести остановку кабины, не прибегая к тормозу.

Для получения более или менее точной остановки надо иметь перед остановкой неболь­шую скорость, условно назван­ную нами «остановочной».

Установлено, что для точ­ности остановок в пределах +10 мм надо иметь «остано­вочную» скорость не выше 0,15 м/с.

У лифтов с односкоростным электродвигателем торможение начинается с полной ско­рости, поэтому область применения этих систем ограничена требованиями к точности остановок.

Рисунок 15 – Взаимосвязь скорости, ускорения и точности остановки кабины.

При скорости лифта с односкоростным электродвигателем выше 0,8 м/с и при ускорениях не более 1,5 м/с² нельзя добиться допустимой точности остановок ±120–150 мм (рис. 15).

Скорость 0,8 м/с можно считать предельной для простых систем с односкоростным электродвигателем.

Для получения более точных автоматических остановок нужно, чтобы привод лифта обеспечивал возможность получения уменьшенной скорости перед торможением.

Существует большое количество систем, обеспечивающих по­лучение уменьшенной остановочной скорости лифта. Все они могут быть разделены на две основные группы: системы электрического регулирования скорости и системы механического регули­рования скорости.

К первой группе относятся приводы на постоянном токе по си­стеме г–д и с реостатным управлением, а также приводы на трехфазном токе с двухскоростными электродвигателями с пере­ключением полюсов и приводы с двумя электродвигателями.

Ко второй группе относятся механические системы с микроприводами и микропередачами.

Литература

1. Кифер Л.Г., Абрамович И.И., Грузоподъемные машины, т II, Машгиз, 1949.

2. Корнеев Г.К., Исследование ускорений движения кабины лифта, Машгиз, 1954.

3. Корнеев Г.К. и Вышеславцев С. И., Расчет лифтовых уста­новок, Машгиз, 1950.

<< назад к списку статей