Гидравлические лифты - Методика расчета направляющих на прочность и жесткость в рабочем и аварийном режиме торможения средствами безопасности

При обоснованиии выбора направляющих следует учитывать, что они должны выдерживать действие поперечных сил давления направляющих башмаков кабины в нормальных рабочих режимах и продольных сил в аварийных ситуациях срабатывания тормозных устройств безопасности с гарантией обеспечения расчетных запасов прочности и допустимой величины прогиба.

Как было показано выше, поперечные нагрузки направляющих в нормальных рабочих режимах “Э” определяются эксцентричностью положения груза и центра массы кабины, а также воздействием средств напольного транспорта на порог кабины при ее загрузке и разгрузке.

В аварийных ситуациях режима “AЛ ” на направляющие действуют продольные тормозные усилия от ловителей или других блокировочных устройств безопасности.

При строгом подходе к расчету направляющую можно рассматривать как неразрезную многопролетную балку, закрепленную на многочисленных упругих опорах, нагруженную внешними силами, изменяющимися во времени с различной интенсивностью, в одном или двух смежных пролетах.

Невозможность установить с достаточной точностью величину нагрузок, действующих на направляющие при нормальной работе лифта и тем более, при срабатывании тормозных или блокировочных устройств, а также неопределенность действующих связей, приводит к необходимости применять упрощенные гипотезы и расчетные методы [
6 , 22 ].
Отсюда вытекает потребность, отмечаемая всеми законодателями, в определении норм или схем расчетов, которым должны следовать изготовители лифтов.

Если некоторые нормы дают нам диаграммы и таблицы, позволяющие определять размеры направляющих в зависимости от веса кабины, ее грузоподъемности и от расстояния между креплениями, то другие устанавливают более или менее сложные эвристические методы расчета [6].

Так, по принятым в Италии нормам, каждая направляющая, рассматриваемая как однопролетная статически определимая балка, должна выдерживать с коэффициентом запаса прочности не выше 4 и стрелой прогиба не более 7 мм, поперечные нагрузки не менее 800 Н в плоскости направляющих и 400 Н в перпендикулярном направлении. Кроме того, при напряжениях, не превышающих предела упругости, направляющие должны выдерживать воздействие тормозного усилия ловителя.

Применение методов строительной механики к расчету многопролетной неразрезной балки позволяют получить максимально приближенную к реальности картину изменения эпюры изгибающего момента в пролете, загруженном поперечной силой, которая свидетельствует о возможности расчета направляющей как статически определимой двухопорной балки с расчетным пролетом меньшим расстояния между её опорами (рис.10.8).

Гидравлические лифты - Методика расчета направляющих на прочность ижесткость

Рис.10.8 Схема нагружения пролета направляющей центрально расположенной поперечной силой

Приведенная в европейском стандарте EN81.1/2 методика расчета исходит из допущения о возможности замены многопролетной расчетной схемы направляющей эквивалентной схемой двухопорной статически определимой балки, пролет которой составляет 3/4 фактической величины пролета. Уменьшение расчетного пролета позволяет в определенной степени учесть влияние жесткости рядом расположенных пролетов [6; 21].

Расчетные схемы направляющей в режиме нормальной работы “Э” и режиме аварийной посадки на ловители “AJI” приведены на рис. 10.9.

В нормальном рабочем режиме, а также в тех случаях, когда кабина не оборудована ловителями, направляющие следует рассчитывать только с учетом изгибающих напряжений, вызванных действием поперечных сил.

В режиме срабатывания тормозных устройств безопасности расчет направляющих должен производиться с учетом изгибающих напряжений от действия поперечных сил и напряжений продольного изгиба.

При расчете изгибающих напряжений предполагается, что линия действия поперечных сил Nx, Ny проходит через точку нейтральной оси сечения направляющей, а изгибающие моменты действуют относительно главных осей инерции X и Y.

Напряжения изгиба определяются при расчете двухопорной статически определимой балки с пролетом, составляющим 3/4 расстояния между опорами направляющей:

Влияние жесткости соседних пролетов при поперечном изгибе учитывается коэффициентом 0,7.

Окончательный выбор направляющей производится, если выполняется условие:

для лифта с ловителями -/=<5 мм; (10.20)

для лифта без ловителей -/=<10 мм. (10.21)

С учетом вышеизложенного, расчетное обоснование выбора направляющих можно производить в такой последовательности.

1) Предварительное определение параметров профиля и шага крепления направляющей.

Шаг крепления направляющей и геометрические характеристики профиля поперечного сечения определяются в зависимости от грузоподъемности кабины. Так, при использовании направляющих отечественного производства можно воспользоваться следующими рекомендациями: НТ-1 - Q=3200- 5000кГ; НТ-2 - Q=1000-2000 кГ; НТ-3

- Q=400-630 кГ; НТ-ЗА - 320 - 400 кГ.

2) По таблице производителя направляющих определяются моменты инерции и моменты сопротивления сечения, площадь поперечного сечения и т.п.(таб. 10.2; 10.3).

3) Определяются поперечные силы давления башмаков кабины на направляющую в рабочем режиме движения и режиме загрузки кабины (см.выше раздел 7).

4) Определяется расчетная величина тормозной силы ловителя(по формуле 10.9).

5) Производится проверка выполнения условия прочности направляющей в рабочем режиме движения, загрузки и аварийного срабатывания тормозного устройства безопасности формулы 10.14,10.15).

Проверяется выполнение условия прочности при локальном изгибе головки на-правляющей(формула 10.16).

6) Определяется величина прогиба направляющей в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и сравнивается с допустимым значением(см. формулы 10.19-10.21).

7 ) Производится окончательный выбор направляющей по критерию достаточной прочности и допустимой величине прогиба.