交流承重静定交流载货电梯机房主承重梁的超静定
设计
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[摘要]针对
标准
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货运电梯不能满足一些特殊客户多样性要求的问题，本文详细地介绍了一种非标准交流货运电梯设计
方法
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:电梯机房主承重梁由二支承设计成三支承的超静定设计，在不改变原材料的情况下，满足了客户要求，经过空载与负荷试运行，显示了设计是成功的，并取得了较好的经济效益。
[关键词]交流货梯主承重梁超静定设计
随着社会的发展和人民生活的改善,电梯的使用越来越普遍,给人们的工作和生活带来极大便利。由于专业厂家的货梯都是按照标准来设计，往往不能满足一些特殊要求，根据某卷烟厂的实际情况与要求，设计了其生产车间的载货电梯。其具体要求为设计一个，载荷为标准3吨的载荷量，而轿厢面积为标准5吨电梯的面积。对于这样一个电梯，采用标准的货运电梯不能满足要求，本文是在标准3吨电梯的基础上对主承重梁重新进行了设计，即由原来的二支承结构改为三支承的超静定结构，大大改善了梁的受力，以下是具体地设计计算过程。
一、机房主承重梁的设计计算
1.机房的梁承受的负载重量
计算
公式
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:
P总,P1+P2,P1+2[2W+(1-F)L+ω]
式中:P1—静负载重量(曳引机、曳引轮、电机及梁的自重等)
P2—动负载重量(装运负载重量+轿厢自重+对重及钢绳等)
W—轿厢自重，L—装运负载重量，
F—对重的不平衡系数，
ω—钢丝绳、随行电缆等的重量。
取P1=5000kg,W=3500kg，F=0.5，L=3000kg，ω=2000kg
?P总,5000kg+2[2×3500+(1+0.5)×3000+2000]=32000kg
即机房的梁承受的负载总重量为32000kg。
2.机房的梁的结构及受力分析
(1)承重分布
则:F1=6000kg，F2=6000kg，F3=7500，F4=7500kg
F5=F2+F3+P1=6000+7500+5000=18500kg
其中:P1为静负载重量。
(2)机房的梁的结构及受力:?结构图(如下图)
?根据受力最多的第3梁的受力分析,得:，
?求R1’(R1’=R4+R5+R1):因分布距离较小，因而将R4和R1合成一点计算,得R1’,R5+R(4+1)=4700+4700=9400kg
?求支反力RB得:RB=9400+4700+3800-5250=12650kg
3.求梁的弯矩、应力
(1)求各点的弯矩:MC、MD、ME
MC=0.413×12650,5230kg?m
MD=1.193×12650-0.78×9400=7760kg?m
ME=0.7×3800=2700kg?m
(2)画弯矩图
(3)求最大弯曲应力:设选用工字钢36a，则其WZ=875cm2
于是有
(4)许用应力[σ]:查
表
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得Q235或Q235的σ0.2,23.5kg/mm2，
取安全系n=4,则,
故采用材料工36a不安全。同理采用工40a也不安全。
4.改用超静定梁(增加一个支承点)
(1)求支反力RC:由变形协调条得载面C的挠度为零，即YC=0
而yc=yC?D+yC?E+yC?RC+yC?G,最后计算得出:
(2)求支反力RA、RB:由ΣMA,0得
9400×0.413+4700×1.193-1935×4940+3800×4-RB×4=0
?RA,9400+4700-4940+3800-3220,9740kg
(3)求各点弯矩:
MD=9740×0.413=4030kg?m
ME=9740×1.193-0.78×9400=4290kg?m
MC=9740×1.935-9400×1.522-4700×0.742=1050kg?
MG=3800×0.7=2700kg?m
(4)画弯矩图:
(5)求最大弯曲应力σmax:仍取材料为工36a，于是有
取安全系数n=4.5，则，故知选取材料工36a时，弯曲强度可行。
5.验算梁的剪切强度
(1)求各段的剪力及剪力图
AD段:Q=9740kg?
DE段:Q=9740-9400=340kg?
EC段:Q=9740-9400-4700=4360kg?
CG段:Q=9740-9400-4700+4940=580kg?
GB段:Q=3220kg?
即最大剪力Q=9740kg。
(2)求最大剪应力
?，而材料工36a的，腹板厚度t=10mm
，又，因此梁为重要部分，故取系数为0.6
，故不安全，必须改换材料。
(3)改选材料。若用工36b材料，此时，则
若用工36c材料，此时，则
若用工40a材料，此时，则
故以上三种材料均满足剪切强度要求。本设计考虑其他结构因素
选用工40a材料。
二、结语
经过空载试运行和负荷试运行，并经过劳动部门安全检查，认为设计是成功的，达到了预期的目的，并取得了较好的经济效益。这种主支承梁的超静定设计是设计非标准电梯的有效途径,它为设计或改造电梯提供了一种有益的思路。
参考文献:
[1]电梯主参数及轿厢、井道、机房的形式与尺寸第一部分GB/T7025.1,1997
[2]电梯主参数及轿厢、井道、机房的形式与尺寸第二部分GB/T7025.2,1997
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