Общие сведения о разных системах лифтовых канатов. Часть 1 Оставить комментарий

Существует несколько типов канатных систем (Рисунок 1). Типы (а), (b), (c) и (e) являются самыми распространенными. Системы типа (а) чаще всего используются в работе обычных тяговых лифтов, как правило, высокоскоростных. Лифтовые канаты одним концом соединяются с кабиной, а другим - с противовесом. Тросы укладываются в канавки на канатоведущий шкив привода, который приводится в движение двигателем с редуктором или без него. Канаты перемещаются вверх и вниз благодаря силе трения между ними и канавками шкива.

Противовес рассчитывается, исходя из веса пустой кабины лифта плюс половину ее грузоподъемности. Другими словами, когда кабина загружена наполовину и находится в средней части лифтовой шахты, вся система становится неподвижной, даже если тормоза отпущены. Дополнительный шкив на рисунке (а) это отводной блок лифта и используется для поддержки необходимого расстояния между кабиной и противовесом. В противном случае они бы задевали друг друга при движении по шахте вверх и вниз.

Типы канатных систем в лифтах

Рисунок 1

Модель (а) — это привод с одним обхватом канатом КВШ, при кратности системы 1. Обычно он используется в скоростных лифтах со скоростью, равной скорости вращения канатотягового шкива в рад/с (радиан в секунду), умноженной на радиус шкива. Основным преимуществом привода с одним обхватом является его высокая скорость работы. При этом мощность двигателя должна быть высокой, потому что мощность равна произведению скорости вращения и крутящего момента. Крутящий момент — это сила, которая вызывает вращение. С точки зрения физики она равна приложенной силе, умноженной на перпендикулярное расстояние между точкой приложения силы и осью вращения. При той же номинальной мощности более высокая скорость вращения означает меньший крутящий момент.

Кратность, равная 2, как показано на рисунке (с), часто используется, для увеличения грузоподъемности системы. В ней также применяется привод с одним обхватом. В неподвижном состоянии вес кабины и груза равны удвоенному натяжению всех подъемных канатов. Но, конечно, в таком случае приходится чем-то жертвовать, поэтому номинальная скорость кабины лифта также в два раза ниже.

Всем знакомы понятия механического преимущества (МП) и передаточного отношения (ПО) механизмов. МП определяется как соотношение силы, создаваемой механизмом, к силе, приложенной к нему. ПО — это расстояние, пройденное механизмом благодаря приложенному усилию к расстоянию, пройденному грузом. Производительность механизма, которая всегда ниже единицы, равна МП, деленной на ПО.

Также следует отметить, что крутящий момент привода шкива передается на подъемные канаты через силу трения, называемую «тяга» между канавками шкива и канатами лифта. Для усиления тяги часто используются приводы с двойным обхватом, как показано на модели (е). Такие схемы применяются при верхнем расположении электрического двигателя.

Если расположить машинное отделение над верхним этажом не представляется возможным (например, из-за недостатка места), то иногда применяются схемы с нижним расположением лебедки. Они обозначены как схемы (b), (f) и (h).

Упругое растяжение и удлинение лифтовых канатов

Поскольку металлические нити укладываются по спирали, то они ведут себя как пружины. Под нагрузкой тяговый канат вытягивается как пружина и возвращается к исходной длине при разгрузке. Так работает закон Гука. Модуль Юнга, он же модуль упругости, Е(ɛ) определяется как отношение упругого растяжения σ (ɛ) к удлинению ɛ. Это выражается в формулах:

Рассчет упругого растяжения лифтовых канатов

F — это сила, воздействующая на канат при растяжении, A0 — фактическая площадь поперечного сечения, по которой распределено действие силы, ΔL или x - величина, на которую изменилась длина троса в результате упругой деформации, L0 — длина каната. k — постоянная Гука, которая описывает жесткость каната, изготовленного по образцу пружины. Тросы с низким продольным упругим растяжением имеют большее значение k.

Упругое растяжение, важный параметр стального каната, указывает максимальную нагрузку, которую канат может выдержать. Проволока с высокой прочностью на разрыв, как правило, очень прочная. Конечно, когда канат подвергается износу и появляется усталость металла, то прочность на разрыв будет постепенно уменьшаться. Предел прочности проволоки на внутренних слоях жил (обычно 1770 Н/мм1370) часто отличаются от показателей прядей наружного слоя (как правило, XNUMX Н/ммXNUMX). Это называется «двойным растяжением», потому что твердость каната обычно выше, чем пазов приводного шкива. Более мягкая проволока во внешних жилах с относительно низкой прочностью на растяжение может до минимума уменьшить износ канавки.

Твердость каната обычно выше, чем 400 HB по шкале Бринелля, в то время как твердость канавки немного выше, чем 210 HB. Показатель определен в процессе стандартных испытаний (ASTM E10-14 и ISO 6506-1: 2005) и обозначается как «HBW» («H» — твердость (Hardness), «B» — по Бринеллю и «W» — карбид вольфрама (Wolfram), материал индентора). В прежних стандартах буквы «НВ» или «HBS» использовались для обозначения измерений, выполненных со стальными инденторами. HBW рассчитывается в обоих стандартах с использованием метрических единиц следующим образом:

Твердость каната по шкале Бринелля

где F = приложенная нагрузка (в ньютонах), D = диаметр индентора (в миллиметрах), d — диаметр вдавливания (в миллиметрах).

Значение HBW 1770 Н/мм1180 широко применяется во всем мире. Для внутренних прядей также применяется 1570 Н/мм8 или 19 Н/мм1370. Для 1770 (прядей) х 11 (проволок на прядь) лифтового каната с упругим растяжением (55,7/1770) с диаметром 62,8 мм, максимальный предел прочности составляет 2 кН. Если провода с пределом прочности 6,3 Н/мм10 используется по всему канату, разница между внутренними и внешними проводами жилы становится XNUMX кН. Если эти канаты используются для лифта с номинальной скоростью XNUMX м/с, максимальное напряжение в статических условиях на любом участке каната не должно превышать XNUMX кН, если к ним применяется коэффициент безопасности XNUMX.

Оставить ответ

Ваша e-mail адрес не обнародуется. Обязательные поля помечены *