Расчёт статических нагрузок, действующих на валу двигателя.

Теоретическая часть.

Эскалаторами называют пластинчатые конвейеры, настил у которых выполнен в виде ступеней для перемещ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ения людей с одного уровня на другой. Их подразделяют на поэтажные и тоннельные. первые используют для перемещения людей между этажами общественных зданий, вторые – для подъёма и опускания пассажиров в метрополитене.

Для эскалаторов используют привод редукторного типа односторонний реже двусторонний. Привод имеет рабочий, установленный на главном валу, и аварийный тормоза. Последний срабатывает при нарушении кинематической связи межу элементами привода. Для замедленного движения полотна при его техническом обслуживании, а также для размыкания аварийного тормоза применяют вспомогательные приводы. Поручневую установку выполняют виде конвейера с узкой С-образной лентой, движущейся синхронного с лестничным настилом. Поручень изготавливают из высокопрочного бельтинга, покрытого с наружной стороны слоем резины. Поручень приводится в движение фрикционным блоком с приводом от главного вала или тяговой цепи. Для натяжения тяговой цепи в эскалаторах применяют пружинного-винтовые или грузовые натяжные устройства.

Главный привод эскалатора предназначен для передвижения лестничного полотна эскалатора с эксплуатационной скоростью.

Вспомогательный привод (или другое устройство) эскалатора предназначен для передвижения лестничного полотна с ремонтной скоростью при монтажных и демонтажных работа, при техническом обслуживании, а также при растормаживании аварийного тормоза.

Наиболее широкое распространение для электропривода эскалаторов получили асинхронные двигатели с фазным ротором, которые при пуске в несколько ступеней с фазным ротором, которые при пуске в несколько ступеней обеспечивают заданное ускорение. На станциях метрополитена, переходах в торговых помещениях и т.д. – там, где длина полотна эскалатора невелика, применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Для ограничения бросков тока в сети, а также некоторого снижения момента двигателя и ускорения электропривода при пуске в цепь статора двигат

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

еля вводится дополнительное сопротивление. В электроприводе эскалаторов применяются аппараты нормального исполнения и двигатели единой серии А или специального исполнения АМЭМ с короткозамкнутым или фазным ротором. Мощность двигателей может составлять в зависимости от протяженности эскалатора 10-200 кВт. всё оборудование устанавливается в сухих закрытых помещениях. При оценке энергетических показателей электропривода эскалаторов необходимо сказать о характере нагрузки механизма. В течение суток она колеблется в широких пределах, достигая максимума в утренние и вечерние часы. Снижение нагрузки днём и особенно поздно вечером доходит до 15-20% номинальной. при этом мощность двигателя выбирается по наиболее тяжелому режиму работы. При слабой загрузке двигателя эскалатора его коэффициент мощности будет ниже номинального.

Расчётная часть.

Расчёт статических нагрузок, действующих на валу двигателя.

Расчетные длины эскалатора: А=1м B=1м L=58 м

Распределённая масса ходовой части

q₀=60*B+А=60*1+70*0.1=123 кг/м

B-ширина настила, 1 м. При перевозке пассажиров коэффициент А =70, полотно эскалатора является безбортовым, поэтому коэффициент А берется с вычетом 10 %.

Коэффициент сопротивления при огибании звездочек =1.02

Коэффициент сопроти

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

вления роликовых батарей =1.06

Распределенная масса эксплуатационной нагрузки

q=2170H=221.2 кг/м

Точка минимального натяжения определяется из условия

q₀*g*(L₂+L₁)*w<q_0*g*H

123*9.81*(50+1)*0.025<123*9.81*30

1508.2875<36198.9

Условие выполнено, минимальное натяжение в точке 4. При данных условиях, возможно принять минимальное значение натяжения в точке 4 равным 2000H.

S₄=S_MIN=2000H

S₅= *S₄=1.06*2000=2120 H

S₆=S₅+q_0*g*L₃*w=2120+123*9.81*1*0.025=2150.167575 H

S₇= *S₆=1.02*2187.44375=2193.169065 H

S₈=S₇+(q₀+q)*g*L₃*w=2193.169065 +(221,2+123)*9.81*1*0.025=2277.584115 H

S₉= *S₈=1.06*2519,84 =2414.239162 H

S₁₀=S₉+(q₀+q)*g*L₂*w+(q₀+q)*g*H=2414.239162+(221,2+123)*9.81*58*0.025+(221,2+123)*9.81*30=108608.3721 H

S₁₁= *S₁₀=1.06*108608.3721=115124.8744 H

S₁₂=S_MAX=S₁₁+(q₀+q)*g*L₁*w=115124.8744+(221.2+123)*9.81*1*0.025=115209.2895 H

Для определения натяжений в точках 3-1 производим обход против направления движения полотна.

S₃=S₄-q₀*g*L₂*w+ q₀*g*H=2000-123*9.81*58*0.025+123*9.81*30=36449.2865

S₂=S₃/ =36449.2865/1.06=34386.11934 H

S₁=S₂-q₀*g*L₁*w=34386.11934 -123*9.81*1*0.025=34355.95359 H

Тяговое усилие W₀= S₁₂-S₁=115209.2895 -34355.95359=80853.33591 H

Сопротивление движению тягового элемента

W=q*g*H+k_ПС(W₀- q*g*H)= 80853.33591+1*(80853.33591-221.2*9.81*30)=

=80853.33591H

k_ПС – коэффициент увеличения сопротивления при пуске. Для данных условий k_ПС=1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Статический момент

M_C=W*D₀/(2*u₀*η₀)= 80853.33591*1.695/(2*58.1*0.911)=1278.163 Нм

Динамическое усилие

S_ДИН=k_И*(k’*m_Г+k’’*m_R)*2* *v²*k_Д/(z²*t_Ц)=0.75*(0.8*13372+0.75*14760)*2*3.14*0.88²*2.7/(40²*0.133)=1007.37

Коэффициент интерференции упругих волн в цепиk_И=0.75

Коэффициент массы нагрузки k’=0.8

Длина цепи L_Ц=120 м, следовательно, k’’=0.75

m_Г=60*221.2=13272 кг

m_R=123*120=14760 кг

Коэффициент дополнительной нагрузкиk_Д=2.7

Частота вращения звездочки n_ЗВ=60*v/( *D₀)=60*0.88/(3.14*1.695)=9.92 об/мин

Угловая скорость звездочки _ЗВ=2* *v/(z*t_Ц)=2*3.14*0.88/(40*0.133)=1.04 рад/с

j_MAX= _ЗВ²*t_Ц /2=1.04²*0.133/2=0.072