Динамика, вибрации и шум лифтов

Ниже в главе 3 были рассмотрены некоторые вопросы динамики лифтов при неустановившихся режимах работы в представлении всех движущихся элементов как абсолютно жестких систем.

В действительности лифт представляет собой в целом достаточно сложную многомассовую упругую динамическую систему, в элементах которой в процессе работы возникают и поддерживаются колебания различных частот.

Возникающие вибрации и шум как уже показано ниже влияют на все основные качественные показатели лифта. Поэтому необходимо знать основные причины возникновения вибраций и шума, уметь оценивать их основные частоты и амплитуды и знать пути уменьшения их вредного воздействия.

При представлении лифтов в виде упругих динамических систем необходимо проанализировать его основные инерционные массы и наиболее упругие элементы.

Рассматривая, например, наиболее распространенный привод кабины лифтов с КВШ по различным схемам (рис. 1.1), можно выделить его основные инерционные массы и упругие элементы.

Основными инерционными массами являются: вращающиеся массы привода (якорь двигателя, тормозной шкив и муфта (если имеется), маховичок ручного привода, червяк и червячное колесо, и КВШ); поступательно движущиеся массы кабины с грузом (или пассажирами) противовеса и уравновешивающих канатов или цепей. В процессе работы лифта в колебания приходит также масса всей лебедки с рамой. Основными упругими элементами лифта, обладающими наимень-шей жесткостью являются канаты подвески кабины и противовеса, дополнительные амортизаторы на подвеске противовеса, а также амортизаторы опор рамы лебедки на конструкцию шахты. При рассмотрении собственных колебаний, возникающих в редукторе привода, следует учитывать также влияние жесткости опор червячного вала и вала колеса и крутильную жесткость валов привода и муфты.

Таким образом в общем виде анализ колебаний лифта требует рассмотрения его как многомассовой упругой динамической системы, имеющей большое количество степеней свободы, находящейся под воздействием движущих или тормозных сил со стороны привода, сил тяжести от кабины, противовеса и других уравновешивающих элементов, а также сил сопротивлений на башмаках направляющих кабины и противовеса. Учитывая также, что масса лебедки, установленная на амортизаторах может совершать в общем виде не только вертикальные, но и угловые перемещения, то общее описание такой динамической системы потребует составления достаточно большого количества дифференциальных уравнений движения второго порядка в том числе нелинейных за счет, например, переменных величин жесткостей канатов подвески кабины и противовеса, меняющих свою длину в процессе работы и других факторов. Анализ решения задач динамики таких систем в общем виде даже с привлечением достаточно мощных вычислительных машин обычно представляет существенные трудности.

Однако, решение задач по выявлению основных частот колебаний, наблюдающихся в лифтах и по оценке возможных предельных амплитуд этих колебаний с достаточной для практических целей точностью возможно проводить на упрощенных динамических моделях.