Maskinrum passagerelevator

Maskinrumspassagerelevator Hovedrammedesign - Et filippinsk casestudie

Volkspace bruger et casestudie fra den virkelige-verden fra Filippinerne til kort at forklare de overvejelser, der bør tages i betragtning, når man designer elevatormaskinerammer.

Elevatormaskinens ramme, som en kritisk komponent i gearede passagerelevatorer, understøtter den kombinerede vægt (W) af elevatorstolen, lasten, kontravægtsystemet og massen af ​​motoren, træktove og kompensationskæder. Den fungerer som en støttestruktur mellem de-bærende bjælker og trækmaskinen, hvilket kræver garanteret styrke og stivhed.

Casestudie

Elevatorpladsparametre: Gearet passagerelevator med maskinrum, nominel hastighed v=1.75 m/s, nominel belastning Q=1,350 kg, bilvægt P=1,200 kg. Trækmaskinen og rammestrukturen er vist i figur 1. Trækskiven er en udkraget struktur, og rammen er opdelt i en øvre ramme og en nedre ramme. For at forhindre en lille vipning og rystende deformation af traktionsmaskinens ramme mod traktionsskivens side, når elevatorstolen er belastet med 1,25 gange den nominelle belastning, instruerede vores ingeniørteam kunden om at udføre-forstærkningssvejsning på stedet.

Beregnings- og analyseproces

Wire Rope Span (l_PPVærdi) Standardtilstand

I henhold til generelle designstandarder er den maksimale lPP-værdi 660 mm. Kræfterne på maskinrammen beregnes ud fra de relevante dimensioner og den maksimale mærkelast. Den maksimale nominelle belastning Q=2000kg, vægten af ​​elevatorstolen P=1800kg, vægten af ​​ståltove og kompensationskæder osv., M_stål + M_kompensation= 300kg, vægten af ​​traktionsmaskinen=800kg og elevatorbalancekoefficienten beregnes som 0,5. Spændingen på hovedrammen under sikkerhedsbremsens aktiveringstilstand analyseres (forudsat at sikkerhedsbremsens stødkoefficient er 2). Den tre-dimensionelle struktur af hovedrammen er vist i figur 3.

Beregningsdata

Samlet masse på bilsiden:

G = 2 × (P + 1.25 × Q + W_stål + W_modvægt) × gn=2 × (1800 + 1.25 × 2000 + 300) × 9.81=90,252 (N);

Derfor er trækkraften af ​​stålrebet på bilsiden T1=G/2=45,126 N.

Modvægt side total masse:

W=(P + 0.5 × Q) × gn=(1800 + 0.5 × 2000) × 9.81=27,468 (N);

Derfor er spændingen i stålwiren på kontravægtsiden T2=W1=W2=W/2=13,734 (N).

Trækmaskinen vejer 800 kg, og dens vægt er W_{_trækkraft} = M_{_trækkraft} × 9.81 = 7,848 N. W_{_trækkraft}= 8.000 N. Se figur 4 for et detaljeret kraftdiagram.

Som vist i figur 4 opstår den mest ugunstige krafttilstand, når vinklen θ nærmer sig 0.
I dette tilfælde T2=W1=W2, derfor:

T1 = 45,126 N, T2 = 13,734 N, T_{_total} = T1 + T2 = 58,860 N.
Støtte reaktionskraft RA-RB: T_{_total} × (1 + 104.5/160) + W_{_slæbning} / 2 = 101,227 N.
Støt reaktionskraft RC-RD: -T_{_total} × (104.5/160) + W_{_slæbning} / 2 = -34,537 N.

Hvor: RA, RB, RC og RD er støttereaktionskræfterne ved henholdsvis punkterne A, B, C og D på rammen.

Bemærk: De positive og negative fortegn angiver modsatte retninger af kræfterne.

Beregning af bøjningsmomentet genereret af kraften på traktorrammen:

Ved at bruge en værdi på 660 mm for lPP får vi θ ≈ 10 grader og W1×sinθ=2384 N.

Som vist i figur 5 er bøjningsmomentet genereret af W1×sinθ (med uret):

MW1×sinθ=W1×sinθ×382.5=911,880 (N·mm).

Bøjningsmomentet genereret af T1 er:

MT1=T1×(480/2)=10,830.240 (N·mm);

Bøjningsmomentet genereret af T2 er:
MT2=T2×(480/2)=3,296.160 (N·mm).

Som vist i figur 6 er forskellen i bøjningsmoment mellem T1 og T2 (mod uret)

M_T1-T2 = M_T1 - M_T2= 10,830,240 - 3,296,160=7,534.080 (N.mm).

Forskellen mellem MT1-T2 og bøjningsmomentet MW1 × sinθ er

M = M_T1-T2 - M_{W1 × sinθ}= 7,534,080 - 911,880=6,622.200 (N.mm).

Analysen viser, at bøjningsmomentet produceret af T1 og T2 er meget større end bøjningsmomentet produceret af W1×sinθ, hvilket betyder, at det resulterende bøjningsmoment fra forskellen mellem de to er i retning mod uret.

Som vist i figur 7 er kraften genereret af bøjningsmomentet M på hovedrammen
f = 6,622,200 / 560 / 2 = 5,913 (N).

Kræfterne i punkterne A, B, C og D beregnes som følger:
R_A = (R_A - R_B) / 2 + f = 101,227 / 2 + 5,931 = 56,527 (N);
R_B = (R_A - R_B) / 2 - f = 101,227 / 2 - 5,913 = 44,701 (N);
R_C = (R_C - R_D) / 2 + f = -34,537 / 2 + 5,913 = -11,356 (N);
R_D = (R_C - R_D) / 2 - f = -34,537 / 2 - 5,913 = -23,182 (N).

Baseret på ovenstående analyse kan det konkluderes, at inden for det normale lPP-område opfylder deformationen og belastningen af ​​de øvre og nedre rammer af traktionsmaskinen under aktiveringstilstanden for sikkerhedsbremse kravene, som vist i figur 8 og 9.

Ikke-standard IPP-værdier

Ifølge markedsundersøgelsesstatistikker sker følgende i maskin-rumspassagerelevatorer med en belastningskapacitet på 1.250 til 1.350 kg, når kontravægten er placeret bagtil: Når en enkelt skive er konfigureret på vogntoppen, stiger lPP-værdien, hvilket fører til en stigning i bredden af ​​den nederste ramme, hvilket påvirker hele rammens udbøjning.

Baseret på den førnævnte feltkasse, med en belastningskapacitet på 1350 kg og en kontravægt placeret bagpå, nåede lPP-værdien 840 mm, hvilket repræsenterer en ikke-standarddesignstruktur. For at opfylde kravene til trækkraft blev der desuden tilføjet yderligere modvægtsblokke til bilens bund, hvilket resulterede i øget egen-vægt. Kræfterne ved de tilsvarende punkter, beregnet ved hjælp af metoden beskrevet ovenfor, og resultaterne opnået gennem softwareanalyse er vist i figur 10 og 11.

Analyse viser, at en forøgelse af lPP-værdien resulterer i, at rammens samlede styrke opfylder kravene, men den samlede deformation øges. Dette skyldes, at en forøgelse af lPP-værdien øger bredden af ​​den nederste ramme, hvilket påvirker den samlede bøjningsmodstand (se figur 12).

Reaktionsplan

Med hensyn til de problemer, der er nævnt ovenfor, fører den ikke-{0}}standardmæssige stigning i lPP-værdien til en stigning i lRL-værdien for den nederste ramme. I figur 13 angiver pilene en øget spændvidde af kanalstålet, hvilket resulterer i øget deformation, hvilket igen øger deformationen af ​​den øvre ramme. For at løse dette strukturelle problem er kanalstålet i den position, der er angivet med ledelinjerne i figur 14, omorienteret, så den større overflade af kanalstålet vender udad. Softwareanalyseresultaterne for denne modificerede struktur er som følger:

Ved at anvende de kræfter, der er beregnet i afsnit 2.2 i dette papir, på modellen, er analyseresultaterne vist i figur 15 og 16. Det kan ses, at den modificerede struktur forbedrer deformationsmodstanden væsentligt. Det anbefales, at ikke-standardstrukturer designes i overensstemmelse med denne tilgang.

Konklusion

Baseret på dataanalysen ovenfor, for at forhindre let rystelse af rammen forårsaget af udvidelsen af ​​den nederste ramme, hvilket fører til deformation af den øvre ramme, kan denne struktur anvendes, samtidig med at der sikres bekvem installation af komponenter på stedet. Standardproduktet kan designes i henhold til strukturen vist i figur 14, hvilket ikke kun forbedrer styrken markant, men også giver fremragende modstandsdygtighed over for deformation; desuden øger det ingen omkostninger i forhold til den oprindelige struktur. Det vigtigste er, at den maksimerer lPP-værdien, mens den opfylder kravene til trækkraft.