Противовесы. Данный конструктивный элемент предназначен для уменьшения мощности привода лифта. Масса противовеса UA равна массе кабины и части полезного груза. Вследствие этого уменьшается окружное усилие на канатоведущий орган, которое равно разности натяжений канатов со стороны кабины и противовеса, а следовательно, и крутящий момент, что позволяет в лифтах с противовесом применять привод меньшей мощности.
При массе противовеса, равной суммарной массе кабины и груза, можно считать, что без учета массы тяговых канатов система полностью уравновешена. В этом случае при установившейся скорости движения двигатель затрачивает энергию только на преодоление сил трения, возникающих в системе, что составляет незначительную величину. Однако при отсутствии в кабине полезного груза, электродвигателю придется преодолевать избыточный вес противовеса, на что потребуются большие затраты энергии. Таким образом, масса противовеса определяется по следующей формуле:
Qn = Qk + ψQ,
где Qп, Qk и — соответственно масса противовеса, кабины и номинальная грузоподъемность; ψ — коэффициент уравновешивания, для пассажирских лифтов = 0,42 ... 0,45.
Противовес представляет собой вертикальный прямоугольный металлический каркас, заполненный чугунными или железобетонными грузами, причем масса одного груза не должна превышать 60 кг. Габаритные размеры и масса чугунных и железобетонных грузов противовесов, применяемых в лифтах различного назначения, в зависимости от значений их номинальной грузоподъемности и скорости приведены в табл. 2.1.
В горизонтальном сечении размеры противовеса выбирают такими, чтобы он размещался в узком пространстве между стеной шахты и кабиной. Высота противовеса, как правило, соизмерима с высотой кабины.
На лифтах обычно применяют два вида противовесов: односекционные (рис. 2.39) и двухсекционные (рис. 2.40).
Каркас односекционных противовесов (см. рис. 2.39) изготавливают в виде прямоугольной металлической рамы, которая собирается из горизонтально расположенных верхней З и нижней 8 балок, соединенных между собой вертикальными стояками 1. К верхней балке крепятся пружинная подвеска 4 и направляющие башмаки 2 противовеса. На нижней балке установлена еще одна пара направляющих башмаков и приварена пластина 9, предназначенная для посадки противовеса на буфера или упоры. Конструкции направляющих башмаков противовеса и кабины аналогичны.
Для предотвращения вертикального перемещения грузов, их надежно закрепляют упорами 5, прикрепленными к каркасу с помощью болтов.
Чтобы удержать набор грузов между стояками, в средней части набора устанавливают стяжку 7. Концы стяжки выступают за стояки противовеса и, перекрывая рабочую поверхность направляющих, выполняют роль контрольного башмака. Раму противовеса изготавливают из стального проката (уголков и швеллеров), а грузы — из низкосортного чугуна или железобетона.
Каркас двухсекционных противовесов отличается наличием расположенного посередине рамы третьего стояка, разделяющего ее на две секции (см. рис. 2.40).
При полиспастной подвеске в верхней балке рамы устанавливается блок (блоки) 3 (рис. 2.41).
С целью экономии материалов, изготавливают бескаркасные противовесы, состоящие из верхней и нижней балок, между которыми размещен набор грузов, стянутых двумя болтами, проходящими через сквозные отверстия в грузах. Недостатком таких противовесов является сложность регулировки коэффициента уравновешивания груза кабины, которую осуществляют подбором грузов. Противовес рассчитывают на нагрузки, возникающие при рабочем режиме и посадке его на ловители, буфера или упоры.
При нахождении шахты лифта над помещениями и проходами, в которых могут находиться люди, противовес обязательно оборудуют ловителями.
Противовес скоростного лифта оборудуют роликовыми и контрольными жесткими башмаками.
При осмотре противовеса проверяют отсутствие сколов и трещин в наборе грузов, надежность крепления набора грузов прижимными планками; проверяют и регулируют зазоры в продольном и поперечном направлениях башмаков.
Параметры, проверяемые при регулировке противовеса, и их значения приведены ниже.
Смещение грузов относительно друг друга, мм, не более ............ 5Зазор между грузами на длине до 100 мм, не более ...................... 5
Гибкие уравновешивающие элементы. При большой высоте подъема лифта и его значительной грузоподъемности существенно возрастает масса тяговых канатов, приближаясь к величине, соизмеримой с номинальной грузоподъемностью лифта. (Уравновешивающие гибкие элементы применяются на пассажирских лифтах при высоте подъема более 45 м. Например, вес шести тяговых канатов диаметром 16,5 мм при высоте подъема 70 м составляет 4300 Н.).
При нахождении кабины в крайнем нижнем положении к ее полной массе добавляется масса тяговых канатов, увеличивая натяжение канатов со стороны кабины; это приводит к возрастанию величины тягового усилия на канатоведущем шкиве, которое равно разности натяжений ветвей канатов со стороны кабины и противовеса.
При нахождении кабины в крайнем верхнем положении масса тяговых канатов увеличивает натяжение противовесной ветви канатов, и тяговое усилие снова возрастает; это приводит к тому, что на привод действует знакопеременная нагрузка, величина которой изменяется в широком диапазоне. Увеличение окружного усилия на ободе канатоведущего шкива влечет за собой применение электродвигателя большей мощности.
Для компенсации или уменьшения влияния перетекающих масс на работу лифтовой установки применяют гибкие уравновешиваюище элементы. В качестве уравновешивающих элементов на лифтах с номинальной скоростью движения кабины до 1,4 м/с. используют сварные цепи, при скоростях свыше 1,4 м/с — дешевые стальные канаты простой конструкции, а на лифтах иностранных конструкций — резинотросовые ленты.
При определении типа уравновешивающих элементов учитывают массу подвесного кабеля.
При использовании канатов в качестве уравновешивающих элементов необходимо учитывать, что свободновисящие уравновешивающие канаты имеют склонность к скручиванию. Для исключения этого вредного явления применяют установленное в приямке на направляющих натяжное устройство, положение которого контролируется выключателем. При недопустимой вытяжке канатов натяжное устройство воздействует на выключатель, размыкая цепь питания электродвигателя лебедки.
Уравновешивающие цепи натягиваются под собственным весом и не обладают склонностью к скручиванию, вследствие чего при их применении натяжного устройства не требуется. Для уменьшения их раскачивания и создаваемого при их движении шума через звенья цепи пропускают пеньковый канат.
Существуют следующие системы уравновешивания (рис. 2.42): кабина—противовес; кабина—шахта; противовес— шахта.
При первой схеме запасовки гибких уравновешивающих элементов могут применяться канаты и цепи, но применение канатов требует установки натяжного устройства. Достоинство схемы заключается в том, что она уравновешена по всей высоте шахты, т. е. уравновешивающие элементы полностью компенсируют вес тяговых канатов при любом местоположении кабины и противовеса в шахте.
Длина уравновешивающих элементов равна длине тяговых канатов, а масса определяется по формуле
тогда как при полиспастной подвеске
где Qy — масса уравновешивающих элементов; Qт.к — масса тяговых канатов; Qп.к — масса подвесного кабеля; U — кратность полиспаста.
При применении второй схемы гибкие уравновешивающие элементы крепятся к нижней балке кабины, а другой их конец закрепляют на середине высоты шахты. Применение натяжного устройства в этом случае исключается. Длина уравновешивающих элементов равна половине длины тяговых канатов, а масса почти в четыре раза больше массы тяговых канатов:
при полиспастной подвеске
При применении схемы противовес—шахта уравновешиваюищие элементы крепятся к нижней балке каркаса противовеса и середине шахты. Их длина и масса определяются так же, как и в предыдущем случае.
