侧置式对重导轨支架的受力分析探讨

引言
　　侧置式对重导轨支架受力比较复杂，故对其力学分析显的尤为重要。本文针对侧置式对重导轨支架进行受力分析，并对其弯矩进行分析计算，以便对类似导轨支架设计提供依据。

　　侧置式对重导轨支架受力分析已有多人对其进行探讨，但其过程比较复杂，本文主要针对如何简化受力分析计算进行初步探讨。

　　电梯技术参数

　　载货电梯，额定载重量3000kg，轿厢重2000kg，平衡系数取ψ=0.5，对重重量3500kg，轿厢上下导靴间距L1=3800mm，对重上下导靴间距L2=3200mm，安全钳采用不可脱落滚子式的瞬时式安全钳，〔σ〕=140MPa。

　　导轨受力分析计算

　　a、轿厢导轨：现以最不利工况(安全钳动作工况)为设计计算依据，对轿厢导轨进行受力计算，这里假定轿厢悬挂点和轿厢重心重合。

　　Fx=K1*gn*Q*XQ/nL1=(3*9.81*3000*2900/8)/(2*3800) =4211.2N

　　FY=2*K1*gn*Q*YQ/nL1=(2*3*9.81*3000*2000/8)/(2*3800)=5808.5N

　　b、对重导轨：对重架没有安装安全钳，故按正常运行工况为设计计算依据,对对重导轨

　　进行受力计算。

　　FX'=K2*Mcwt*Xpd*gn/nL2=1.2*3500*(350*10%)*9.81/(2*3200)=225.3N

　　FY'=2*K2*Mcwt*Ypd*gn/nL2=2*1.2*3500*(1390*5%)*9.81/(2*3200)=895N

　　上式中符号表示：K1——冲击系数K1=3，K2——正常运行系数K2=1.2，Q——额定载重量，XQ——轿厢重心在X轴偏移量，YQ——轿厢重心在Y轴偏移量，Xpd——对重重心在X轴偏移量，Ypd——对重重心在Y轴偏移量，n——导轨数量。

　　导轨支架受力分析图

　　导轨支架受力最不利的情况是轿厢和对重架在同一位置，且轿厢一侧导靴和对重导靴压在同一个导轨支架上面，此时导轨支架受力见图1。

　　此导轨支架为三次超静定结构，我们用力法解此结构：自导轨支架横梁中心截面C切断，在断口处作用着成对的内力，分别为X1，X2，X3，如图2所示：

　　力FX1'，FX2'只对导轨支架A,B端作轴向力，且压应力比较小，另外对导轨支架A,B弯矩为0，故对此二力不作分析。分别作出其余外载荷弯矩图，见图3(a), 4(a), 5(a)：

　　分别作X1=1，X2=1,X3=1单位状态内力图，见图6(a), 6(b), 6(c)：

　　导轨支架结构为三次超静定结构，写出力法方程：

　　δ11X1+δ12X2+δ13X3+δ1F=0

　　δ21X1+δ22X2+δ23X3+δ2F=0

　　δ31X1+δ32X2+δ33X3+δ3F=0

　　假定导轨支架横梁和侧梁材料型号一致，则：

　　δ1F =〔-(L3/2-L6)*L5*FY*L5/2-(FX*L52/2*2/3*L5)+(FY'/2*L42*(L5-L4/3))〕/EI

　　=-12.33*1011/EI

　　δ2F=〔-(L3/2-L6)2*FY/2*1-(L3/2-L6)*L5*FY-FX*L52/2+FY'*L42/2*1〕/EI

　　=-4.11*109/EI

　　δ3F=〔-(L3/2-L6)2*FY/2*L3/3+FX*L52/2*L3/2-FY'*L42/2*L3/2〕/EI

　　= 2.956*1011/EI

　　δ11=1(L52/2*2/3*L5*2)/EI =2.3*108/EI

　　δ12=δ21=(L52/2*1*2)/EI=4.9*105/EI

　　δ13=δ31=0

　　δ22=(L3/2*1+L5*1*1)*2/EI=3050/EI

　　δ23=δ32=0

　　δ33=(L3/2)2/2*L3/3+L3/2*L5*L3/2)/EI=1.33*109/EI

　　上式中： E——材料弹性模量，I——材料惯性矩

　　将数据代入公式：

　　2.3*108X1+4.9*105X2+0-12.33*1011=0

　　4.9*105X1+3050X2+0-4.11*109=0

　　0+0+1.33*109X3+2.956*1011=0

　　可计算出：

　　X1=3786.2N,X2=739084.2N,X3=-222.7N

　　将X1，X2，X3数值代入公式中，可得A,B,C处最大弯矩：

　　MA=-18NM,MB =996.95NM,MC=739.1NM

　　因MB>MC>MA,以B端为计算依据，

　　选用等边角钢L75*75*10，WX=13.64cm3,则

　　σA=MB/WX=996.95NM/13.64 cm3=73MPa<〔σ〕=140MPa

　　符合要求。

　　结束语

　　依上文对侧置式导轨支架采用超静定结构力学分析，一般都能取得比较准确的结果，以供大家参考。

郑州电梯公司|郑州电梯安装|郑州电梯维保 http://www.zxdt.cn/