Дипломная (вкр): Разработка проекта установки лифта с приставной шахтой в учебном корпусе СПГУТД

точность остановки относительно уровня этажной площадки;

плавность движения кабины при разгоне и торможении;

комфортабельность условий транспортировки пассажиров;

общедоступность пользования лифтом;

бесшумность работы;

допустимый уровень электромагнитных помех работе систем радиосвязи и телевидения.

Точность остановки кабины определяется величиной разности отметок пола кабины и пола этажной площадки. Порог, образующийся в результате неточности остановки, представляет опасность для пассажиров и затрудняет погрузо-разгрузочные работы с применением напольного транспорта или монорельсовой системы загрузки кабины.

Неточность остановки определяется зависимостью тормозного пути кабины от массы груза и направления движения в момент торможения.

При торможении поднимающейся груженой кабины, остановка произойдет несколько ниже порога разгрузочной площадки, тогда как порожняя кабина пройдет больший путь и остановится выше этого уровня. При движении вниз будет наблюдаться обратная картина.

Шунты датчика точной остановки кабины устанавливаются на таком расстоянии, чтобы разница уровней пола кабины и этажной площадки была одинаковой при остановке груженой и порожней кабины при ее движении в одном направлении. Схематически это показано на рисунке 1.3.

Кп, Кc - точка начала торможения при подъеме и спуске.

Рисунок 1.3 - Схема к определению точности остановки кабины

Точностью остановки принято оценивать величину полуразности тормозных путей кабины при движении в одном направлении с грузом и порожняком:

при движении вниз

   (1.1)

при движении вверх

   (1.2)

где hп, hг - тормозной путь порожней и груженой кабины, соответственно.

Согласно рекомендации Госгортехнадзора точность остановки кабины должна выдерживаться в пределах, не превышающих: для больничных лифтов и грузовых лифтов с монорельсом ±15 мм; для остальных - ±50 мм. При использовании управляемого привода переменного трехфазного тока и привода постоянного тока достигается значительно большая точность остановки.

Плавность движения кабины количественно определяется уровнем ускорения при разгоне и торможении подъемного механизма.

По нормам ГОСТ максимальная величина ускорения (замедления) кабины в нормальных эксплуатационных режимах не должна превышать следующих значений: для больничных лифтов - 1 м/с2; для лифтов других типов - 2 м/с2.

Максимальная величина замедления при остановке кабины нажатием кнопки «СТОП» - не должна превышать 9,81 м/с2.

При посадке кабины на ловители или буфер в аварийных ситуациях допускаются ускорения до 25 м/с2.

Эффект физиологического воздействия ускорений существенно зависит от времени их действия. Так, при времени действия ускорений менее 0,04 с, человеческий организм удовлетворительно переносит ускорения около 30-40 м/с2. Поэтому допускается кратковременное превышение ускорений замедления кабины.

Комфортабельность условий перевозки пассажиров определяется минимальной величиной времени ожидания лифта на посадочной площадке, плавностью и точностью остановки, отсутствием шума и вибрации в кабине, наличием хорошей вентиляции салона и достаточной освещенности.

Улучшение комфортабельности способствует красивая отделка кабины с хорошо продуманной гаммой цветов, создающей эффект увеличения объема салона кабины.

Общедоступность пользования лифтом предполагает наличие достаточно простой и понятной системы управления движением из кабины и этажных площадок, не требующей специальной подготовки пассажиров всех возрастных групп.

Бесшумность работы лифта обеспечиваются рядом мер по снижению уровня шума и предотвращению его распространения по несущим конструкциям здания. С этой целью, лебедка лифта и другие узлы оборудования лифта устанавливаются на амортизаторы и к их конструкции предъявляются повышенные требования относительно уровня шума и вибрации. Эти требования должны учитываться при проведении монтажных, профилактических и ремонтных работ.

Техническими условиями на проектирование лифтов регламентируется также предельно допустимый уровень шума в помещениях, расположенных рядом с лифтом. Соответствующие нормативные данные зависят от назначения и технологии использования соответствующего здания.

Снижение уровня электромагнитных помех может быть гарантировано хорошим качеством экранировки источников помех электрооборудования лифта и установкой высокочастотных фильтров во вводном устройстве электрической силовой цепи питания лифта.

1.1.5 Общая характеристика механизмов подъема и требования, предъявляемые к конструкции

Основу механизма подъема современного лифта составляет канатная система передачи движения кабине (противовесу) в виде лебедки и устройства привода перемещения канатов в виде лебедки или гидроцилиндра с блоком на концевой части штока.

Наибольшее распространение в нашей стране и за ее пределами получили электрические лифты с канатными лебедками различного конструктивного исполнения.

В целях обеспечения безопасности применения лифта к лифтовым лебедкам предъявляется ряд специфических требований:

Конструкция лебедки должна быть рассчитана на нагрузки, действующие в эксплуатационных, испытательных и аварийных режимах;

В качестве лебедки лифта не допускается использование электрической тали;

Между канатоведущим органом лебедки и тормозом должна быть неразмыкаемая кинематическая связь;

Лебедка должна оборудоваться автоматически действующим нормально-замкнутым колодочным тормозом;

Тормозной момент должен создаваться при помощи пружин или груза;

Не допускается применение ленточных тормозов;

Допускается применение одного двухколодочного тормоза, состоящего из двух независимых систем торможения, каждая из которых состоит из тормозной колодки, пружины (груза) и растормаживающего электромагнита, тормозной момент, создаваемый каждой колодкой, должен обеспечивать удержание кабины с расчетным грузом;

Свободные концы вращающихся валов должны быть ограждены от случайного прикосновения;

Лебедка должна быть оборудована системой ручного привода движения кабины с помощью штурвала постоянно закрепленного на валу или съемного;

В конструкции лебедки должно содержаться устройство ручного отключения тормоза с самовозвратом в заторможенное состояние после прекращения ручного воздействия;

На лебедке должно быть указано направление вращения штурвала для подъема и спуска кабины лифта;

Усилие ручного воздействия на штурвал не должно превышать 235 Н при подъеме кабины с расчетным грузом;

При снятии кабины с ловителей с помощью ручного привода прикладываемое усилие не должно превышать 640 Н;

Лебедка с КВШ должна комплектоваться приспособлением, позволяющим прижимать канаты к рабочей поверхности шкива с усилием, достаточным для подъема кабины с грузом без учета разгружающего действия противовеса. Приспособление должно обеспечивать возможность подъема противовеса без учета разгружающего действия силы тяжести кабины.

1.1.6 Лифтовые лебедки

Лебедки лифтов имеют конструкцию в значительной степени аналогичную конструкции электрореверсивных лебедок грузоподъемных машин производственного назначения. Их конструкция традиционно включает канатоведущий орган, редуктор, тормоз и электродвигатель, смонтированные на опорной раме. Однако конкретная реализация конструкции узлов лифтовой лебедки может иметь особенности, связанные со спецификой применения и назначением лифтового оборудования.

Конструкция лифтовой лебедки должна обеспечивать:

безопасность применения, надежность и безотказность работы;

бесшумность и низкую виброактивность;

допустимый уровень ускорений и требуемую точность остановки кабины.

В целях снижения трудоемкости технического обслуживания и ремонтных работ конструкция лебедки должна иметь минимальную массу и габариты.

Разнообразие условий применения и широкий диапазон параметров эксплуатационных характеристик лифтов предопределяет и значительное разнообразие конструктивных решений лебедок.

Лифтовые лебедки можно классифицировать по следующему ряду характерных признаков.

По типу канатоведущего органа:

барабанные;

с канатоведущими шкивами (КВШ).

По характеру кинематической связи приводного двигателя с канатоведущим органом:

редукторные;

безредукторные.

По типу применяемого редуктора:

с глобоидными и цилиндрическими червячными передачами;

с планетарными передачами;

с волновыми передачами.

По наличию системы точной остановки:

с системой точной остановки;

без системы точной остановки.

По типу привода:

с электроприводом переменного или постоянного тока;

с приводом от гидродвигателя вращательного типа

Требования компактности делает целесообразным использование быстроходных электродвигателей в лебедках обыкновенных лифтов массового применения.

Для передачи движения от быстроходных двигателей к канатоведущим органам применяются зубчатые или более компактные червячные передачи.

Зубчатые передачи планетарного типа могут составить конкуренцию червячным по компактности и КПД, несомненно уступая им по уровню шума, виброактивности и стоимости изготовления.

В условиях применения, где не предъявляются жесткие требования по минимизации уровня шума, но необходима повышенная компактность и КПД, успешно используют лебедки с планетарными редукторами, встроенными в КВШ или выполненные в виде отдельного редуктора.

В мировой и отечественной практике лифтостроения наибольшее распространение получили конструкции лебедок с червячными передачами и КВШ.

КВШ может устанавливаться на тихоходном валу консольно, на трехопорном или двухопорном валу с выносной опорной стойкой.

Пролетная схема установка КВШ возможна в случае применения цилиндрической зубчатой передачи или червячного редуктора с цилиндрическим червяком. При применении глобоидного червячного редуктора пролетная установка КВШ практически невозможна из-за чрезвычайно высокой чувствительности этого редуктора к точности сборки.

При использовании глобоидных червячных передач, консольная установка КВШ является единственно возможным решением.

В настоящее время отмечается устойчивая тенденция использования лебедок с отводным блоком, позволяющим существенно уменьшить диаметр и массу КВШ.

Наличие отводного блока позволяет проще приспосабливать лебедку к лифтам с различным соотношением размеров кабины в плане.

Заметному снижению массы и габаритных размеров лебедки способствует применение высокооборотных электродвигателей и системы мотор - червяк с верхним расположением червяка.

Верхнее расположение червяка исключает возможность утечки масла, но ухудшаются условия смазки в зацеплении при пуске после длительного бездействия лебедки. Этот недостаток частично компенсируется применением двигателя с повышенной частотой вращения ротора

В конструкции скоростных лифтов преимущественно применяются безредукторные лебедки с приводом от тихоходного двигателя постоянного тока. Основное достоинство заключается в возможности обеспечения высокой точности остановки и плавности хода кабины при любых номинальных значениях скорости ее передвижения.

1.1.7 Тяговый шкив и отводной блок

В соответствии с требованиями стандартов EN 81-1 и А17.1 соотношение между расчетным диаметром шкива или блока и номинальным диаметром подвесных канатов, независимо от числа прядей, должно быть не менее 40. Тяговые шкивы обычно отливаются из серого чугуна с твердостью по Бринеллю 220-230 на поверхности ручьев шкива, отводные блоки также изготавливаются методом литья из серого чугуна или из стали.

Отводные блоки производятся литьем без размерных ограничений. Они могут опираться на роликовые подшипники или втулки.

Тяговые шкивы изготавливаются с окончательно готовыми ручьями для подвесных канатов. Применение КВШ в лифтовых лебедках позволяет существенно повысить безопасность пассажиров, практически исключая опасность обрыва канатов, так как кабина может быть подвешена на нескольких параллельных ветвях канатов, а высота переподъема ограничивается проскальзыванием канатов из-за посадки противовеса на буфер. Независимость параметров лебедки с КВШ от высоты подъема открывает широкие возможности унификации лебедок с соответствующими технико-экономическими преимуществами.

Внешняя нагрузка КВШ, определяемая разностью натяжения канатов подвески кабины и противовеса, уравновешивается действием сил сцепления канатов с ободом. Эти силы зависят от угла обхвата шкива канатами и формы профиля поперечного сечения канавок. Для обеспечения работы КВШ без проскальзывания канатов применяются канавки специального профиля (рисунок 1.4).

а) полукруглая канавка; б) полукруглая с подрезом; в) клиновая; г) клиновая с подрезом; ρ - центральный угол зоны контакта каната и поверхности канавки; δ - угол подреза (угол клина); k, m, n - точки наибольшего напряжения смятия в материале канавки

Рисунок 1.4 - Профиль поперечного сечения канавки обода КВШ

Выбор конкретной формы канавки производится с учетом требуемой силы сцепления и технологических ограничений.

Наибольшую силу сцепления обеспечивают канавки клинового профиля, однако их существенным недостатком является зависимость силы сцепления от степени износа опорной поверхности.

В результате износа клиновая канавка преобразуется в полукруглую с подрезом с заметно меньшей силой сцепления.

Канавка полукруглая с подрезом, при несколько более сложной технологии изготовления, обеспечивает более стабильную величину силы сцепления независимо от степени износа канавки. Однако величина силы сцепления меньше чем при клиновой форме профиля канавки.

Максимально возможная тяга ограничена углом обхвата δ и коэффициентом трения канатов в ручьях и, поэтому, максимальная тяга получается, когда результат произведения δ принимает максимальное значение.

Большая тяговая способность за счет увеличения коэффициента трения может быть достигнута путем использования неметаллических вкладышей для ручьев обода.

1.2 Анализ пассажиропотока на объекте исследования

Загрузка лифтового оборудования зданий и сооружений изменяется во времени по случайному закону.

В зависимости от типа и назначения здания загрузка в течение дня может иметь характерные всплески интенсивности.

В жилых домах массовой застройки утренние и вечерние всплески интенсивности пассажиропотоков менее четко выражены.

Величину пассажиропотока принято определять числом пассажиров, следующих в одном направлении в расчетную единицу времени.

Для сравнения интенсивности пассажиропотоков в зданиях различного назначения служит показатель интенсивности 5 минутного потока, выражаемый в % от общего количества людей, пользующегося лифтом.

Принимаются следующие усредненные показатели интенсивности 5 минутного пассажиропотока: жилые дома массовой застройки - 3-6%; гостиницы - 7-15%; административные здания - 14-20%; здания и сооружения общественного назначения - 15-20%; учебные заведения - 20-35%.

Расчет вертикального транспорта в жилых, административных зданиях и гостиницах производится для условия двустороннего пассажиропотока с учетом характера размещения лифтового оборудования и наличия экспрессных зон (часть высоты здания, где кабины движется без остановок) лифтового обслуживания.