2.2.3. Расчет строительных подъемников

Общий расчет строительных подъемников заключается в определении сопротивления подъему кабин, подборе каната и подъемной лебедки, определении необходимой мощности двигателя и тормоза, а также времени и пути разгона и торможения (рис. 2.21).

Рис. 2.21. Расчетная схема строительных подъемников

В общем случае при перемещении площадки или кабины массой G_к с грузом Q_c при частичном уравновешивания противовесом G_п сопротивление движению

,

где P_тр - сила трения опорных колес о направляющую.

В строительных одномачтовых подъемниках кабина, груз и противовес размещены консольно на плече l_к относительно опорных колес с базой b_к. Реакции опорных колес определяются так:

,

тогда

,

где - коэффициент сопротивления передвижению.

Известно, что

,

где D_к - диаметр катка; R_P - коэффициент сопротивления передвижению от трения реборд о направляющие; f - коэффициент трения качения ходовых колес о направляющие; - коэффициент трения в цапфе катка (0,1 - скольжение; 0,01- качение); r - радиус цапф.

Принимая массу противовеса G_п = G_к +Q_с/2, получим

,

Следовательно, общее сопротивление перемещению

,

Натяжение ветви каната, навиваемой на барабан лебедки, при отсутствии противовеса и кратности полиспаста n (обычно n = 1)

,

где - КПД полиспаста.

При применении лебедки с канатоведущем шкивом, наличии противовеса и при подвешивании груза на m канатах

.

Мощность двигателя определяется общими методами (в кВт):

.

2.4. Приборы безопасности

К приборам безопасности строительных подъемников относятся ловители, аварийные остановы, блокирующие и предохранительные устройства.

2.4.1. Ловители

По принципу действия различают ловители с постоянным усилием (резкого торможения), производящие торможение и остановку кабины на коротком пути, и ловители с постоянно возрастающим усилием (плавного торможения), тормозящие и останавливающие кабину на длинном пути (до 2 м). В строительных подъемниках применяют ловители первого типа. Все ловители грузопассажирских лифтов должны приводиться в действие ограничителями скорости. Ловители грузовых строительных подъемников могут приводиться в действие посредством механической связи их с подъемными канатами. Путь торможения ловителей должен быть равен (0,2...0,4) ( - скорость кабины, м/c). Ловитель должен срабатывать, если на 15 % превышает номинальную.

а

б

в

Рис. 2.22. Эксцентриковый ловитель:

а – с непосредственным воздействием эксцентрика на направляющую;

б – расчетная схема; в – с воздействием через нажимные губки, взаимодействующие с направляющими

Преимущественное применение имеют конструктивные наиболее простые эксцентриковые ловители (рис. 2.22). В момент обрыва или ослабления каната 1 под действием пружины 2 поворачивается валик 3. При этом эксцентрики прижимаются к направляющим 4, в результате чего возникает сила трения. Она увеличивает угол поворота эксцентриков и силу давления N (рис. 2.22, а). Сила трения (суммарная для двух зажимов) должна быть равна массе кабины с грузом:

.

Моменты силы трения и силы давления относительно оси вращения эксцентрика в условиях равновесия равны, т.е.

Ra=Nb,

где

Самоторможение обеспечивается при .

Коэффициент трения между эксцентриком и направляющей при металлических рельсах составляет 0,15...0,2, при деревянных направляющих - =0,25...0,35.

Эксцентриковые ловители, применяемые в передвижных строительных подъемниках, выполняют в виде парных рифленых губок - неподвижных 5 и подвижных 6, охватывающих полку направляющего швеллера (рис. 2.22, в).

Подвижные губки имеют косой удлиненный паз, охватывающий валик 8, который укреплен над полом площадки. На валике установлены эксцентрики 11, а сам валик 8 рычажной системой 9 связан с подъемным канатом 7 и подтянут пружинами 10.

У клиновых ловителей в момент (рис. 2.23, a) обрыва подъемного каната и срабатывания ограничителя скорости пружина 2 разжимается. В результате поворота рычажной системы 3 стержни 4 поднимают клинья 5, перемещающиеся в башмаках 6 кабин. В строительных подъемниках, оборудованных клиновыми ловителями, импульс для срабатывания ловителей создает канат 10 ограничителя скорости (рис. 2.23, б).

Ограничитель скорости выполнен в виде встроенного в схему канатоведения центробежного устройства 9 с поворотными грузами. При нормальной скорости свободно вращающиеся в корпусе грузы 14 не задевают за упоры 13, а при превышении скорости на 10...15 % расходятся и цепляются за упоры, что приводит к остановке шкива 11, посаженного на валу центробежного устройства; стягивание грузов осуществляется пружиной 12. Остановка шкива вызывает остановку каната 10 и подъем клиньев 5, приводит к посадке кабины на ловители. Чтобы канат ограничителя всегда находился в натянутом состоянии, применяют натяжной груз 8. При срабатывании рычажной системы 3 нажимается кнопка или рычаг конечного выключателя 1, отключающего привод подъемника.

Для определения необходимого угла наклона клина рассмотрим силы, действующие на него.

Если башмак кабины давит на клинья с силой P (рис. 2.23, г), то на сторонах клина появляются нормальные к наклонной поверхности сила и сила трения , препятствующая выдвиганию клина в башмаке (f - коэффициент трения между башмаками и клином).

г

в

а

б

Р

R

Рис. 2.23.Клиновой ловитель:

а – общая схема размещения ловителей на каркасе кабины; б- расчетная схема