导轨强度及变形计算

导轨强度和变形计算苏州东南电梯集团有限公司导轨强度和变形计算一．有关导轨强度和变形的要求：1.根据《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》中10.1.1，本类型乘客电梯的电梯导轨应满足以下要求:根据《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》的附录G中规定的轿厢内额定载荷分布状况，应对导轨的应力予以限制。2.根据《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》中10.1.2，本类型乘客电梯的电梯导轨还应满足以下要求:a.根据《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》中10.1.2.1提供的许用应力计算式、安全系数和许用应力值进行相应的导轨变形计算；b.“T”型导轨的最大计算允许变形，对于装有安全钳的轿厢、对重导轨，安全钳动作时，在两个方向上为5mm。二．本类型电梯选用的轿厢导轨截面的力学特性电梯采用T127-2/A-B导轨，查标准知，其截面的力学特性如下：S＝28.9cm2Wx＝31cm3Ix＝200cm4ix＝2.68cme＝2.46cmWy＝36.8cm3Iy＝235cm4iy＝2.86cm三．本类型电梯导轨计算许用应力和变形要求本类型电梯采用T127-2/A-B导轨，其钢材抗拉强度为370MPa，根据《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》中10.1.2.1和10.1.2.2的要求，本类型电梯导轨计算许用应力σperm和变形要求为：a.正常使用载荷情况：σperm＝165MPab.安全钳动作时的情况：σperm＝205MPac.T型导轨的最大计算允许变形为：δperm＝5mm导轨强度和变形计算苏州东南电梯集团有限公司四．本类型电梯导轨强度及挠度校核计算4.1计算选用参数:表4.1中的参数为本计算选用参数。表4.1参数名称参数代号单位参数值备注本类型电梯轿厢自重PKg800额定载重量QKg630电梯提升高度Hm57.92本类型电梯曳引比tR1:1轿厢宽度Dxmm1000轿厢深度Dymm1200导轨支架间的间距lmm1500导靴导向部分与底脚连接部分的宽度C1mm10上下导靴之间的垂直中心距hmm2000x方向的偏载QQppyxyx,,mm5.40,13005.40,1175QQppyxyxy方向的偏载QQppyxyx,,mm5.190,11755.40,1175QQppyxyx轿厢门的位置11,yxmm5.640,107511yx悬挂点位置ssyx,mm0,0ssyx轿厢导轨数量n2弹性模量EMPa51006.2重力加速度gm/s29.81导轨强度和变形计算苏州东南电梯集团有限公司4.2电梯导轨强度及挠度校核计算:4.2.1当安全钳动作时的电梯导轨强度及挠度校核计算1.导轨的弯曲应力是由轿厢导靴对导轨的反作用力而引起的应力。2.弯曲应力m的计算：a.导轨的受力Fy、Fx的计算：1)nhQxxgkFQpx）（P1=200021300630117580081.92=8627.90N2)hnQyygkFQpy2P1）（=2000225.1906305.4080081.92）（=1495.20Nb.My，Mx弯矩的计算：mmNlFMyx.42052516150020.14953163mmNlFMxy.88.242659616150090.86273163c.弯曲应力x，y的计算：MPaWMxxx57.1331000420525MPaWMyyy94.653680088.2426596d.弯曲应力m的计算：MPayxm5.7994.6557.13σperm＝205MPa3.压弯应力K的计算：a.轿厢作用于一根导轨的压弯力FK的计算：NnQPgkFk3.14028263080081.921b.值的计算：1)细长比λ确认：导轨强度和变形计算苏州东南电梯集团有限公司minkiL==xil=97.558.2615002)值的计算：255.1100004627.014.2c.压弯应力K的计算压弯应力()AMK+F=3KK=MPa1.62890255.13.14028其中：K3为冲击系数，根据《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》的表G.2得：K3＝1.5；M为附加装置作用于一根导轨的力，假设该力已被平衡，故此力不考虑；A为导轨的横截面积，A＝S=2890mm2。4.压弯和弯曲应力c的计算：压弯和弯曲应力5.799.01.69.0mKCMPa66.77perm=205MPa5.弯曲和压缩应力的计算弯曲和压缩应力28903.140285.793AMkFKmMPa36.84perm=205MPa6.翼缘弯曲F的计算：翼缘弯曲21xFCF85.1=MPa62.159109.862785.12perm=205MPa其中：Fx为导靴作用于翼缘的力，由前面计算知：Fx＝8627.9N；C1为导靴导向部分与底脚连接部分的宽度。7.挠度x、y的计算：挠度mmEIlFyxx88.0102351006.24815009.86277.0487.04533perm=5mm导轨强度和变形计算苏州东南电梯集团有限公司mmEIlFxyy18.0102001006.24815002.14957.0487.04533perm=5mm8.结论：在安全装置动作的情况下，本类型电梯选用导轨的强度及挠度校核符合《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》的10.1.1和10.1.2中的要求。4.2.2当电梯处于正常使用运行工况时的电梯导轨强度及挠度校核计算：1.弯曲应力m的计算：a.导轨的受力Fy、Fx的计算：1)nhxxQxxgkFsQspx)()P2（=5176.74N2)hnyyQyygkFsQspy2)(P1）（（=897.12N式中：K2为冲击系数，根据《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》的表G.2得：K2＝1.2；b.My、Mx弯矩的计算：mmNlFMyx.25231516150012.8973163mmNlFMxy.13.145595816150074.51763163c.弯曲应力x、y的计算：MPaWMxxx14.831000252315MPaWMyyy56.393680013.1455958d.弯曲应力m的计算：MPayxm70.4756.3914.8σperm＝165MPa2.压弯应力的计算：导轨强度和变形计算苏州东南电梯集团有限公司在“正常使用，运行中”工况下，不发生压弯情况。3.翼缘弯曲F的计算：翼缘弯曲MPaCFxF77.951074.517685.185.1221perm=165MPa其中：Fx为导靴作用于翼缘的力，由前面计算知：Fx＝5176.74N；C1为导靴导向部分与底脚连接部分的宽度。4.挠度x、y的计算：mmEIlFyxx53.0102351006.248150074.51767.0487.04533perm=5mmmmEIlFxyy11.0102001006.248150012.8977.0487.04533perm=5mm5．结论：在正常使用（运行）工况下，本类型电梯选用导轨的强度及挠度校核符合《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》的10.1.1和10.1.2中的要求。4.2.3当电梯处于正常使用装载工况时的电梯导轨强度及挠度校核计算：1.弯曲应力m的计算：a.导轨的受力Fx的计算：1)轿厢装卸时，作用于地坎的力FS的计算：轿厢装卸时，作用于地坎的力FS=0.4gQ=0.4×9.81×630=2472.12N2)导轨的受力Fx的计算：导轨的受力nhxFgPxFSpx1N73.296920002107512.2472117580081.9NhnyFFsy70.7912000225.64012.247221式中：11,yx为轿厢门的位置；h为单侧上下导靴间距。导轨强度和变形计算苏州东南电梯集团有限公司b.弯矩My的计算：mmNlFyx.62.2226641615007.7913163mmNlFxy.56.83523616150073.29693163c.弯曲应力y的计算：MPaWMxxx18.73100062.222664MPaWMyyy70.223680056.835236d.弯曲应力m的计算：MPayxm88.2970.2218.7σperm＝165MPa2.压弯应力的计算：在“正常使用，装载”工况下，不发生压弯情况。3.翼缘弯曲F的计算：翼缘弯曲MPaCFxF94.541073.296985.185.1221perm=165MPa其中：Fx为导靴作用于翼缘的力，由前面计算知：Fx＝2969.73N；C1为导靴导向部分与底脚连接部分的宽度。4.挠度x的计算：挠度mmEIlFyxx30.0102351006.248150073.29697.0487.04533perm=5mmmmEIlFxyy1.0102001006.24815007.7917.0487.04533perm=5mm5.结论：在正常使用（装载）工况下，本类型电梯选用导轨的强度及挠度校核符合《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》的10.1.1和10.1.2中的要求。