thjw20000.5－jxw变频调速（无机房）载货电梯设计计算书

'THJW2000/0.5－JXW变频调速（无机房）载货电梯设计计算书安徽博士电梯有限公司36 一、电梯的主要参数二、曳引条件的计算三、平衡系数的计算四、限速器的选型计算五、限速器绳的计算（直径、安全系数）六、安全钳的选型（型式、动作所需提拉力、质量范围）七、缓冲器的选型计算（型式、质量范围、行程）八、轿厢上行超速保护装置的选型计算（类型、质量范围）九、曳引机的选型计算（功率、输出扭矩、速度和主轴负荷）十、曳引轮、滑轮节圆直径与钢丝绳直径的比值计算十一、盘车力的计算十二、悬挂绳或链安全系数计算十三、机房地板受力要求，底坑地面受力要求，使用膨胀螺栓时对井道壁的要求，机房井道的其它要求十四、导轨强度和变形计算十五、轿厢和门系统计算说明十六、轿厢面积、通风面积计算十七、轿厢地坎和轿门至井道内表面的距离计算十八、玻璃门和轿壁的计算（安装固定方式、玻璃轿壁上扶手固定方式的图示说明）十九、轿顶护栏设计二十、轿厢护脚板的安装和尺寸图二十一、开锁区域的尺寸说明图示二十二、轿架的受力强度计算和安全系数二十三、井道顶层和底部空间的计算二十四、操作维修区域的空间计算(主机、控制柜、限速器、盘车操作)二十五、无机房电梯的特殊要求计算二十六、工作区域空间设计说明二十七、机械制停装置的设计说明（安装位置和强度校核）36 一、动态测试和救援说明二、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）三、机械防护的设计和说明36 一、电梯的主要参数额定载重量：Q=2000kg空载轿厢重量：P1=1800kg对重重量:W=2800kg随行电缆重量：P2=150kg额定速度：0.5m/s平衡系数：0.5曳引包角：180°曳引方式：4：1悬挂绳（曳引绳）根数：n=5电动机功率：6.0KW时机转速：n=95.5r/min曳引轮直径：D=400mm随行电缆根数：2根随行电缆单位长度质量：104kg/m提升高度：5000mm轿厢尺寸：2000×2300×2100mm（宽×深×高）限速器型号：OX-187宁波奥德普电梯配件有限公司安全钳型号：SAQ4佛山市南海区永恒电梯配件厂缓冲器型号：轿厢：ZDQ-A-12沈阳祺盛机械有限公司36 对重：ZDQ-A-13沈阳祺盛机械有限公司钢丝绳规格：10NAT8×19S+FC1370/1770ZS无锡通用导轨　　　　：轿厢：T89/B；长江润发电梯导轨有限公司：对重：TK5A；长江润发电梯导轨有限公司一、曳引条件的计算电梯曳引必须满足下列条件：T1/T2×C1×C2≤efα式中T1/T2轿厢处于125%额定载荷下，轿厢位于最低层站及空载轿厢位于最高层站情况下，曳引轮两边曳引绳中的最大静拉力与最小静拉力之比。C1――与电梯加速度、减速度及电梯特殊安装情况有关系数。C2――是由于磨损导致曳引轮槽端面变化的影响系数。对半圆槽或带切口槽C2=1α――曳引绳在曳引轮上的包角rad：180°=πf――是曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦系数，对于半圆槽或切口槽f＝4µ（cosγ/2-sinβ/2）/（π-β-γ-sinβ+sinγ）其中：β――曳引轮上带切口的绳槽或半圆槽的切口角rad=96°γ角=35°µ――曳引绳与铸铁曳引轮之间的磨擦系数µ＝0.1e—自然对数底，e=2.71828…∴f＝4×0.1（cos35/2-sin（96/2）/（π-1.675-0.6105-sin96+sin35）=0.4(0.9537-0.7431)/(3.14-2.2855-0.9945+0.5736)=0.08424/0.4336=0.19428即：　efα＝e0.19428π＝e0.61＝1.84轿厢装载静态工况（1）轿厢125%额定负载在底层时T1＝（1.25Q＋P1）/4＋m.q.H＝（1.25×2000＋1800）/4＋4×0.385×10.549=2150+16=1091kgT2＝（0.5Q＋P1）/i36 ＝（0.5×2000＋1800+16）/4＝704kg∴T1/T2×C1×C2＝1091/704×1.1×1＝1.705T1/T2.C1.C2＜efα＝1.84∴工况（1）满足紧急制动动态工况（2）T1/T2×C1×C2≤efα空载轿厢在最高层站时，其中：①按空载轿厢在顶层平衡系数为最大值时工况计算即可，T1＝（0.5Q＋P）(gn+α)/i＋m.q.H(g+i)＝1800/4×(9.8＋1.675)+16×(9.8+4)=5384.55(N)T2＝(P+m2q2H)(gn-α)/i(N)＝(1800+16)×(9.8-1.675)/4＝1816×8.125/4=3688.75(N)∴T1/T2×C1×C2＝5384.55/3688.75×1.1×1＝1.6∴1.6＜efα＝1.84∴工况（2）满足②轿厢滞留静态工况T1/T2×C1×C2≥efαT1=(P+m2q2H)/i×gn(N)T2=m2q2H.gn(N)μ=0.2，故∴f＝4×0.1（cos35/2-sin（96/2）/（π-1.675-0.6105-sin96+sin35）=0.8(0.9537-0.7431)/(3.14-2.2855-0.9945+0.5736)=0.389即：　efα＝e0.389π＝e1.22＝3.4T1/T2=(P+m2q2H)/i×gn(N)/m2q2H.gn(N)=（（1800+16）×9.8/4）/（16×9.8）=4449/156.8=28.37T1/T2×C1×C2=28.37×1.1×1=31.21≥efα＝3.4∴工况（3）满足一、平衡系数的计算36 ψ＝（QV－102N·ηi）/QV＝（2000×0.5－102×11×0.5）/(2000×0.5)＝0.44∴满足规范要求一、限速器的选型计算限速器选用宁波奥德普，其型号为OX-187技术参数：1．额定速度：0.25m/s～1.0m/s2．绳张紧力：F≥800N3．钢丝绳直径：d=φ8mm4．绳轮节圆直径：D=φ200mm校核：(1)额定速度V＝0.5m/s符合0.25m/s～1.0m/s范围(2)钢丝绳张紧力校核当安全装置动作时，所需力为F＝250N（实测）则2F＝500N因选择张紧力为>800N满足二、限速器绳的计算（直径、安全系数）钢丝绳安全系数的校核n＝钢丝绳最小破断拉力/限速器的张紧力＝14.24N/800N＝17.8＞［n］＝8(4)限速器钢丝绳直径校核限速器钢丝绳直径为Φ8mm=［d］=8mm符合规范要求36 (5)轮径比校核D/d＝200/6＝33.3＞［30］限速器的选用合适一、安全钳的选型（型式、动作所需提拉力、质量范围）安全钳选用广东佛山市永恒电梯部件厂型号：SAQ4主要技术参数：(1)额定速度：0.63m/s(2)总允许重量：≤4174.87kg(3)导轨宽度：16mm校核：（1）额定速度校核本货梯额定速度：V＝0.5m/s当安全钳动作时速度：1.15×v=0.58m/s<0.63m/s（2）总容许质量校核P＋Q＝2000+1800+150=3950kg<4174.87kg（3）导轨宽度校核选用T82-3/B导轨　宽度为16mm∴安全钳选用合适二、缓冲器的选型计算（型式、质量范围、行程）本电梯轿厢和对重缓冲器选用沈阳祺盛型号：ZDQ-A-12（对重1只）,ZDQ-A-13缓冲(轿厢缓冲2只)技术参数：（对重）ZDQ-A-12:行程：H=109mm高度：H1=156mm额定速度：≤0.63m/s36 总容许质量：4500～500kg（轿厢）ZDQ-A-13:行程：H=150mm高度：H1=200mm额定速度：≤0.63m/s总容许质量：6000～1600kg缓冲器校核（1）速度校核本轿厢和对重速度为0.5m/s在0.63m/s以下（2）总容许质量校核轿厢侧总质量：3950kg<6000kg对重侧总质量：2800kg=2800kg（3）缓冲器行程校核缓冲器可触的总行程，应至少等于115%额定速度的重力制停距离为：S=0.067V2(m)=0.067×0.5752=0.022(m)=22mm<106mm所以缓冲器选用合适一、轿厢上行超速保护装置的选型计算（类型、质量范围）1、本梯选用浙江西子富沃德电机有限公司的无齿轮同步曳引机。型号　　　　　　：GETM3.0F-100/1000额定载重量　　　：1000kg电动机功率　　　：6kw电动机转速　　　：95.5r/min曳引轮节径　　　：Φ400mm减速箱减速比　　：1:1曳引轮绳槽　　　：5×φ10半圆形带切口，β角=96γ角=35槽距=15主轴最大静载荷T　：3000kg36 钢丝绳倍率　　　：i＝22、本梯的额定载重量为：2000kg,因为悬挂比为4：1，所以曳引机的额定载重量1000kg，本梯的额定速度为：0.5m/s,因为悬挂比为4：1,所以曳引机的额定速度为：1.0m/s，相对曳引机-系统总质量为：P+W=(1800+2800)/2=2300.00kg。3、按型式试验合格证：NO.TXF350-100056曳引机制动器（电梯轿厢上行超速保护装置）型号规格：DZD1-500，本证所阐述的结论覆盖以下型号规格产品：悬挂比为2：1时适用范围；制动动作时被制动部件的速度范围：1.45-8.88m/s（对应额定速度范围：0.5-2.5m/s）；额定载重量范围：550-1000kg，系统总质量范围：2410-4262kg。4、DZD1-500，曳引机制动器（电梯轿厢上行超速保护装置）--符合要求一、曳引机的选型计算（功率、输出扭矩、速度和主轴负荷）1传动系统示意图1.对重架2.对重轮3.曳引钢丝绳4.对重导向轮5.曳引轮6.轿厢7.轿底轮8.轿厢导向轮9.轿厢10轿底轮11.扁电缆2电动机功率的计算：N=QV（1－ψ）/102η=2000×（1－0.5）×0.5/102×0.9=5.44kw36 式中：N――功率（KW）Q----额定载重量：2000kgV――.电梯额定速度：0.5（m/s）ψ――电梯平衡系数：0.5η――电梯机械传动总效率：90%i――钢丝绳绕绳倍率：2选用6kw电机3.曳引机的主要参数：选用浙江西子富沃德电机有限公司型号　　　　　　：GETM3.0F-100/1000额定载重量　　　：1000kg电动机功率　　　：6kw电动机转速　　　：95.5r/min曳引轮节径　　　：Φ400mm减速箱减速比　　：无齿轮曳引轮绳槽　　　：5×φ10半圆形带切口，β角=96γ角=35槽距=15主轴最大静载荷T　：3000kg钢丝绳倍率　　　：i＝22、主轴最大静态载荷校核ΣP=（Q＋P1）/4＋P2＋G/4＝（2000＋1800）/4＋150＋3000/4＝1800则ΣPk＝k×ΣP=1.2×1800=2160<3000kg36 其中G为轿厢以额定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轮的静拉力ΣP——主轴实际静载ΣPk——主轴实际动载4、额定速度的校核实际额定速度应符合下列不等式：92%V≤V实≤105%V现曳引轮直径D=400mm电动机实际转速n=95.5r/min,r=4V实＝（πD·n）/（60×r）＝（π×0.4×95.5）/(60×4)＝0.4998m/s92%V＝0.5×0.92＝0.46m/s105%V＝1.05×0.5＝0.525m/s0.46＜0.4998＜0.525成本结论：上述条件满足（3）载重量校核选用GETM3.0H-100/1000曳引机载重量为1000kg，现采用绕绳倍率为4，可以承受2000kg载荷，结论：满足本货梯设计要求。（4）输出扭矩计算A、曳引轮输出额定扭矩：M出＝9550·N/n＝9550×(6/95.5)＝600N·m式中N为电机功率，n为电机转速B、曳引轮实际运行扭矩M2按超载110%计算M实=（1.1-ψ）.Q.D.gn/2×r=(1-0.5)×2000×0.4×9.81/2×4=588.6Nm＜M出式中ψ为平衡系数.Q为额定载重量.D为曳引轮直径.gn为重力加速度，r为钢丝绳倍率。　36 结论：符合要求一、曳引轮、滑轮节圆直径与钢丝绳直径的比值计算⑴曳引轮节圆直径与钢丝绳直径的比值：400/10=40结论：符合要求2、导向轮节圆直径与钢丝绳直径的比值：400/10=40结论：符合要求3、轿底轮节圆直径与钢丝绳直径的比值：400/10=40结论：符合要求二、盘车力的计算本梯为无机房货梯，不需要盘车。三、悬挂绳安全系数计算1）主要技术参数：额定载荷：Q=1000kg钢丝绳数量：n=5根钢丝绳直径：d=10mm曳引轮直径：D1=400mm导向轮直径：D2=400mm轿底轮直径：D3=400mm轿厢至曳引轮悬挂绳长度：H=5.0+0.425+3.74+0.284=9.449m曳引比：m=4轿厢自重：P=1800kg单根绳质量:q=0.407重力加速度：gn=9.81钢丝绳最小破断载荷:T=44000-54000（N）2）校核步骤36 GB7588-2003对曳引系统悬挂绳安全系数校核可分三步完成A、求出给定曳引系统悬挂绳安全系数实际值SS=T.n.m/(P+Q+H.n.m.q).gn=44000×4×5/(1800+2000+9.449×5×4×0.407)×9.8=23.2B、按GB7588-2003的附录N计算出给定曳引系统钢丝绳许用安全系数计算值Sf⑴.求出考虑了曳引轮绳槽形状、滑轮数量与弯曲情况，折合成等效的滑轮数量NequivNequiv=Nequiv(t)+Nequiv(p)式中：Nequiv(t)----曳引轮的等效数量Nequiv(p)----导向轮的等效数量表N1V型槽V型槽的角度值γ-----35°36°38°40°42°45°Nequiv(t)-----18.515.210.57.15.64.0U型/V型带切口槽下部切口角度值β75°80°85°90°95°100°105°Nequiv(t)2.53.03.85.06.710.015.2不带切口的U型槽Nequiv(t)1Nequiv(t)的数值从表N1查得，U型带切口曳引绳槽，β=96°时，Nequiv(t)=6.7Nequiv(p)=Kp(Nps+4Npr)式中：Nps----引起简单弯折滑轮数量；本系统设置了4个动滑轮，即Nps=4Npr----引起反向弯折的滑轮数量：根据反向弯折在钢丝绳与两个连续的静滑轮的接触点之间的距离不超过绳直径的200倍时才考虑的规定，本梯连续2个静滑轮的距离为1240mm,钢丝绳直径为10mm1240/10=124＜200,所以本系统不考虑反向弯曲，即Npr=0；Kp----跟曳引轮和滑轮直径有关系的系数。--曳引轮直径Dt=400;除曳引轮外所有滑轮平均直径Dp=400mm;Kp=(Dt/Dp)².(Dt/Dp)²=1Nequiv(p)=Kp(Nps+4Npr)=1×（4+4×0）=4Nequiv=Nequiv(t)+Nequiv(p)=6.7+4=10.736 曳引轮直径与悬挂绳直径的Dt/dr比值400/10=40,Nequiv=10.7查图N1，得St=19Nequiv=10.7选取向上的最近线Nequiv=11曲线与横坐标Dt/dr=40交汇点，对应纵坐标Sf值）⑵.根据曳引轮直径与悬挂绳直径的Dt/dr比值、等效的滑轮数量Nequiv，从图N1查得许用安全系数计算值Sf曳引轮的直径Dt=400mm；悬挂绳直径dr=10mm，Dt/dr=400/10=40,Nequiv=10.7选取向上的最近线Nequiv=11。横坐标Dt/dr=40与Nequiv=11的曲线交汇点为19，即Sf=19附：根据曳引轮直径与悬挂绳直径的Dt/dr比值、等效的滑轮数量Nequiv，从以下图N1查得许用安全系数计算值Sf：图N13）校核本系统曳引绳根数n=5，按GB7588-2003的9.2.2条款规定，曳引钢丝绳许用安全系数最小值Sm=12.；已查得许用安全系数计算值St=19；36 已求出安全系数实际值S=24.4即S＞SfS＞Sm，曳引钢丝绳安全系数校核通过一、底坑地面受力要求，使用膨胀螺栓时对井道壁的要求，机房井道的其它要求1、轿厢导轨下面的底坑地面受力计算底坑地面的强度应能承受导轨自重和安全钳动作时的反作用力安全钳动作时作用力：30600.00N导轨每米质量：8.55kg/m导轨自重：2052N地面的总反作用力：32652.00N2、轿厢缓冲器下的底坑地面受力计算：底坑地面的强度应能承受4倍满载轿厢总质量的静态作用力。F=4gn(P+Q)=4×9.8×(1800+2000)=148960N3、对重缓冲器下的底坑地面受力计算底坑地面的强度应能承受4倍对重重量的静态作用力。F=4gn(P+ψQ)=4×9.8×(1800+0.5×2000)=109760N4、对重导轨下面的底坑地面受力计算底坑地面的强度应能承受导轨自重。导轨每米质量：4.85kg/m导轨自重：F=12.25×2×4.85=1164.00N5、1、使用膨胀螺栓时对井道壁的要求：1）电梯井道隔墙为多孔砖墙时，不能用膨胀螺栓来固定预埋铁，应用穿墙螺栓来固定钢板。2）使用膨胀螺栓的前提是井道壁为混凝土等坚固的墙体。3）电梯井道壁为多孔砖墙时，采用穿墙螺栓，来固定钢板。2、井道结构符合国家建筑规范的要求，并至少能承受下述载荷：1）主机施加的；轿厢偏载情况下安全钳动作瞬间经导轨施加的；缓冲器动作产生的；由防跳装置作用的，以及轿厢装卸载所产生的载荷等。2）井道壁的强度36 为保证电梯的安全运行，井道壁应具有下列的机械强度，即用一个300N的力，均匀分布在5cm2的圆形或方形面积上，垂直作用在井道壁的任一点上，均为：a)无永久变形；b)弹性变形不大于15mm。电梯驱动主机旋转部件的上方应有不小于0.30m的垂直净空距离。本台电梯的井道为钢筋混凝土，符合上面的机械强度。一、导轨强度和变形计算采用T89-/B导轨，其主要参数：Wxx=12.98cm3x轴的截面积Wyy=9.32cm3y轴的截面积A＝13.91cm2导轨的截面积Ixx=56.93cm4x轴的截面惯性矩Iyy=38.23cm4y轴的截面惯性矩ixx=2.02cmx轴的回转半径iyy=1.66cmy轴的回转半径E=209000Mpa弹性模量ω=1.55σperm=165Mpa正常使用时许用应力σperm=205Mpa安全钳作用时许用应力δperm=5mm最大允许变形量c=10mm导轨连接部分宽度L=2000mm导轨支架的最大间距n=2导轨的数量Rm=370Mpa导轨抗拉强度A5≥12%导轨延伸率K1=2.0安全钳动作时冲击系数36 K2=1.2正常运行时冲击系数K3=1.1附加系数附加装置作用于一根导轨上的力M：0N安全钳类型安全钳装载类型非叉车装载载荷：空载轿厢质量P=1800kg额定载荷Q=2000kg附加装置作用于导轨的载荷M=20kg作用于地坎的力:Fs=0.4gQ=7840N小于2500kg，不用叉车装载轿厢尺寸:轿厢外深度:2300mm轿厢外宽度:2000mm轿厢中心与导轨的距离Xc:1427mm轿厢中心与导轨的距离Yc:850mm轿厢重心至轿厢中心的距离:Xcp:65mm轿厢重心至轿厢中心的距离:Ycp:0mm轿厢悬挂点至导轨的距离:Xs:620mm轿厢悬挂点至导轨的距离:Ys:0轿厢重心至导轨的距离:Xp:0mm轿厢重心至导轨的距离:Yp:0mm装载力至导轨的距离:X1:1350mm装载力至导轨的距离：Y1:850mm上下导靴的间距:h1:3880mm7.1安全钳装置动作载荷分布第一种情况：相对于x轴（见下图）36 Dy=2000YXYXy1=Dy/2XqX1=Dx/2PQDx=2300Xq=Xc+Dx/8=0+2300/8=287.5mmYq=Yc=Yq=Ys=0mm第二种情况：相对于y轴（见图3）Dx=2300Dy=2000YXYXy1=Dy/2X1=Dx/2PQYqYq=Dy/8=250mmXc=Xq=417.5mm7.1.1弯曲应力7.1.1.1由导向力引起的y轴上的弯曲应力为：Fx=Klg(QXq+PXp)/nh=2×9.8×(2000×287.5+1800×65)/2×3880=1811NMy=3Fxl/16=3×1811×2000/16=679125N.mmσy=My/Wy=679125/9320=73MPa7.1.1.2由导向力引起的X轴上的弯曲应力为：36 Fy=Klg(Qyq+Pyp)/nh=2×9.8×（2000×417.5+1800×65）/2×3880=2404NMy=3Fyl/16=3×2404×2000/16=901500N.mmσy=My/Wy=901500/9320=96.8MPaFx=Klg(Qxq+Pxp)/nh=2×9.8×（2000×250+1800×0）/2×3880=2334NMx=3Fxl/16=3×2334×2000/16=875250N.mmσx=Mx/Wx=875250/12980=67.5MPa7.1.1.3压弯应力为：Fk=2Klg(Q+P)/n=2×9.8×3800/2=37240N其中部分随动电缆及悬吊于轿厢上的总质量和为G其它=76kg,导轨支架间距Lk=2000mm，因为本梯使用T82-3/B导轨其截面积：A=1391mm2,回转半径：20mm。细长比—λ=Lk/r=2000/20=100σk=(Fk+k3M)ω/A=（37240+1.1×20）×1.55/1391=42MPa7.1.1.4复合应力：σperm=165Mpa正常使用时许用应力σperm=205Mpa安全钳作用时许用应力应力校验：σm=σx+σy=96.8+67.5=164.3MPa＜σperm=205Mpaσ=σm+(Fk+k3M)/A=164.3+（37240+1.1×20）/1391=191.1MPa＜σperm=205Mpaσc=σk+0.9σm=42+0.9×164.3=196.62MPa＜σperm=205Mpa7.1.1.5翼缘弯曲:σf=1.85Fx/C²=1.85×2258/100=41.77MPa7.1.1.6挠度：δx=0.7Fxl³/48EIy=0.7×1811×2000³/48×209000×382300=2.6mm＜σperm=5mmδy=0.7Fyl³/48EIx=0.7×2404×2000³/48×209000×569300=2.36mm＜σperm=5mm7.2正常使用，运行7.2.1弯曲应力第一种情况：相对于x轴Xq=Xc+Dx/8=0+337.5=337.5mm36 Yp=Yc=Yq=Ys=0mm7.2.1.1由导向力引起的x轴上的弯曲应力为：Fx=K2g(QXq+PXp)/nh=1.2×9.8×［2000×(300-0)+1800×(65-0)］/2×3880=1087NMy=3Fxl/16=3×1087×2000/16=407625Nσy=My/Wy=407625/9320=43.74MPa因为Yp=Yc=Yq=Ys=0mmFy=0；Mx=0;σx=07.2.1.2由导向力引起的Y轴上的弯曲应力为：第二种情况：相对于y轴Yq=Dy/8=2000/8=250mmXc=Xq=417.5mmFx=2K2g(QXq+PXp)/nh=1.2×9.8×［2000×(417.5-0)+1800×(65-0)］/2×3880=177NMy=3FXl/16=3×177×2000/16=66375N/mmσy=My/Wy=66375/9320=7.12MPaFy=k1gn［(Qyq-Ys)+P(Yp+-Ys)］/nh=1.2×9.8×［2000×(231-0)+1800×(0-0)］/2/2×3880=1400NMx=3Fyl/16=3×1400×2000/16=525000N/mmσy=Mx/Wx=525000/12980=40.45MPa7.2.2压弯应力在“正常使用，运行”工况下，不发生压弯情况。7.2.3复合应力σperm=165Mpa正常使用时许用应力σm=σx+σy=7.12+40.45=48MPa＜σperm=165Mpaσ=σm+(Fk+k3M)/A=48+(1.1×20)/1391=48.02Mpa＜σperm=165Mpa7.2.4翼缘弯曲:σf=1.85Fx/C²=1.85×177/100=3.27Mpa＜σperm=205Mpa7.2.5挠度：δx=0.7Fxl³/48EIy=0.7×1087×2000³/(48×209000×382300)=1.59mm＜σperm=5mmδy=0.7Fyl³/48EIx=0.7×1400×2000³/(48×209000×569300)=1.37mm＜σperm=5mm36 7.3正常使用，装载7.3.1弯曲应力7.3.1.1由导向力引起的y轴上的弯曲应力为：Fx=k1gn［(Qyq-Ys)+P(Yp+-Ys)］/nh=［9.8×1800×(65-0)+7840×(1120-0)］/2×3880=1279.3NMy=3Fxl/16=3×1279.3×2000/16=479739N/mmσy=My/Wy=479739/9320=51.47Mpa7.3.1.2由导向力引起的x轴上的弯曲应力为：Fy=0σy=07.3.2在“正常使用，装载”工况下，不发生压弯情况。7.3.3复合应力σm=σx+σy=σy=51.47Mpa＜σperm=165Mpaσ=σm+(k3M)/A=51.47+1.1×20/1570=51.48Mpa＜σperm=165Mpa7.3.4翼缘弯曲:σf=1.85Fx/C²=1.85×1279.3/100=23.67Mpa＜σperm=165Mpa7.3.5挠度：δx=0.7Fxl³/48EIy=0.7×1279.3×2000³/(48×209000×382300)=1.87mm＜σperm=5mmδy=0.7Fyl³/48EIx=0T82-3/B实心导轨在各种工况下都不会发生变形和弯曲。一、对重导轨验算采用T/K5A导轨，符合JG/T5702.3-1996《电梯对重空心导轨》。1、TK5A的技术参数：Wxx=6.30cm3x轴的截面积Wyy=4.82cm3y轴的截面积A＝6.17cm2导轨的截面积Ixx=24.33cm4x轴的截面惯性矩Iyy=18.78cm4y轴的截面惯性矩ixx=1.99cmx轴的回转半径iyy=1.74cmy轴的回转半径36 E=210000.00Mpa弹性模量ω=1.98ω系数（根据细长比查表求得lk/i=）100σperm=165.22Mpa正常使用时许用应力δperm=10.00mm最大允许变形量c=1.8mm导轨连接部分宽度L=2000mm导轨支架的最大间距n=2支导轨的数量Rm=370Mpa导轨抗拉强度（导轨材料力学性能）A5≥24.00%导轨材料的延伸率K1=2.0K2=1.2K3=1.1G=P+rQ=2800kgh=2800mm…上下导靴间距DBG=1450mm…对重架导轨距W=250mm…对重架宽度GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定：对于中心悬挂或对称悬挂的对重或平衡重，设定重力的作用点偏差在宽度方向为5%，深度方向为10%，DBGy=145mm…重力作用点在y方向的偏移BTFx=12.5mm…重力作用点在x方向的偏移M=0.00kg…附加装置的质量8.1正常使用8.1.1导靴在Y方向作用在导轨上的力36 Fx=K2Gg×BTFx/(2h)=1.2×9.8×2800×12.5/2×2800=73.5NMy=3Fxl/16=27562.5N.mmσy=My/Wy=27562.5/4.82×1000=5.72Mpa8.1.2导靴在X方向作用在导轨上的力Fy=g(gPYp+FsYl)/h=1.2×9.8×2800×145/2800=1705.2NMx=3Fyl/16=3×1705.2×2000/16=639450Nmmσx=Mx/Wx=639450/6300=101.5Mpa8.1.3弯曲应力在正常使用工况下，不发生弯曲情况。8.1.4复合应力σm=σx+σy=(101.5+5.72)=107.22Mpa＜σperm=165Mpaσ=σm+(k3M)/A=107.22+(1.1×20/617)=107.22+0.0356=107.256Mpa＜σperm=165Mpa8.1.5翼缘弯曲:σf=1.85Fx/C²=1.85×73.5/1.8×1.8=41.97Mpa＜σperm=165Mpa7.3.5挠度：δx=0.7Fxl³/48EIy=0.7×73.5×2000³/(48×210000×530000)=0.08mm＜σperm=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。一、轿厢和门系统计算说明1、轿厢：①轿厢内部净高度不应小于2m，实际净高度为：2.2m。②使用人员正常出入口的净高度不应小于2m，实际净门高为：2.1m。③轿壁机械强度：轿壁的宽度为389mm、500mm、550mm,板厚为1.2mm的冷轧钢板，450mm以下宽度的轿壁加强筋为1条，450mm以上的轿壁加强筋为2条。36 轿壁的上、下部各有2个M6的螺栓与轿顶和轿底连接，左、右两侧各有6个M6螺栓与相邻的轿壁连接，确保了轿壁的机械强度。1、门系统：②轿门和层门的净高度不应小于2m，而实际的净门高为：2.1m。②本梯为中分门，净开门为1500mm，门板为15mm厚的冷轧板，宽度为780mm，门板中间有2条U形加强筋，确保了门板的机械强度。③轿门和层门和门吊板分别用2个M10的螺栓连接，门吊板上的滚轮在固定的导轨上滚动，门轨下面有偏心轮调节间隙，防止滚轮从门轨上脱落。下端与门滑块连接，门滑块在地坎不滑槽中滑动，同时防止门滑块从与开关方向相垂直的滑槽中脱落。④轿厢地坎与层门地坎的水平距离为30mm,⑤关门保护的型式为：红外光幕保护器，E型D200SL.⑥本梯在快门上装设了强迫关门装置用的重锤及滑套。二、轿厢面积、通风面积计算1、轿厢面积：1）《GB7588-2003电梯制造与安装规范》，轿厢最大有效面积与载重量的的关系，2000kg的最大有效面积为4.2m²。2）本梯轿厢规格为：1930mm(宽)×2090mm（深）×2200mm（高）S=1.93×2.090+1.5×0.08=4.15m²＜4.2m²36 ∴轿厢面积符合要求2、通风面积:①位于轿厢上部及下部通风孔的有效面积均不应小于轿厢有效面积的1％。②轿门四周的间隙在计算通风孔面积时可以考虑进去，但不得大于所要求的有效面积的50％轿厢的通风面积S1=（3.14×0.19×0.19）+（0.008+0.008）=0.129m²＞S=0.0389m²（轿厢有效面积的1%）判定：符合要求一、轿厢地坎和轿门至井道内表面的距离计算电梯井道内表面与轿厢地坎、轿厢门框架或滑动门的最近门口边缘的水平距离不应大于0.15m。判定：符合要求，不需加装防护墙。二、轿顶护栏设计1、轿顶两侧各焊接了高于轿顶100mm的护脚板2、离轿顶外侧边缘水平方向的自由距离为大于850mm3、本梯装设了1.1m护栏4、护栏的入口，人员安全和容易地通过，以进入轿顶。5、护栏装设在距轿顶边缘最大为0.15m之内。6、护栏表面喷涂了黄色的警示漆。符合要求36 一、轿厢护脚板的安装和尺寸图1、每一轿厢地坎上均须装设护脚板，其宽度应等于相应层站入口的整个净宽度。本梯净开门为1500mm,护脚板的实际宽度为：1560mm。2、护脚板的垂直部分以下应成斜面向下延伸，斜面与水平面的夹角应大于600，该斜面在水平面上的投影深度不得小于20mm3、本梯的护脚板垂直部分的高度为750mm。二、开锁区域的尺寸说明图示①开锁区域不应大于层站地平面上下0.2m。②在开锁区域内，在符合①的条件下允许在相应的楼层高度处进行平层和再平层；③梯采用浙江西尔康电梯部件有限公司生产的中分门机，其开门长度为480mm。门锁的2个轮子的间距为80mm。④开锁区域示意图：36 ⑤采用手动盘车时，在机房内应易于检查轿厢是否在开锁区,在曳引绳或限速器绳上的标记来检查。结论：符合要求一、轿架的受力强度计算和安全系数1、本台电梯的下梁采用2根16#热轧普通槽钢，材料为Q235，σb=370Mpa安全系数K≥2。其有关参数为：Wx=117cm³Ix=935cm＾4E=210000Mpaq=P+Q=3800kgL=1793mmL1=896.5mm1、轿厢架下梁撞击缓冲器工况计算简图在撞击缓冲器工况轿架下梁上面有均布的轿厢自重和货物重的作用，下面有1个缓冲力的作用，如图所示：36 1、计算撞击缓冲器工况轿厢架下梁的最大弯矩Mmax=qL/8=4×9.8×(1800+2000)×1.793/8=33385.66N.m2、计算撞击缓冲器工况轿厢架下梁的弯曲应力σ1=Mmax/w=33385.66/2×117×10＾-6=142.67Mpa＜σb=370Mpa5、安全系数：K=σb/σ1=370/142.67=2.6＞26、4根副梁的计算：本无机房货梯的副梁用了4根14号槽钢，电梯运载货物时主要是4根副梁在受力，而副梁是均匀受力的。Wx=87.1cm³Ix=609cm＾4E=210000Mpaq=P+Q=3800kgL=1793mmL1=896.5mmσb=370Mpa满载时每根副梁的受力为F=(P+Q)×g/4×2=3800×9.8×1.793/8=4655×1.793=8346N.mσ=8346/8.71×10＾-5=95.8Mpa＜σb=370MpaK=σb/σ1=370/95.8=3.86＞27、轿厢底盘计算的许用应力1）下表轿厢底盘计算的许用应力计算工况载荷类型安全系数〔n〕b材料的强度极限σb许用应力〔σ〕正常运行疲劳载荷5.0520Mpa104Mpa装卸载370Mpa74Mpa安全钳动作冲击载荷2.0520Mpa260Mpa撞击缓冲器370Mpa185Mpa2)货梯轿厢由厚5mm花纹板、4根纵梁用8#槽钢和斜拉杆组成，主要技术参数如下：36 额定载重量：Q=2000kg底盘自重：P=800kg轿架自重：P=600kg底盘材料强度极限：370Mpa底盘纵梁弹性模量：206×10＾9N/m²货梯正常运行工况底盘纵梁弯曲应力为8#槽钢，其截面特性如下：Wx=25.3cm³Ix=101cm＾4E=210000Mpaq=P+Q=3800kgL=1793mmL1=896.5mmσb=370Mpa3)货梯撞击缓冲器工况底盘纵梁计算下梁在轿厢撞击缓冲器工况下的抗弯强度为最严重的工况。GB7588-20035.3.2.2规定，轿厢撞击缓冲器时的作用力为满载轿厢静载4倍，所以底盘纵梁每边承受的轿底自重和货物载重均布载荷为Q=4gn(P+Q)/4L=4×9.8×(800+2000)/4×2.604=1.054×10＾4N/m4)计算货梯撞击缓冲器工况底盘纵梁最大弯矩Mmax=qL²/5×8=1.054×10＾4×2.604²/40=1787N.m5)计算客梯和观光电梯撞击缓冲器工况底盘纵梁弯曲应力σ=Mmax/w=1787/25.3×10＾-6=70.6Mpa＜185Mpa6)货梯撞击缓冲器工况底盘横梁计算A、横均布载荷的计算q=4gn(P+Q)/6L=4×9.8×(800+2000)/8×0.85=1.614×10＾4N.mB、横梁最大弯矩Mmax=qL²/8=1.614×10＾4×0.85²/8=1458N.mC、横梁弯曲应力σ=Mmax/w=1458/25.3×10＾-6=57.6Mpa＜185Mpa36 二十二、井道顶层和底部空间的计算a.电梯顶层空间的计算：计算条件：当对重完全压在缓冲器上。Hk=1.0+0.035v²=1.0+0.035×0.5×0.5=1009mmHa=156mm轿厢与对重缓冲器的安装间距取最小值；Hd=4440mm顶层高度Hh=106mm对重缓冲器压缩行程Hj=2244mm轿厢地坎与轿厢顶的距离h=0.1+0.035V²=100.9mm制动距离A：H理论值=Hk+Ha+Hh=1009+200+50=1259mm电梯轿厢顶（最高面积）与井道顶部的最小高度H实际值=4650顶层高-2244-200-106-100.9=2004mmH实际值＞H理论值B：轿厢油杯与井道顶部的最小间距：Hc2实际值=4440-1166-2244-200-106=790mmHc2理论值=0.1+0.035V²=110mm制导行程：Hc2实际值＞Hc2理论值C：轿顶最高部件为轿顶护栏：Hc1实际值=4440-1100-2244-200-106=790mmHc1理论值=0.3+0.035V²=310mmHc1实际值＞Hc1理论值D：轿厢上方实际有：2106mm×1000mm×1600mm的空间，足够容纳一个不小于500mm×600mm×800mm的长方体。结论：顶层高度符合要求。b.电梯底坑空间的计算：计算条件：当轿厢完全压在缓冲器上①底坑可以容纳：500mm×600mm×1000mm的长方体36 Hb1=P-Hx-Ha2-Hh2P=1600mm底坑深度Ha2=200mm轿厢缓冲距Hh2=150mm轿厢缓冲行程HX=160+150+230=540mmh=0.1+0.035V²=0.1+0.009=100.9mm轿厢制动距离②Hb1=P-Hx-Ha2-Hh2=1600-540-200-150-100.9=610mm≥500mm底坑底和轿厢最低部件的自由垂直距离为500mm∴不论轿厢地坎与墙的间隙大于还是小于150mm均符合要求二十三、操作维修区域的空间计算(主机、控制柜、限速器、盘车操作)1.由于本梯为无机房载货电梯，为操作和维修方便，控制柜安装在3楼层门口左侧；2.主机放在井道内，主机的最高点距离井道顶部最小距离为150mm。3.因为本梯的盘车力大于400N，采用了紧急电动（UPS）运行装置来实现。紧急救援时，曳引机的抱闸用远程松闸装置来实现。远程松闸扳手安装在控制柜边上。4.限速器是采用双向动作的，限速器工作后通过电磁来实现远程电动复位。二十四、无机房电梯的特殊要求计算1、曳引机可以安装在井道内，其条件是：a.能够从机房进行检验、测试和维修工作；b.机房与井道间的开孔应尽可能小。驱动装置上置的曳引式电梯，一般会根据井道实际情况在轿厢投影面外安放曳引机，由单梁或双梁支承。2、对于驱动装置上置的曳引式电梯，一般都在顶层层门边或在井道外就近方便接近的场所安放带锁的控制柜。36 3、在顶层层门边或在控制柜内装设带有观察孔的远程松闸装置，以便于远程操作主机制动器，并检查轿厢是否在开锁区。4、轿顶作为维修平台，也可对轿顶部件和井道部件进行维修和检查工作。为避免因维修和检查工作导致轿厢任何形式失控或意外的移动,防止可能给维修人员或检查人员带来人身伤害的危险,我们设计有一个机械锁装置，将轿厢锁在导轨上，并设有安全开关，将其动作电信号反馈到主程序，以防止任何可能的误动作导致轿厢危险性的移动。5、不论轿厢外侧距井道边距离多少，轿顶均设置安全护栏。6、因受井道尺寸限制，对重架、对重轮及对重铁均采用特殊设计。7、对于驱动装置上置的曳引式电梯，为尽可能减少井道顶层所需高度，返绳轮多采用轿底布置的钢丝绳悬挂方式。8、从公共道路到机房和滑轮间内的通道应：a.设永久性电气照明装置，以获得适当亮度；b.任何时候能完全安全地方便地使用，而不需进入私人房屋。二十五、工作区域空间设计说明①应提供一个装置能机械地制停最大为额定载荷的任何负载、以最大为额定速度的任何速度运动的轿厢，使工作区域的地面与轿厢最低部件（比如轿架、吊具和护板等）间的自由距离不小于2m。②当曳引机安装在井道内，但要从井道外对其进行维修和检查时，要求的维修工作区域应设置于井道外，接近曳引机只能通过门或检修活板门。二十六、机械制停装置的设计说明（安装位置和强度校核）1、机械制停装置也称电梯检修安全销①安全销能保持轿厢停止②安全销由手动进行操作③安全销处于非工作位置，电气安全装置能防止轿厢的一切运动④当电气安全装置检查到安全销处于工作位置时，只能从检修控制装置来控制轿厢的电动移动2、安全销安装在电梯的直梁或上梁上，当安全销工作时，手动复位的安全开关工作，切断安全回路；安全销工作时销轴插入固定在轿厢导轨上的销孔中，把轿厢定在电梯检修所处的位置，而不使轿厢移动。3、计算销轴的强度36 A．N1=N2=(0.5Q/2+M出/(D*gn/2))/2=(500+306)/2=403kgB．安全销的直径d=40mm，力距为35mm。销的材料为A3钢,Q235MPaC．σ实=N1*g/A=403×9.8/11.946×10＾-4=3.3Mpa＜235Mpa安全销工作时轿厢位置水平所以当安全销工作时，销轴与卡板拉开4mm的距离，卡板的厚度为8mm，L1=8+4=12mm，本梯用的安全销的啮合长度为37mm＞12mm.结论：检修安全销的功能和强度和啮合长度均符合要求二十七、动态测试和救援说明1、动态测试2、救援说明A)为了保证救援人员仍能安全地从轿厢内解救出被困乘客，紧急电动运行和其他的一些应急救援措施就显示出了它的必要性和重要性。紧急电动运行是无机房电梯的一个重要应急操作方式。B)首先是正常运行与紧急电动运行的切换开关，该开关一般在切换时要短接缓冲器开关；其次是需要持续按压或搬动的中间开关以及电梯上下运行的开关，该开关应明确标有上行和下行标记，用来表示运行方向，以防止误操作。C)无机房电梯发生故障后，应急救援人员赶到现场后，首先需要了解电梯现状，判断电梯主电源系统是否有电，然后通过内部通话系统了解轿厢内被困乘客情况，安抚被困乘客，使其冷静及保持正确的安全保护姿势。完成这些工作后，应急救援人员需要通过观察孔直接观察标有轿厢平层位置的限速器绳，或通过由应急电源供电的指示灯、轿厢位置监视器来观察轿厢所处的位置，并根据不同电梯情况确定下一步需要采取的应急救援措施。36 D)应急救援人员首先需要将主电源开关扳到断开的位置，然后借助于控制柜内的松闸扳手或抱闸释放手柄，用机械方法打开曳引机制动器，也可通过由UPS供电的电器松闸开关和松闸按钮，用电气方式来打开曳引机制动器，依靠轿厢和对重的不平衡，使轿厢移动至就近平层，救援出被困乘客。二十八、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）1、变频器的额定容量：PCN=K·PM/η式中：PCN－变频器的额定容量K－电流波形的修正系数（同步主机1.5）η－电动机效率取0.9∴PCN≥(1.5×6)/0.9=10.0KVA变频电流为：ICN≥KIM=1.5×14=21A即选用：最大功率10KW额定电流21A峰值电流31.5根据相关资料制动电阻43Ω.(3.5KW)1、电阻容量的计算在电梯制动时，电梯机械转化成动能，再转化电能的思路来决定电阻的容量：WD＝（Q＋P1＋P2－G）g·v/2·η＝（2000＋1850-2900）·9.8×(0.5/2)×0.9＝2094.75瓦∴电阻实际容量P＝WD·cosψ=2094.75×0.8=1.7KW＜3.5KW/43Ω其中cosψ=0.82、主开关和主接触器的选择因为10KW变频器主电流为21A即主开关容量　1.5×21A＝31.5A36 即主开关选择　380V、50A主接触器电流：IC＝N×103/K·U＝15×103/（1.1×380）＝35.9A所以主接触器选择380V、40A4、控制柜空气开关容量的选择⑴、控制柜变压器输出3路线，分别为AC110V，AC220V，和DC110V。其中AC110V的最大输出电压为2A。AC110V主要给电梯的安全回路，门锁回路，和接触器供电，其中其电流最大的部分为接触器的线包需要电流比较大，根据公式I=U/R，其中工作电压U为110V，线包的电阻为110欧，可算出I为1A，再加上其中的损耗电线的电阻。大概最大电流在2A左右，我们根据空气开关的容量应大于支路各总电流的总和，所以我选择用3A的空气开关。⑵、AC220V主要给电梯的门机系统供电，AC220V的变压器输出的最大电流是2A，其中门机马达的工作电流为1.5A。再加上门机变频器需要的电流是2A，还有光幕的电流为1A，所以我们选择6A的空气开关。⑶、DC110V主要给主机的制动器供电。其中制动器的最大电流为3A。其启动电流比较大，所以制动器的选择我们用6A的空气开关。以上是控制柜空气开关容量的选择计算方法。二十九、机械防护的设计和说明1、曳引轮、导向轮根据GB7588-2003的表3设置了挡绳装置和防护罩，a.曳引轮有2个挡绳装置，有1个上面有小方孔的涂成黄色的金属罩，b.7个导向轮上各有2个挡绳装置，和7个防护罩。以避免：人身伤害；钢丝绳因松弛而脱离绳槽；异物进入绳与绳槽之间，而使钢丝绳脱离绳槽；2、采用的防护装置能见到旋转部件且不妨碍检查与维护工作，防跳装置和护罩只能在下列情况下才能被拆除：⑴更换钢丝绳；⑵更换绳轮；⑶重新加工绳槽。3、对可能产生危险并可能接近的旋转部件，带有防护装置的曳引轮、盘车手轮、制动轮及任何类似的光滑圆形部件涂成黄色。36'