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

В зданиях административного назначения и учебных заведениях график работы и расписание учебных занятий предопределяет характерные всплески интенсивности пассажиропотоков в начале и конце рабочего дня (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Гистограмма пассажиропотока учебного корпуса СПГУТД (Вознесенский пр, 46)

После статистической обработки полученных данных расчетный пятиминутный пассажиропоток составил  чел/ 5 мин

1.3 Расчет производительности и необходимого количества лифтов

Качество, эффективность, функционирование жилых, административных и общественных зданий и сооружений в значительной мере определяется степенью рациональности решения задач внутренних перевозок на основе применения лифтов.

Основными параметрами, определяющими эксплуатационные возможности и технические характеристики лифтов, являются грузоподъемность, скорость и высота подъема. Производительность лифта является величиной производной, которая зависит от технических параметров и условий применения лифта.

Для зданий малой этажности дополнительная потеря времени на остановки кабины составляет значительную долю времени кругового рейса. Поэтому увеличение производительности за счет повышения скорости является нецелесообразным. Рекомендуется выбирать скорость кабины в общественных и административных зданиях до 10 эт. - 1,0 м/с, 11-20 эт. - 1,2-2 м/с, более 20 эт. - 2-4 м/с.

При расчете вертикального транспорта используются следующие понятия и определения:

а) Круговой рейс - путь кабины лифта от основной посадочной площадки до возвращения на этот же этаж;

б) Время кругового рейса - время, затрачиваемое кабиной на совершение кругового рейса с учетом затрат времени связанных с пуском и остановками лифта, открыванием и закрыванием дверей, входом и выходом пассажиров;

в) Число возможных остановок - число этажных площадок, на которых лифт может останавливаться;

г) Число вероятных остановок - математическое ожидание случайной величины числа остановок по приказам и числу вызовов пассажиров;

д) Вероятная высота подъема - математическое ожидание случайной величины высоты подъема по приказам и вызовам пассажиров.

На выбор необходимого количества лифтов в здании, помимо грузоподъемности, высоты подъема и скорости подъема, существенное влияние оказывают также:

а) назначение здания;

б) характер интенсивности пассажиропотока в заданном здании, поскольку загрузка лифтового оборудования изменяется во времени по случайному закону.

Производительность лифта при двустороннем пассажиропотоке определяется по формуле:

,пас/час        (1.3)

где Е - номинальная вместимость кабины, чел;  - коэффициент заполнения кабины при движении на подъем;  - коэффициент заполнения при спуске кабины; Т - время кругового рейса кабины.

Номинальная вместимость кабины лифта определяется делением номинальной грузоподъемности на расчетную массу груза с последующим округлением полученного результата до ближайшего целого числа

        (1.4)

где Q - грузоподъемность лифта, кг; Qп = 80 кг - расчетная масса 1 пассажира, кг.

Время кругового рейса кабины при двухстороннем пассажиропотоке

, с     (1.5)

где  - вероятная высота подъема лифта, м;  - путь движения кабины с неустановившейся скоростью при разгоне и замедлении, м;  число вероятных остановок лифта при подъеме и спуске соответственно;  - коэффициент, учитывающий дополнительные затраты времени при работе лифта;

 - затраты времени на ускорение, замедление и пуск лифта, на открытие и закрывание дверей кабины, с;  - затраты времени на вход и выход пассажиров, с.

Величина вероятной высоты подъема

, м    (1.6)

 м

Величина пути разгона, замедления кабины и технических затрат времени зависит от грузоподъемности и скорости движения кабины. Для пассажирского лифта грузоподъемностью 320-1000 кг при скорости от 0,71 до 1 м/с  м; с.

Время входа и выхода пассажиров при движении вверх и вниз

 , с (1.7)

где  - время входа и выхода одного пассажира, зависящее от ширины дверного проема (меньшие значения соответствуют ширине проема 1000 и более мм, а большие соответствуют ширине дверного проема меньше 1000 мм), с.

 с

Число вероятных остановок при подъеме и спуске кабины

(1.8)

(1.9)

где  - число возможных остановок кабины на этажных площадках.

 с

 пас/час

Необходимое число лифтов

       (1.10)

где  - коэффициент, учитывающий нерегулярность пассажиропотока.

.4 Кинематический и статический расчет механизма подъема

1.4.1 Определение массы и уравновешивание подвижных частей механизма подъема

Работа механизма подъема лифта связана с перемещением массы кабины, противовеса, тяговых канатов и подвесного кабеля.

Работа по преодолению сил тяжести подвижных частей может быть существенно снижена, если добиться равновесия сил тяжести, действующих на канатоведущий орган лебедки со стороны кабины и противовеса.

Так как полезный груз в кабине не остается величиной постоянной, полное уравновешивание кабины с грузом практически исключается. Если силу тяжести конструкции кабины можно полностью уравновесить с помощью противовеса, то груз в кабине - только частично.

Влияние неуравновешенности канатов становится весьма ощутимым при значительной высоте подъема лифта. Основную роль в системе уравновешивания играет противовес. При небольшой высоте подъема масса противовеса выбирается из условия уравновешивания кабины и среднестатистического значения массы полезного груза. Это обеспечивает существенное снижение окружной нагрузки КВШ и необходимой мощности привода лебедки. При высоте подъема кабины более 45 м приходится учитывать влияние силы тяжести неуравновешенной части тяговых канатов и применять для их уравновешивания дополнительные гибкие уравновешивающие элементы в виде цепей или уравновешивающих канатов.

Определение массы противовеса требует предварительного определения массы кабины лифта по исходным данным или по приближенным соотношениям, устанавливающим зависимость между площадью пола и массой кабины.

Исходные данные

Масса кабины пассажирского и грузопассажирского лифтов отечественного производства приближенно определяется по формуле:

, кг        (1.11)

где А, В - ширина и глубина кабины соответственно, м.

 кг

Масса противовеса определяется по формуле:

 , кг (1.12)

где φ- коэффициент уравновешивания номинального груза кабины; Q - масса груза, кг.

Величина коэффициента уравновешивания принимается φ=0,5.

 кг

Определение массы 1 метра тягового каната и подвесного кабеля с учетом числа параллельных ветвей:

Масса 1 метра тягового каната

, кг/м  (1.13)

Масса 1 метра подвесного кабеля

, кг/м        (1.14)

где qк - масса 1 метра ветви тягового каната, кг/м; qпк1 - масса 1 метра одного подвесного кабеля, кг/м; m, mпк - число параллельных ветвей тягового каната и число подвесных кабелей.

qк = 0,6 кг

qпк1 = 0,15 кг

m = 4

 кг/м

 кг/м

Определяется масса:

а) тяговых канатов

, кг    (1.15)

где Н - высота подъема кабины лифта.

 кг

б) подвесного кабеля

, кг (1.16)

 кг

1.4.2 Определение силы аэродинамического сопротивления движению кабины и противовеса

В скоростных лифтах возникают существенные по величине силы аэродинамического сопротивления, зависящие от аэродинамического качества и скорости движущихся частей.

Сила аэродинамического сопротивления движению кабины и противовеса:

, кН    (1.17)

где с - коэффициент аэродинамического сопротивления обтеканию движущегося объекта (с=0.8÷1.2) в зависимости от конструкции объекта и наличия обтекателя для улучшения аэродинамического качества кабины. А, В - поперечные размеры кабины (противовеса), м; V - скорость установившегося движения, м/с; ρ - плотность воздушного потока, кг/м3 (ρ = 1.1÷1.125) кг/м3.

 кН

Рассмотрим расчет более подробно с учетом расчетных схем, приведенных на рисунке 1.6.

а) схема горизонтальной проекции кабины;

б) схема вертикальной проекции кабины

Рисунок 1.6 - Схемы к расчету опорных реакций башмаков кабины:

Приняты следующие обозначения:

А, В - ширина и глубина кабины, м; h - расстояние между башмаками по вертикали, м; П - обозначение точки подвески кабины; Xп, Yп - продольное и поперечное смещение точки подвески кабины относительно центра пола, м; SП - натяжение тяговых канатов, кН; К - положение центра масс кабины; Г - положение центра масс расчетного груза; XК, YК - продольное и поперечное смещение центра масс кабины относительно центра пола, м; XГ, YГ - продольное и поперечное смещение центра масс расчетного груза, м; NП, NН - нормальные реакции в зоне контакта башмаков с направляющими, которые действуют перпендикулярно и параллельно плоскости направляющих; РК, РГ - сила тяжести кабины и груза, соответственно, кН.

Силы нормального давления, действующие на башмаки в плоскости направляющих и в перпендикулярном к ним направлении, определим из уравнений равновесия кабины:

∑ Мх = 0, ∑ Му = 0                                                                       (1.18)

Из уравнений равновесия определим соответствующие нормальные реакции:

, кН  (1.19)

, кН      (1.20)

где Рг = Qp·10 -2 - величина силы тяжести массы расчетного груза, кН (для пассажирского лифта Qр=0.5·Qc, где Qc - грузоподъемность); Рк - сила тяжести массы кабины, кН; Xп, Yп - координаты смещения точки подвески кабины принимаются по конструктивным соображениям от 0.03 до 0.1 м; ХК, YК - величина продольного и поперечного смещения центра масс кабины, зависящая от конструкции дверей кабины и может приниматься в пределах от 0,02 до 0,1 м; ХГ=В/6; YГ=A/6 - определяются в предположении, что расчетный груз равномерно распределен по треугольной площадке, составляющей 50 % площади пола кабины, отделенной диагональю прямоугольного контура.

 кН

 кН

 м

 кН

 кН

Нормальные давления для кабины без груза:

, кН  (1.21)

, кН         (1.22)

 кН

 кН

Нормальные давления для расчетного груза без учета массы кабины:

, кН   (1.23)

, кН         (1.24)

 кН

 кН

Сопротивление движению кабины без груза:

(при башмаках скольжения)

, кН        (1.25)

где ωс = 0,12 - коэффициент сопротивления движению башмаков скольжения.

 кН

Сила сопротивления движению расчетного груза:

(при башмаках скольжения)

, кН       (1.26)

 кН

Сила сопротивления движению противовеса:

(при башмаках скольжения)

, кН     (1.27)

 кН

.4.3 Расчет натяжения канатов подвески кабины Sk и Sп в рабочих и испытательных режимах

Режим подъема неуравновешенного груза

Груженая кабина внизу, подъем

 , кН       (1.28)