徐友紅
摘 要:介紹了電梯導軌支架的數量與間接要求,對導軌支架的受力進行了計算,并對導軌支架安裝間接進行了強度校核;重點分析了導軌支架數量不滿足標準要求,對轎廂導軌的強度及撓度進行校核計算。
關鍵詞:導軌支架數量;間距;強度校核
電梯導軌的承載能力與導軌支架的間距及數量有著直接的聯系。GB/T 10060—2011《電梯安裝驗收規范》第5.2.5.2條款規定“每根導軌宜至少設置兩個導軌支架,支架間距不宜大于2.5m。當不能滿足此要求時,應有措施保證導軌安裝滿足GB7588—2003《電梯制造與安裝安全規范》中10.1.2規定的許用應力和變形要求。對于安裝于井道上、下端部的非標準長度導軌,其導軌支架數量應滿足設計要求” 。下面筆者以3000kg載貨電梯為例,對導軌支架間距和數量進行校核。
1 導軌支架間距的強度校核
計算用參數如下:額定載重Q=3000kg,額定速度V=0.5m/s,轎廂自重P=2400kg,轎廂凈寬Dy=2140mm,轎廂凈深Dx=2700mm,轎廂架上、下導靴之間的距離h=3950mm,轎廂導軌根數n=2,重力加速度gn=9.8m/s2,導軌支架最大設計間距L=2m。
1.1 導軌支架受力計算
根據GB7588—2003附錄G7,載貨電梯轎廂屬于導軌中心導向和懸掛,偏載轎廂作用于導軌的最大彎曲應力發生在安全鉗動作工況,此時導向力在轎廂導軌y軸和x軸上的作用力分別為:
式中:k1——沖擊系數,查GB7588-2003表G2,取k1=5;
xQ、yQ——額定載荷Q相對導軌直角坐標系的坐標,取xQ=、yQ=;
xP、yP——轎廂重心P相對導軌直角坐標系的坐標,取xP=0、yP=0;
則:FX=6280.1N,Fy =9955.1N
2 導軌支架數量
當轎廂在頂層平層裝卸載時,轎廂頂端導軌的受力較其它工況大些,與頂端0.4米導軌相連接的下一根導軌其受力力學模型簡化為懸臂梁。
2.1 彎曲應力
1)由導向力引起的Y軸上的彎曲應力為:
2)由導向力引起的X軸上的彎曲應力為:
式中:Fx——X軸上的作用力;
Fy—— Y軸上的作用力;
xP、yP——轎廂重心P相對導軌直角坐標系的坐標,xP=0,yP=0;
x1、y1——轎廂入口處對導軌直角坐標系的坐標,x1=1410mm、y1=134mm;
Fs——根據GB7588—2003中G2·5“在轎廂裝卸載時,作用于地坎的力Fs假設作用于轎廂入口的地坎中心。力的大小為:對于額定載重量不小于2500kg的電梯:Fs=0.6gnQ,施加該力時,認為轎廂空載。
Mx、My——彎矩;
b——轎廂導靴F力作用點至懸臂端導軌支架的距離,b=261mm;
Wx、Wy——彎曲截面系數;T114/B導軌 Wx =29.70cm3,Wy =19.05cm3
σ——彎曲應力。
1)由導向力引起的Y軸上的彎曲應力為:
Fx=3148.4N,My=821733.7N.mm,σy=43.14MPa
2)由導向力引起的X軸上的彎曲應力為:
Fy=598.4N,Mx=156187.7N.mm,σx=5.26MPa
2.2 壓彎應力
“正常使用、裝卸載”工況,不發生壓彎情況。
2.3 翼緣彎曲
式中:σF——局部翼緣彎曲應力,MPa;
c——導軌導向部分與底腳連接部分的寬度;T114/B導軌c=9.5mm
σF=64.54<σperm =165Mpa
2.4 撓度
式中:δBx——懸臂梁端頭B點在X軸上的撓度;
δBy——懸臂梁端頭B點在Y軸上的撓度;
E——導軌材料彈性模量;取E=200×103Mpa;
Ix——X軸上的截面慣性矩;T114/B導軌Ix =179.3cm4;
Iy——Y軸上的截面慣性矩;T114/B導軌Iy =108.6cm4;
l ——懸臂梁的長度,l=630mm;
δperm——T型導軌的最大允許變形,GB7588—2003中10·1·2·2 a)“對于裝有安全鉗的轎廂、對重(或平衡重)導軌,安全鉗動作,在兩個方向為5mm”。
綜合上面計算結果,3000kg載貨電梯在頂層裝卸載時,頂端懸臂梁導軌在各種工況下其應力及撓度均滿足GB7588-2003 規范的要求。
3 結語
GB/T10060-2011中要求“每根導軌宜至少設置兩個導軌支架,支架間距不宜大于2.5m”,當現場實際情況不能滿足要求時,需要根據GB7588-2003的要求計算導軌的許用應力和變形,看是否能滿足要求。以上是筆者關于導軌支架間距和數量的一些膚淺的認識,如有不妥敬請指正。
參考文獻:
[1] 朱昌明.電梯與自動扶梯[M].上海交通大學出版社,1995.
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