3.3.3. Уравновешивание лифтов
Применение уравновешивающих устройств значительно уменьшает потребное тяговое усилие на шкиве или барабане, а следовательно, позволяет использовать более легкие и дешевые лебедки.
Одним из уравновешивающих устройств является противовес, массу которого выбирают такой, чтобы она уравновешивала массу кабины и часть массы груза, т.е.
; (3.18)
где - коэффициент уравновешивания массы груза.
При определении рациональной величины уравновешивания массы поднимаемого груза исходят из условия одинаковой загрузки лебедки лифта при подъеме груженой кабины и опусканий пустой.
При подъеме груженой кабины с первого этажа тяговое усилие на шкиве (барабане) (рис.3.6, а):
,
где
– усилие в набегающей ветви каната,
Н;
– усилие в сбегающей ветви каната, Н.
Рис. 3.6. Схема к определению массы противовеса
При условии равномерного движения
где - коэффициент загрузки кабины; Gкан - масса канатов.
Тогда
.
(3.19)
При опускании порожней кабины с верхнего этажа, т.е. при подъеме противовеса (см. рис.3.6, б), тяговое усилие
Тогда
. (3.20)
Из условия равенства
находим величину коэффициента
уравновешивания массы груза:
Для пассажирских лифтов жилых зданий рекомендуется принимать = 0,35…0,4.
Для грузовых лифтов, работающих основную часть времени с номинальными грузами, коэффициент уравновешивания следует принимать равным 0,5.
Типовой противовес (рис.3.7) состоит из подвески 1, несущей рамы 2, грузов 3 и башмаков 4. Рама изготовляется из уголков или швеллера, грузы - из чугуна или чаще из железобетона; масса одного груза для удобства сборки не должен превышать 60 кг.
Рис. 3.7. Противовес
При увеличении высоты подъема возрастает и масса канатов, которая при высоте более 45 м может достигать значительных величин.
Чтобы исключить влияние массы несущих канатов, иногда прибегают к использованию уравновешивающих канатов, которые одним концом крепятся к низу кабины, другим - к противовесу. Во избежание раскачивания уравновешивающих канатов в нижней части шахты устанавливается натяжное устройство с блоком. При любом положении кабины масса несущих канатов уравновешена канатами.
3.4. Лебедки лифтов
3.4.1. Общая характеристика
Подъемный механизм, или лебедка в лифтах, – электромеханическое устройство с электродвигателем, предназначенное для создания тягового усилия, обеспечивающего движение кабины лифта с остановками на соответствующих этажных площадках обслуживаемого помещения.
Лебедка состоит из электродвигателя, соединительной муфты с тормозом, редуктора и канатоведущего шкива.
Лифтовые лебедки, как правило, оборудуются червячными редукторами, обеспечивающими большие передаточные отношения при общей компактности конструкции.
Червячные редукторы могут быть как с цилиндрическими, так и глобоидальными червяками.
Нагрузочная способность глобоидальной передачи в 2…4 раза выше, чем цилиндрической. Кроме того, редукторы с глобоидальным зацеплением имеют более высокий КПД и большую износостойкость зубьев.
К недостаткам глобоидального зацепления следует отнести сложность изготовления и повышенные требования к точности сборки и регулировки.
Привод лебедки при скорости движения кабины до 1,5 м/с осуществляется от специальных лифтовых асинхронных двигателей. Как правило, в лифтах применяют асинхронные короткозамкнутые двигатели с повышенным пусковым моментом.
При скорости движения 2 м/с и более применяются безредукторные лебедки с двигателем постоянного тока. В безредукторных лебедках шкив устанавливается непосредственно на валу тихоходного двигателя постоянного тока. Это объясняется тем, что при повышенных скоростях движения возникают большие трудности с регулированием скорости и обеспечением точности остановки кабины. Применение двигателей постоянного тока позволяет производить плавное регулирование скорости движения кабины в очень широких пределах.
Однако система привода постоянного тока значительно сложнее и дороже обычного привода переменного тока. Поэтому в последнее время ведутся работы по расширению области применения лебедок с приводом от асинхронных двигателей, а также поиски новых типов привода для лифтов. Так, институт ВНИИЭлектропривод разрабатывает линейные двигатели для лифтовых установок, которые могут существенным образом изменить всю конструкцию лифта.
Определенный интерес представляет также применение гидравлических двигателей для привода лифта.
В настоящее время в отечественных лифтах, в основном, применяются двухскоростные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели.
Лебедки должны быть оборудованы устройством, позволяющим перемещать кабину вручную. Усилие, прилагаемое к устройству при подъеме кабины с грузом, должно быть не более 235 Н.