Барабаны, канатоведущие шкивы, блоки и контршкивы лифтов

В конструкции механизмов подъема лифтов с канатной подвеской кабины (противовеса) барабаны и канатоведущие шкивы используются для преобразования вращательного движения выходного вала механизма привода в поступательное перемещение кабины (противовеса).

В зависимости от кинематической схемы лифта применяются также отклоняющие блоки и контршкивы.

Отличительной особенностью барабанов является жесткое крепление канатов на их ободе. Канаты закрепляются так, что при движении кабины вверх, канаты противовеса сматываются с барабана [29,52].

По конструктивным соображениям подвеска кабины (противовеса) оказывается возможной не более чем на 2-х параллельных ветвях канатов (рис.3.9).

Барабаны изготавливаются из стального или чугунного литья и имеют винтовую нарезку канавок для размещения канатов. Глубина канавок составляет 0,2d, шаг нарезки t=\,\d, радиус кривизны канавки r=0,55d, где d - диаметр каната.

При многослойной навивке каната используется канатоукладочный механизм.

Для исключения возможности схода канатов с барабана в торцевой части предусматриваются реборды.

Диаметр барабана и отклоняющих блоков определяется из условия долговечности по формуле 3.7.

Способы крепления канатов на барабане должны отвечать требованиям прочности и безопасности применения. С этой же целью, при предельных нижних положениях кабины и противовеса на барабане должно оставаться не менее 1,5 запасных витков.

Шпоночное соединение ступицы с валом барабана должно рассчитываться с учетом действия знакопеременных нагрузок и на одностороннее действия силы тяжести кабины без учета противовеса и одного противовеса.

При использовании барабанной лебедки и неисправности концевых выключателей возможен переподъем кабины (противовеса) с упором в перекрытие и обрывом канатной подвески [2, 3].

Применение КВШ в лифтовых лебедках позволяет существенно повысить безопасность пассажиров, практически исключая опасность обрыва канатов, так как кабина может быть подвешена на нескольких параллельных ветвях канатов, а высота переподъема ограничивается проскальзыванием канатов из-за посадки противовеса на буфер.

Независимость параметров лебедки с КВШ от высоты подъема открывает широкие возможности унификации лебедок с соответствующими техникоэкономическими преимуществами.

Рис.3.9. Схема размещения канатов на барабане а) при верхнем машинном помещении; 6) при нижнем машинном помещении

Барабаны, канатоведущие шкивы, блоки и контршкивы лифтов

Рис.3.10. Профиль поперечного сечения канавки обода КВШ
а) полукруглая канавка; б) полукруглая с подрезом; в) клиновая; г) клиновая с подрезом; р
- центральный угол зоны контакта каната и поверхности канавки; 8 - угол подреза (угол клина); к, т, п - точки наибольшего напряжения смятия в материале канавки

Внешняя нагрузка КВШ, определяемая разностью натяжения канатов подвески кабины и противовеса, уравновешивается действием сил сцепления канатов с ободом. Эти силы зависят от угла обхвата шкива канатами и формы профиля поперечного сечения канавок [2, 3, 29, 52].

Для обеспечения работы КВШ без проскальзывания канатов применяются канавки специального профиля (рис.3.10).

Канатоведущие шкивы, контршкивы и отклоняющие блоки изготавливаются из чугунного или стального литья. Отливка в зоне обода должна иметь достаточно высокую твердость и однородную структуру.

Барабаны, канатоведущие шкивы, блоки и контршкивы лифтов

При любой другой кинематической схеме лифта диаметр КВШ определяется только условием долговечности канатов по формуле 3.7.

После выбора редуктора лебедки производится уточнение диаметра барабана (КВШ) по кинематическому условию, гарантирующему обеспечение номинальной скорости движения кабины с погрешностью не превышающей 15%.

Барабаны, канатоведущие шкивы, блоки и контршкивы лифтов

В конструкции отклоняющих блоков и контршкивов, не предназначенных для передачи тягового усилия канатам, применяется полукруглая канавка, обеспечивающая минимальную величину контактных давлений, что способствует увеличению долговечности канатов.

В КВШ используются канавки полукруглые с подрезом, клиновые и клиновые с подрезом.

Выбор конкретной формы канавки производится с учетом требуемой силы сцепления и технологических ограничений.

Наибольшую силу сцепления обеспечивают канавки клинового профиля, однако их существенным недостатком является зависимость силы сцепления от степени износа опорной поверхности.

В результате износа клиновая канавка преобразуется в полукруглую с подрезом с заметно меньшей силой сцепления.

Канавка полукруглая с подрезом, при несколько более сложной технологии изготовления, обеспечивает более стабильную величину силы сцепления независимо от степени износа канавки. Однако величина силы сцепления меньше чем при клиновой форме профиля канавки.

Расчетное обоснование характеристик профиля поперечного сечения канавок КВШ производится по аналитическим зависимостям, полученным на основе рассмотрения особенности взаимодействия растяжимых канатов с ободом шкива.

Ниже приводятся основы теории расчета геометрических характеристик поперечного профиля канавки шкива, обеспечивающей необходимую тяговую способность КВШ с учетом факторов долговечности.