观光电梯机械设计计算书.xls

编号：q/jsw003-2008 版本号：00 tgj1000-1.75计算书 （观光电梯） 编制: 校对: 标准化: 审定: 批准: 更改文件号签字日期更改文件号签字日期 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第1页版本号:00 目 次 1、主要参数 2 2、轿厢面积的验算验算 2 3、轿架强度计算 2 4、主钢丝绳安全校核计算 3 5、搁机梁校核计算 4 6、门电动机容量计算 5 7、底坑深度及顶层高度的计算 6 8、轿厢导轨强度计算 7 9、曳引能力计算 2 11 10、井道支反力的计算 13 11、机房发热量和通风量的计算 14 12、轿厢通风面积计算 15 13、限速器校核计算 15 14、安全钳校核计算 15 15、油压缓冲器校核计算 216 16、电梯平衡系数的计算 16 17、井道通风量计算 16 18、夹绳器的校核计算 17 19、主要电气件参数表 17 参考文献 17 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第2页版本号:00 tgj1000-1.75计算书 1 主要参数 额定载重： w=1000kg 轿厢自重： w=1400kg 额定速度： v=1.75m/s 拖动方式： 交流变频调压调速 主钢丝绳： 136 绳吊比： 1:1 限速器型号： xsq115 限速器限钢丝绳直径： 8 开门型式： 中分双扇 开门宽度： op=900mm 门机功率： 80w 安全钳型号： aq1 导轨（轿厢/对重）: t89/b/tk5a 轿厢内尺寸： 1300mm*2350mm 轿厢外尺寸： 1350mm*2520mm 轿厢缓冲器： hyf275液压缓冲器 对重缓冲器： hyf275液压缓冲器 2 轿厢面积的验算 轿厢面积s=a(b-650)+(0pc)+(/2650) = 3.3 观光梯半径650 a 轿厢内宽 = 1.3 b 轿厢内深 = 2.35 op 开门宽度 = 0.9 c 前壁厚度 = 0.08 根据gb7588-2003标准的8.2.1表1的规定: 载重1000kg轿厢的最大有效总面积s1=2.4m2 超载面积=(s-s1)/s1100%=3.75%5% 结论:符合根据gb7588-2003标准的8.2.1表1的规定.1的要求。 3 轿架强度计算 3.1 轿架立柱强度校核 立柱为用2块6钢板折弯制作,材料q235a,许用应力b =410n/2 拉伸应力a=(wcwq)*9.8/a =9.6n/2 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第3页版本号:00 wc 轿厢自重： = 1400 kg wq 额定载重： = 1000 kg a 钢板截面积 = 2430.2 mm2 安全率b/a 40.97.5 结论:安全 3.2 上横梁弯曲强度校核 上横梁用2块6钢板折弯制作,材料q235a, = 110 n/mm2 许用应力b 最大弯矩mmax=9.8*(wwq)*l/4 = 985512 ncm wc 轿厢自重： = 1400 kg wq 额定载重： = 1000 kg l 上横梁长度 = 143.2 上横梁截面系数zx = 242.8 3 应力b=mmax/zx/100 = 26.01 n/mm2 安全率b/b = 19.767.5 结论:安全 4 主钢丝绳安全校核计算 4.1 安全系数s=pr*n/pw = 24.85 12 pr 单根钢丝绳破断力 = 63000 n n 曳引绳根数 = 6 pw 轿厢侧静拉力 = 9451.2 n wc 轿厢自重 = 1400 kg wq 额定载重 = 1000 kg wr 钢丝绳的单位重量 = 0.339 kg/m l 轿厢位于最低层时单根钢丝绳长度 = 38 m i 绕绳倍率 = 1 结论:符合根据gb7588-2003标准的8.2.1表1的规定.9.2.2a 4.2 曳引绳槽为u型槽,=100o 滑轮等效数量nequiv=nequiv(t)nequiv(p) = 13.0 nequiv(t) 曳引轮等效数量,查得 = 10.0 nequiv(p) 导向轮的等效数量 =kp(nps+4npr) = 3.0 kp 跟曳引轮和滑轮直径有关的系数=(dt/dp ) = 1.0 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第4页版本号:00 nps 引起简单弯折的滑轮数量 3 npr 引起反向弯折的滑轮数量 0 dt 曳引轮直径 620 dp 滑平均轮直径 520 dr 钢丝绳径 13 log 695.85106neqniv eqniv dt 8.567 dr 2.6834 dt 2894 2.894 log77.09 dr r sf f=10 = 22.6512 sf f 安装系数 结论：sf f s，符合gb7588-2003 9.2.2要求。 5 搁机架校核计算 轿厢体自重: wc = 1400 kg 额定载重量: wq = 1000 kg 对重架总重: wd = 1580 kg 钢丝绳自重: wr = 122 kg 动力系数: k = 2 搁机梁用250799槽钢，共3条 槽钢截面: ix = 10602 4 zx = 846 3 弹性模具： e = 21000000 n/2 l = 245 l1 = 100 l2 = 220 p1=k*(wcwqwr)*9.8 = 44419 n p2=k*wd*9.8 = 27048 n r2=(p1*l1p2*l2)/l = 47698 n r1=p1p2r2 = 29649 n 弯矩 ma=r1*l1 = 2964878 n.cm tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第5页版本号:00 mb=r2*(l-l2) = 1192455 n.cm mmax=ma = 2964878 n.cm 应力b=mmax/zx/100 = 35.05 n/mm2 安全率b/b = 11.70 5 挠度 fa= p1l1(l-l1) = 0.0584 cm 93eil fb= p2(l-l2)l-(l-l2)/ = 0.0140 cm 93eil f=fa+fb = 0.0725 cm 变形率f/l = 0.00295771 1/1666=0.0006 结论:安全 r1 p1 p2 r2 a b l1 l2 l 6 门电动机容量计算 6.1 门的型号及规格 6.2 电动机容量用下列公式计算 p=f*v/n f 门驱动力=w*aw*a*fc v 门开闭速度(平均速度) = 0.3m/s n 门驱动效率 = 0.9 w 门重量 主门(包括门板、门吊架滑轮组及杂件）重 = 64 kg 副门(包括门板、门吊架滑轮组及杂件）重 = 56 kg a 门开闭的加速度 = 1.47m/s 门行走时的摩擦系数 = 0.04 fc 自闭装置的拉闭力 = 26.4 n 6.3 关于主门、副门分别计算驱动力的电动机容量 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第6页版本号:00 主门f1=w*a-w*a*+fc = 124.2 n p1 = 41.4 w 副门f2=w*a-w*a* = 85.6 n p2 = 28.5 w 6.4 门电动机总容量: p=p1+p2 = 70 w 80w 结论:设计选用80w直流电动机安全 7 底坑深度及顶层高度的计算 7.1 底坑深度hk的计算 1)按照gb75882003 5.7.3.3. a)要求: hk=h1+h2+h3+0.5 = 1.245 m 2)按照gb75882003 5.7.3.3. b) 1)要求: hk=h6+h2+h3+0.5 = 1.385 m 3)按照gb75882003 5.7.3.3. b) 2)要求,对导靴及护脚板部分分别计算: 3.1)导靴部分 hk=h4+h2+h3+0.1 = 1.238 m 3.2)护脚板部分: hk=h5+h2+h3+0.1 = 1.419 m h1 轿底加强梁与踏板面间的距离 = 0.235 m h2 轿底加强梁与缓冲器的距离 = 0.3 m h3 缓冲器的最大行程 = 0.21 m h4 踏板面至导靴底部的距离 = 0.435 m h5 踏板面至护脚板底部的距离 = 0.375 m h6 轿底挂线架与踏板面的距离 结论:hk最大值1.419m,现我公司底坑深度为2.0m,完全满足gb7588-2003标准的要求。 7.2 顶层高度hd的计算 1)按照gb75882003 5.7.1.1. a)要求: hd=h1+h2+h3+0.1+0.035v2 3.250 4.22 m 2)按照gb75882003 5.7.1.1. b) 要求: hd=h4+h2+h3+0.1+0.035v2 +3.250= 4.402 m 3)按照gb75882003 5.7.1.1. c) 1)要求: hd=h5+h2+h3+0.3+0.035v2 +3.250= 4.542 m 4)按照gb75882003 5.7.1.1. c) 2)要求: j08 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第7页版本号:00 hd=h7+h2+h3+0.1+0.035v= 3.967 m 5)按照gb75882003 5.7.1.1. d) 1)要求: h=h4+h2+h3+0.5 = 3.475 m 6)按照gb75882003 5.7.1.1. d) 2)要求: hd=h6+h2+h3+0.1+0.035v = 2.517 m h1 踏板面至上横梁导靴顶部的距离 = 3.15 m h2 轿底加强梁与缓冲器间的距离 = 0.3 m h3 缓冲器的最大行程 = 0.21 m h4 轿顶顶部与踏板面间的距离 = 2.465 m h5 防护栏顶部至踏板面的距离 = 3.175 m h6 轿厢顶层平层时对重顶部至底层踏板面的距离 = 1.8 m h7 轿厢顶最高部件至踏板面的距离 = 3.250 m v 电梯额定速度 = 1.6 m/s 结论:hd最大值4.542m,现我公司顶层高度为4.6m,完全满足gb7588-2003标准的要求。 8 轿厢导轨强度计算 a.基本参数: 轿厢自重: p = 1400 kg 额定载重: q = 1000 kg 导轨型号: t89/b 导轨导向面宽: b = 16 导轨截面高: h = 62 导轨横截面积: a = 1099 弹性模量: e = 210000 n/ 回转半径: ix = 19.2 x方向惯性矩: jx = 403500 4 y方向惯性矩: jy = 264900 4 x方向抗弯模量: wx = 9290 y方向抗弯模量: wy = 7060 导轨支架间矩: l = 2500 上下导向的距离: h = 3691.4 轿厢内宽度: b = 1300 轿厢内深度: d = 2350 导轨与导轨支架联结系数: f = 4 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第8页版本号:00 正常工况导轨的许用应力:w = 165 mpa 非正常工况导轨的许用应力:k = 205 mpa 正常工况导轨x方向的许用挠度:x = 5 正常工况导轨y方向的许用挠度:y = 5 k1 = 2 k2 = 1.2 n = 2 b. 导轨验算: 1 安全钳动作时 1.1 弯曲应力计算: a)由导向力引起的y轴方向的弯曲应力计算: fx=k1*g*(q*xq+p*x)/(n*h) = 730.1 n my=3*fx*l/16 = 342222.8 n y=my/wy = 28.8 mpa 第一种载荷分布情况（见图一） 相对x轴：xq=xc+dx/8 = 275 xp = 0 b）由导向力引起的x轴方向的弯曲应力计算： fy=k1*g*(q*yq+p*yp)/(n/2*h) = 1061.928 n mx=3*fy*l/16 = 497778.6 n.mm x=mx/wx = 34.3 mpa 第二种载荷分布情况（见图二） 相对y轴：xc=xq = 90 yq=dy/8 = 200 yp = 0 1.2 压弯应力的计算: fk=k1*g*(p+q)/n = 21560 n y=(fk+k3*m)*/a = 26.4 mpa 1.3 复合应力计算 m=x+y = 63.1 mpa perm=205mpa =m+(fk+k3*m)/a = 76.8 mpa perm=205mpa c=k+0.9*m = 83.15 mpa perm=205mpa 结论:复合应力计算满足要求! 1.4 翼缘弯曲应力计算: tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第9页版本号:00 k=1.85*fx/c = 14.97 mpa perm=205mpa 结论:翼缘弯曲应力满足要求！ 1.5 挠度计算: x =0.7*fx*l/(48*e*jy) = 1.495 perm=5 x =0.7*fx*l/(48*e*jx) = 1.930 perm=5 结论:挠度计算符合要求！ 2 正常使用、运行时 2.1 弯曲应力计算: a)由导向力引起的y轴上的弯曲应力计算: fx=k2*g*(q*(xq-xs)+p*(xp-xs)/(n*h) = 438.0 n my=3*fx*l/16 = 205334 n.mm y=my/wy = 17.3 mpa 第一种载荷分布情况（见图一） 相对x轴：xq=xc+dx/8 = 275 xp = xs = 0 b）由导向力引起的x轴上的弯曲应力计算： fy=k2*g*(q*(yq-ys)+p*(yp-ys)/(n/2*h) = 637.2 n mx=3*fy*l/16 = 298667.2 n.mm x=mx/wx = 20.6 mpa 第二种载荷分布情况（见图二） 相对y轴：xc=xq = 90 yq=dy/8 = 200 ys=yp = 0 2.2 压弯应力的计算: 因属正常使用、运行工况,不发生压弯情况,忽略附加装置作用于导轨上的力,故压弯应力计算为0。 2.3 复合应力计算 m=x+y = 37.9 mpa perm=205mpa 结论:复合应力的计算满足要求! 2.4 翼缘弯曲应力计算: f=1.85*fx/c = 8.98 mpa perm=205mpa 结论:翼缘弯曲应力满足要求! 2.5 挠度计算: x =0.7*fx*l/(48*e*jy) = 0.897 perm=5 x =0.7*fy*l/(48*e*jx) = 1.158 perm=5 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第10页版本号:00 结论:挠度计算符合要求！ 3 正常使用、装卸载时 3.1 弯曲应力计算: a)由导向力引起的y轴上的弯曲应力计算(见图三): fx=g*p*(xp-xs)+fs*(x1-xs)/(n*h) = 430.1 n mx=3*fx*l/16 = 201600 n.mm y=my/wy = 16.9 mpa fx=0.4gq = 3920 n xp = xs = 0 x1 = 810 b）由导向力引起的x轴上的弯曲应力计算： 正常使用、装卸载时,x轴上的弯曲应力为0,故压弯应力x=0 3.2 压弯应力的计算: 正常使用、装卸载时不发生压弯情况,故压弯应力0 3.3 复合应力计算 m=y = 16.9 mpa perm=165mpa 3.4 翼缘弯曲应力计算: f=1.85*fx/c = 8.82 mpa perm=165mpa 结论:翼缘弯曲应力满足要求! 3.5 挠度计算: x =0.7*fx*l/(48*e*jy) = 0.881 perm=5 x =0.7*fy*l/(48*e*jx) = 0 perm=5 结论:挠度计算符合要求！ 综上所述,导轨计算符合gb7588-2003标准要求！ y dy=1600 xc=90图一图二 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第11页版本号:00 9 曳引能力计算 9.1电机功率计算 电机容量采用公式:n=qv(1-)/102i = 11.08kw q 额定载重量 = 1000 kg v 曳引轮节径线速度 = 1.75 m/s 电梯平衡系数 = 0.47 机械传动总效率 = 0.75 i 绕绳倍率 = 1 选用曳引机功率 = 15kw 结论:选用曳引机的功率为15kw合适 9.2 曳引条件计算(当量摩擦系数按曳引绳槽为未经硬化处理计算 轿箱体自重: wc = 1400kg 额定载重量: wq= 1000kg 对重架总重: wd= 1580kg 钢丝绳自重: wr= 122kg 随行电缆重量: ws= 383.1kg 补偿链重量: wb= 278.8kg 曳引绳包角: = 142 度= 2.477 弧度 = 105 度= 1.83 弧度 = 30 度= 0.523 弧度 绳轮线速度: v = 1.75 m/s 减速度: a = 0.6 m/s tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第12页版本号:00 第一种情况:125%载重，轿厢位于最低层时: 摩擦系数 = 0.1 f = 0.217 gbgbp bg m sinsin 2 sin 2 cos4 +- - =f efa = 1.712 t1=1.25*wq+wc+wr = 2066.27 kg t2=wd+wb = 1558.8 kg t1/t2 = 1.326 efa = 1.712 结论:满足要求！ 第二种情况:紧急制停工况,轿厢空载最高层时: 摩擦系数=0.1/(1+v/10) = 0.085 f = 0.161 efa = 1.489 t1=(wd+wr)*(9.8+a) = 15041.2 kg t2=(wc+ws+wb)*(9.8-a) = 11609.5 kg t1/t2 = 1.296 efa = 1.489 结论:满足要求！ 第三种情况:紧急制停工况,轿厢空载最低层时: 摩擦系数=0.1/(1+v/10) = 0.085 f = 0.161 efa = 1.489 t1=(wq+wc+wr)*(9.8+a) = 19409.2 kg t2=(wd+wb)*(9.8-a) = 14341 kg t1/t2 = 1.353 efa = 1.489 结论:满足要求！ 第四种情况:停滞工况,轿厢空载位于最高层时: 摩擦系数 = 0.2 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第13页版本号:00 f = 0.434 efa = 2.931 t1=wc+ws+wb = 1261.9 kg t2=wr = 66.27 kg gbgbp bg m sinsin 2 sin 2 cos4 +- - =f gbgbp bg m sinsin 2 sin 2 cos4 +- - =f gbgbp bg m sinsin 2 sin 2 cos4 +- - =f t1/t2 = 19.042 efa = 2.931 结论:满足要求！ 综上所述,曳引条件计算满足要求！ 曳引轮节径 d = 620 曳引钢丝绳直径 d = 13 d/d = 47.69 40 符合gb7588-2003/9.2.1的规定 9.4 电梯速度计算 电梯速度 v =dn/60ii = 1.75 m/s d 曳引轮直径 = 0.62 m n 电机转速 = 1440 r/min i 减速比 = 55:2 i 绕绳倍率 = 1 满足7588-2003/12.6的规定。 10 井道支反力的计算 10.1 机房支反力的计算: 由第5点搁机梁计算可得: 机房对重侧最小支反力r1=29649n,轿厢侧最小支反力r2=47698n。 现井道土建要求对重侧支反力r4=42000n,轿厢侧支反力r3=52000n，故满足支反力要求！ 10.2 机房地板受力计算: 曳引机重 = 800 kg 控制柜重 = 75 kg 搁机梁重 = 240 kg 曳引机架 = 290 kg 限速器动作提拉力 = 100 kg 操作人员总重755 = 375 kg tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第14页版本号:00 机房地板承载w = 1880 kg 机房面积s= 3.0x3.5 = 10.5 m 承重能力ps =w/s =179.05kg/m= 1790.5 n/m 现井道土建要求机房地板承重能力为6000n/m，故满承重能力要求！ 10.3 底坑支反力的计算 10.3.1 轿厢侧缓冲器处地面支反力计算: r3=4*g(wc+w) = 70560 n 现井道土建要求轿厢侧缓冲器处地面支反力r1=88000n，故满足支反力要求！ 10.3.2 对重侧缓冲器处地面支反力计算: r4=4*g*w = 65856 n 现井道土建要求侧缓冲器处地面支反力r2=45000n，故满足支反力要求！ 10.3.3 底坑导轨座处地面支反力计算: 每侧导轨重量 w导轨=13kg/m39.1m = 508.3 kg= 4981.34n 安全钳动作瞬间的反作用力: w=(wc+wq)(a+g) 2 = 9360 n r5=w导轨+f = 15194.9 n 现井道土建要求底坑导轨处地面支反力r5=21000n，故满足支反力要求！ 10.4 井道壁层门侧支反力计算: 考虑额定载重在装入轿厢前均位于任意层门牛腿上的情况， r6=wq=800kg = 7840 n 现井道土建要求井道壁层门侧支反力r6=21000n，故满足支反力要求！ 11 机房发热量和通风量的计算 11.1 机房发热量的计算公式: 每小时的发热量q=wqvfn = 1200 k cal/h wq 载重量 = 1000 kg v 额定速度 = 1440 m/min f 根据控制方式定的系数= 0.05 n 机房曳引机的台数 = 1 11.2 通风量的计算 通风量k=q/(c*t1-t2) = 4000 m/h q 冷气设备负荷 = 8400 k cal/h c 空气的比热 = 0.3 k cal/h t1 机房的温度 = 40 tgj1000-1.75计算书 编号:q/jsw003-2008 共17页第15页版本号:00 t 空气入口的温度 = 33 因此，选定结果为：机房发热量1200 k cal/h，通风量为4000m/h 12 轿厢通风面积计算 由第2点轿厢面积验算可得轿厢面积为s = 3.3 轿厢通风孔面积s通=0.07 s通s=2.12%1% 满足gb7588-2003.8.16.2的要求。 13 限速器校核计算 额定速度: v = 1.75m/s 限速器型号: xsq115 限速器限钢丝绳直径: d = 8 限速器钢丝绳最小破断力: pr=28100 n 限速器绳轮节圆: p节= 240 安全钳提拉力: p提= 1000 n 13.1 限速器钢丝绳安全系数校核: s=pr/p提= 28.1 8 结论;满足gb7588-2003 9.9.6.2的要求。 13.2 限速器绳轮及张紧轮直径验算: d节