载货电梯设计计算书

XXXX5000 0 5XXXX5000 0 5 J J 交流调频调压调速载货电梯交流调频调压调速载货电梯 计 算 书 XXXXXXXXXXXXXX 有限公司有限公司 目目 录录 1 前言 2 电梯的主要参数 3 传动系统的计算 3 1 曳引机的选用 3 2 平衡系数的计算 3 3 曳引机电动机功率计算 3 4 曳引机负载转矩计算 3 5 曳引包角计算 3 6 放绳角计算 3 7 轮径比计算 3 8 曳引机主轴载荷计算 3 9 额定速度验算 3 10 曳引力 比压计算 3 11 悬挂绳安全系数计算 3 12 钢丝绳端接装置结合处承受负荷计算 资料来源编制 校对 标准化 提出部门审定 批准 标 记 处数更改文件号签 字日期职责签 字日期 4 主要结构部件机械强度计算 4 1 轿厢架计算 4 2 轿底应力计算 4 3 轿厢壁 轿门壁 层门壁强度 挠度计算 4 4 轿顶强度计算 4 5 绳轮轴强度计算 4 6 绳头板强度计算 4 7 机房承重梁计算 5 导轨计算 5 1 轿厢导轨计算 5 2 对重导轨计算 6 安全部件计算 6 1 缓冲器的计算 选用 6 2 限速器的计算 选用 6 3 安全钳的计算 选用 7 轿厢有效面积校核 8 轿厢通风面积校核 9 层门 轿门门扇撞击能量计算 10 井道结构受力计算 10 1 底坑预埋件受力计算 10 2 层门侧井道壁受力计算 10 3 机房承重处土建承受力计算 10 4 机房吊钩受力计算 11 井道顶层空间和底坑计算 11 1 顶层空间计算 11 2 底坑计算 12 电气选型计算 变频器的容量 应急电源容量 接触器 主开关 电缆计 算 13 机械防护的设计和说明 14 轿厢地坎和轿门至井道内表面的距离计算 15 轿顶护栏设计 16 轿厢护脚板的安装和尺寸图 17 开锁区域的尺寸说明图示 18 操作维修区域的空间计算 主机 控制柜 限速器 盘车操作 19 轿厢上行超速保护装置的选型计算 类型 质量范围 20 引用标准和参考资料 1 前言 本计算书依据 GB7588 GB T10058 GB T10059 GB10060 等有关标准及有关设计 手册 对 KJDF5000 0 25 J VVVF 载货电梯的传动系统 主要部件及安全部件 的设计 选用进行了计算 校核 2 电梯的主要参数 2 1 额定载重量 Q 5000kg 2 2 空载轿厢重量 P1 1650kg 2 3 补偿链及随行电缆重量 P2 100 kg 适用于提升高度 30m 随行电缆以 40m 计 2 4 额定速度 v 0 25m s 2 5 平衡系数 0 45 2 6 曳引包角 180 2 7 绕绳倍率 i 2 2 8 双向限速器型号 XS12B 河北东方机械厂 2 9 安全钳型号 AQ5A 河北东方机械厂 2 10 轿厢 对重油压缓冲器型号 YH3 80 河北东方机械厂 2 11 钢丝绳规格 16NAT8 19S FC1370 1770ZS 2 12 钢丝绳重量 P3 800kg 2 13 对重重量 G 3900 kg 2 14 曳引机型号 YJ300 常熟市顺达电梯曳引机厂 3 传动系统的计 3 1 曳引机的选用 曳引机选用常熟市顺达电梯曳引机厂产品 曳引机主要参数 规格 YJ300 额定载重 Q 5000 kg 轿厢额定速度 V 0 25m s 曳引轮直径 D 725 绳槽 16 6 转速 985rpm 额定转矩 5446 5N m 额定功率 18 5kW 悬挂比 2 1 最大轴负荷 22500 kg 曳引机自重 1050 kg 3 2 平衡系数的计算 G P1 Q 3900 1650 5000 0 45 满足规范要求满足规范要求 3 3 曳引机电动机功率计算 13 48kW 选用电动机功率 18 5kW i QV N 102 1 5 0102 45 0 1 25 0 5000 摘自摘自 电梯与自动扶梯电梯与自动扶梯 P40 P40 选用合适选用合适 3 4 曳引机负载转矩计算 1 起动总转矩计算 M MS MD Mf 13038 896 102 9 14036 9N m 式中 M 起动总转矩 N m MS 静不平衡力矩 N m MD 加速转矩 N m Mf 摩擦转矩 N m D 曳引轮直径 D 0 725m 效率 0 5 J 总转动惯量 J J1 J2 91 84kg m2 J1 直线运动部件计算转动惯量 J1 54 84kg m2 J2 旋转体转动惯量 J2 37kg m2 曳引轮圆周处切向角加速度 9 756rad s2 摩擦系数 0 1 R 轴承上总载荷 N r 轴承处轴半径 m RrJg D GQP 1 4 2 电机容量计算 681N m 曳引机标定值 Me 682 N m 3 转矩比计算 M Me 2 42 2 5 起动转矩满足要求起动转矩满足要求 2 额定速度转矩校核 MS 652 925 N m Me 682N m 额定速度运行转矩满足要求额定速度运行转矩满足要求 3 5 曳引包角计算 180 90 arctg650 770 310 17 3 6 放绳角计算 1 曳引轮与导向轮之间的放绳角计算 n N M e e 9555 0 00794 0 03 满足要求满足要求 2 曳引轮与轿顶轮 满足要求满足要求 3 7 轮径比计算 符合符合 GB7588 第第 9 2 1 条条 3 8 曳引轮主轴负荷计算 5735kg kgPKPK6882 PK 6882kg P 22500kg 式中 P 实际静载 kg PK 实际动载 kg K 动载系数 K 1 2 P 主轴允许静载 主轴载荷满足主轴载荷满足 3 9 额定速度验算 实际额定速度应符合下式 92 V V实 105 V 03 0 0104 0 3850 40 tg 40 45 16 725 d D 2 321 QPPPGP 22 770650 8 tg 0 2517m s 式中 n 电动机额定转速 D 曳引轮直径 mm i 绕绳比 92 V 0 24 m s 105 V 0 265 m s 92 V 0 24 m s V实 0 2517m s 105 V 0 265 m s 额定速度符合额定速度符合 GB7588 第 第 12 6 条条 3 10 曳引力计算 1 技术参数 1 额定载重量 Q 5000kg 2 轿厢自重 P1 1670 kg 3 平衡系数 0 45 4 对重重量 G 3900 kg 5 电缆重量 P2 100 kg 6 曳引轮直径 D 725 7 选用钢丝绳及根数 6 16 8 轿顶轮 对重轮直径 DP 640 9 额定速度 V 0 25m s 10 悬挂比 2 1 11 曳引轮轮槽角 35 12 曳引包角 180 i Dn 4 106 V 实 13 钢丝绳重量 700kg 2 曳引力计算 1 轿厢装载工况 装载工况曳引绳不打滑装载工况曳引绳不打滑 2 紧急制动工况 取制动减速度 a 0 5m s2 a 空载轿厢在井道上部上行 1239 0 sinsin 2 sin 2 cos4 r f 564 1 0826 0 sinsin 2 sin 2 cos4 0667 0 10 1 1 0 f e f V 95567 1 f e NgM gQP T nSRcar n 28910 25 1 1 95567 1 475 1 19600 2 1 2 f n CRcwtncwt e T T Ng MgM T 空载轿厢在井道上部上行时 紧急制动 曳引绳不打滑空载轿厢在井道上部上行时 紧急制动 曳引绳不打滑 b 满载轿厢在井道下部下行时 满载轿厢在井道下部下行 紧急制动 曳引绳不打滑 满载轿厢在井道下部下行 紧急制动 曳引绳不打滑 3 轿厢滞留工况 564 1 334 1 75 18637 5 24853 2 1 1 1 2 1 1 1 f cwt i PcwtPcwt DP nCRcwtncwt car i PcarPcar nSRcar n e T T N r FR aim arm r agM r agM T N r FR aim argM r agQP T 564 1 39 1 5 20738 5 14921 1 2 1 1 2 1 1 1 f cwt r i PcwtPcwt DPnSRcwt ncwt car i PcarPcar nTravCRcar e T T N r FR aim armargM r agM T N r FR aim r agMMQP T 轿厢滞留工况 曳引绳能打滑 轿厢滞留工况 曳引绳能打滑 3 比压计算 式中 P 比压 MPa d 曳引绳直径 mm D 曳引轮直径 mm n 曳引绳根数 T 轿厢以额定载重量停靠在最低 层站时 在曳引轮水平面上 轿厢 一侧的曳引绳静拉力 N 式中 P 许用比压 MPa VC 对应于轿厢额定速度的曳引绳 速度 m s 825 3 57 4 3430 15680 825 3 2478 0 sinsin 2 sin 2 cos4 2 1 2 1 f nSRcwt nTravCRcar f e T T N gMT N r gMMP T e f Mpa Ddn T P 1 2 sin 2 cos 8 MPa V V P C C 4167 5 1 4 5 12 P 2 1MPa80 F 50640N 钢丝绳端接装置符合钢丝绳端接装置符合 GB7588 第第 9 2 3 条条 4 主要结构部件机械强度计算 4 1 轿厢架计算 轿厢架是一个空间超静定刚架结构 较为精确地计算轿厢架构件的承载强度 需用 有限元法 由于轿厢架的强度裕量比较大 因此常用偏于保守的分离法进行计算 即在构件的连接点上释放掉一些约束 使构件静定或即使是超静定也是低次超静定 4 1 1 轿厢架的结构及参数 4 1 2 上梁计算 上梁选用 22 Q235 上梁强度满足上梁强度满足 4 1 3 下梁计算 下梁选用 16 Q235 1 正常工况下的载荷 a 轿底自重的 5 8 均布在下梁上 b 平衡绳及随行电缆的拉力形成的集中载荷 c 额定重量的负载 对客梯和 A 类负载的货梯 取额定负载的 5 8 均布在下梁上 MPaMPa W LgQP n 48 47 4 Mmax 1631 1020 1281 510 9 8 9901038N mm 下梁强度满足下梁强度满足 2 非正常工况下 当电梯失控撞底 轿厢碰到缓冲器时 缓冲器的反作用使下 梁承受冲击载荷 式中 L0 两轿厢导轨之间的距离 l0 两缓冲器之间距离 Zn 下梁的抗弯截面模量 强度满足强度满足 4 1 4 轿厢立柱计算 立柱选用 18 Q235 1 立柱应力计算 MPaMPa W M x 48 4 42 2 max MPaMPa Z lLgQP n 96 74 50 11680024 9002080 8 9 16007500 4 00 MPaMPa A gQP HW LM mmNHLMM HLMMM M NHMF NHMR mmN bQ M L 48 6 42 2 4 5 7688964 2 0 65 4492 3 899 3822000 8 0 0 0 0 01 0 立柱强度满足立柱强度满足 2 立柱一端相对于另一端变形计算 式中 由于偏载引起端点转角 立柱一端相对于另一端的变形 mm 立柱变形量满足立柱变形量满足 3 立柱细长比计算 l IC 2800 19 5 143 6 160 注 拉点位置小于 2 3L 稳定性满足稳定性满足 4 2 轿底应力计算 4 2 1 装载工况轿底框应力计算 轿底宽度方向由五根 10 Q235 组成 深度方向由四根 10I Q235 组成 强度满足强度满足 4 2 2 轿底板应力计算 轿底板采用钢板 5 Q235 假设轿底板为周边简支 均布载荷 q 则 mmmm HEJ LM 20 6 6 24 3 0 MPaMPa W M mmN lQgM n 48 6 6 1317120 690900 8 916004 0 4 0 4 3 轿厢壁 轿门壁 层门壁计算 假设四边简支 中心 5cm2面积上受均布载荷 q 1 强度计算 强度满足强度满足 2 挠度计算 挠度满足挠度满足 4 4 轿顶强度计算 假设四边简支 中心 0 20m 0 20m 面积上受均布载荷 q 强度满足强度满足 MPaMPa q t b 48 15 17501950 8 91600 5 67 466 3756 0 2 2 max MPaMPa q t b 48 8 13 500 300 5 2 36 22 2874 0 2 2 max mmWmm Et P t b W 15 56 1 5 21005 2 300 5 2 300 1851 0 5 2 2 max MPaMPa q t b 170 984 45 200200 1000 5 2 200 2874 0 2 2 max 4 5 绳轮轴强度计算 4 5 1 轿顶轮轴强度计算 M 2400 91 5 2400 27 5 9 8 1505280N mm 3 33 946 33673 32 70 32 mm d W MPaMPa W M 8 58 7 44 注 轮轴材料为 45 强度满足强度满足 4 5 2 对重轮轴强度计算 M 2000 50 5 2000 27 5 9 8 450800N mm 3 33 946 33673 32 70 32 mm d W MPaMPa W M 8 58 4 13 注 轮轴材料为 45 强度满足强度满足 4 6 绳头板强度计算 4 6 1 轿厢绳头板强度计算 250R1 480 74 94 114 134 154 R1 1094 4kg M 1094 4 136 480 40 20 9 8 1176376 32N mm MPaMPa W M mm ab W 48 93 38 67 30216 6 35148 6 3 22 绳头板强度满足绳头板强度满足 4 6 2 对重绳头板强度计算 对重侧受力比轿厢侧小 故对重绳头板不必计算 4 7 机房承重梁计算 由上图可知 只须计算梁 2 梁 3 即可 技术参数 1 梁 1 梁 2 选用 I32b Q235 梁 3 梁 4 选用 30b Q235 2 曳引机自重 1050kg 机架重 330kg 3 轿厢自重 1670kg 载重 5000 kg 随行电缆的重量 100kg 对重重量 3900kg 4 受力点如下 A 2740 kg B 3140 kg C 2000 kg D 2400 kg 4 7 1 梁 2 计算 1 强度计算 强度满足强度满足 2 挠度计算 Ymax 0 49mm Ymax 1 667mm 挠度满足挠度满足 mm cm EIl llPl Y 36 0 036 0 39 2 32 2 2 2 1 MPaMPa W M mmN M mmN M KgR KgR R X 48 85 19 1 8724381 8 9 5 187375 0 7 57375 8 2384 4 14416794 8 9 5 587175 1 7 5711759 1285 9 1285 8 2384 14008 2 7 572425 5 17101175 2 19602800 1 2 1 1 2 2 mm cm EIl llPl Y 13 0 013 0 39 2 32 2 2 2 2 4 7 2 梁 3 计算 1 强度计算 强度满足强度满足 2 挠度计算 Ymax 0 536mm Y 1 667mm 挠度满足挠度满足 5 导轨计算 5 1 轿厢导轨计算 MPaMPa W M mmN M kgR kgR R X 48 20 8664963 8 9 5 587175 1 16 391175 5 775 5 775 5 1424 14008 216 3924251000117512002800 1 2 2 mm cm EIl llPl Y 398 0 0398 0 39 2 32 2 2 2 1 mm cm EIl llPl Y 138 0 0138 0 39 2 32 2 2 2 2 轿厢导轨选用 T114 B 技术参数 S 25 20cm2 IXX 179 00cm4 WXX 29 70cm3 ixx 2 29cm Iyy 109 00cm4 Wyy 19 10cm3 iyy 2 93cm 导轨支架间距 L 2000mm 1 安全钳动作工况 1 弯曲应力 a 由导向力引起的 Y 轴上的弯曲应力 b 由导向力引起的 X 轴上的弯曲应力 MPa W M mmN lF M N nh PXpQXgK F Y Y y X Y Qn X 2 9 3 337235 16 3 3 899 1 N h PYQYgK F PQn Y 12 1614 1 2 压弯应力 3 复合应力 a 弯曲应力 b 弯曲和压缩应力 c 压弯和弯曲应力 4 挠度 挠度满足 挠度满足 2 正常使用运行工况 1 弯曲应力 MPa W M mmN lF M X X X Y X 5 19 12 605294 16 3 48 1 6 74 6 20 40180 1 i l MPa A F N n QPgK F K k n K MPaMPa permYXm 205 7 28 MPaMPa A F perm K m 205 6 42 MPaMPa permmkc 20543 469 0 mmmm EI lF mmmm EI lF Y X Y Y x Y X X 5 455 0 48 7 0 5 218 0 48 7 0 3 3 a 由导向力引起的 Y 轴上的弯曲应力 b 由导向力引起的 X 轴上的弯曲应力 2 复合应力 3 挠度 挠度满足挠度满足 N nh PXQXgK F PQn X 24 484 2 N h PYQYgK F PQn Y 15 1079 2 MPa W M mmN lF M X X X Y X 05 13 35 404682 16 3 MPa W M mmN lF M Y Y Y X Y 8 6 3 249035 16 3 MPaMPa permYXm 205 7 28 mmmm EI lF mmmm EI lF Y X Y Y x Y X X 5 455 0 48 7 0 5 218 0 48 7 0 3 3 3 正常使用装载工况 1 弯曲应力 a 由导向力引起的 Y 轴上的弯曲应力 b 由导向力引起的 X 轴上的弯曲应力 2 复合应力 3 挠度 挠度满足挠度满足 5 2 对重导轨计算 对重导轨选用 T K5A 1 技术参数 N nh XFPXg F SPn X 1 664 1 0 1 h YFPYg F SPn Y 0 X MPaMPa permYXm 1658 6 mmmm EI lF x Y X X 5 16 0 48 7 0 3 MPa W M mmN lF M Y Y Y X Y 93 4 2 181588 16 3 S 6 17cm2 IXX 24 33cm4 WXX 6 30cm3 ixx 1 99cm Iyy 18 78cm4 Wyy 4 82cm3 iyy 1 74cm 2 正常使用运行工况 1 弯曲应力 a 由导向力引起的 Y 轴上的弯曲应力 Fx K2Gg BTFx 2h 1 2 9 8 2400 14 5 2 3040 67 31N My 3Fxl 16 25237 5N mm y My Wy 25237 5 4 82 1000 5 235Mpa b 由导向力引起的 X 轴上的弯曲应力 Fy g gPYp FsYl h 1 2 9 8 2400 137 3040 1271 94N 2 复合应力 m x y 75 71 5 235 80 945Mpa perm 165Mpa m k3M A 80 945 1 1 20 617 80 98Mpa perm 165Mpa 3 挠度 f 1 85Fx C 1 85 67 31 1 8 1 8 38 433Mpa perm 165Mpa 7 3 5 挠度 x 0 7Fxl 48EIy 0 7 67 31 2000 48 210000 530000 0 071mm perm 5mm 结论 电梯正常使用 运行时对重导轨的应力和变形符合要求 结论 电梯正常使用 运行时对重导轨的应力和变形符合要求 6 安全部件计算 6 1 缓冲器的计算 选用 1 轿厢缓冲器选用二只油压缓冲器 1 型号 YH3 80 河北东方机械厂 技术参数 a 行程 80mm b 额定速度 1 0m s c 总容许质量 900 4250kg 2 校核 a 速度 V 0 25m s 符合符合 b 总容许质量 1800kg P Q 6670kg 8500kg 符合符合 c 行程 S 0 0674v2 0 0042m 符合符合 2 对重缓冲器选用二只油压缓冲器 1 型号 YH3 80 河北东方机械厂 符合 GB7588 第 10 4 3 1 条 技术参数 行程 80mm 额定速度 1 0m s 总容许质量 900 4250kg 2 校核 a 速度 V 0 25m s 符合符合 b 总容许质量 1800kg G 3900kg 8500kg 符合符合 c 行程 S 0 0674v2 0 0042m 符合符合 6 2 限速器的计算 选用 1 限速器选用双向限速器 型号 XS12B 河北东方机械厂 技术参数 额定速度 V 0 25m s 钢丝绳张紧力 800N 钢丝绳直径 8mm 绳轮节圆直径 300mm 2 校核 速度 V 0 25m s 符合符合 钢丝绳张紧力 限速器动作时 安全钳起作用所需力为 N 200N 2N 400N 800N 符合符合 GB7588 第第 9 9 4 条条 钢丝绳强度计算 符合 GB7588 第 9 9 6 2 条 轮径比 符合符合 GB7588 第第 9 9 6 4 条条 6 3 安全钳的计算 选用 1 安全钳选用渐进式安全钳 型号 AQ5A 河北东方机械厂 技术参数 额定速度 0 63m s 总容许质量 14000kg 导轨宽度 16mm 2 校核 速度 V 0 25m s 符合符合 总容许质量 P Q 6670kg 14000kg 符合符合 导轨宽度 T114 B 导轨宽度为 16 符合符合 7 轿厢有效面积校核 8 5 27 800 22000 nn 30 5 37 8 300 7 1 最大有效面积 查 GB7588 表 1 得 Smax 9m2 7 2 最小有效面积 Smin 4 45m2 7