Расчет конструкции лифта (стр. 7 из 14)
С учетом принятых размеров каркаса и параметров сечений его несущих элементов определяются изгибающие моменты в расчетных сечениях (см. рис. 3.2 б).
(3.8) 
, (3.9)где
– коэффициент учета соотношения жесткостей элементов и геометрических параметров каркаса;h=3,38 м;
b=0,75 м;
Iб=2,72 м4;
Iст=0,153 м4.
Напряжение изгиба в среднем сечении верхней балки
(3.10) 
,где W3 – момент сопротивления изгибу расчетного сечения верхней балки, м3, W3=0,78 м3
Напряжение среза в расчетном сечении
(3.11)где F3 – площадь поперечного сечения верхней балки, м2, F3=0,36 м2
Эквивалентное напряжение в расчетном сечении верхней балки
(3.12) 
Фактическое значение коэффициента запаса прочности
(3.13)
где σт – предел текучести и расчетный коэффициент запаса прочности для материала каркаса.
Расчет стоек каркаса и болтового соединения стоек с верхней и нижней балкой какой либо специфики не имеет. Конструкция нижней балки каркаса принимается такой же как и верхней.
3.2.3 Расчет массы подвесного кабеля
Масса подвесного кабеля
(3.14)где qпк = 0,513 кг/м – погонная масса кабеля КПВЛ-24 ГОСТ 16092-70;
mк=3 – число кабелей.
3.3 Расчет диаметра канатоведущего шкива и обводных блоков
В конструкции механизмов подъема лифтов с канатной подвеской кабины (противовеса) канатоведущие шкивы используются для преобразования вращательного движения выходного вала механизма привода в поступательное перемещение кабины (противовеса).
В зависимости от кинематической схемы лифта применяются также отклоняющие блоки.
Применение КВШ в лифтовых лебедках позволяет существенно повысить безопасность пассажиров, практически исключая опасность обрыва канатов, так как кабина может быть подвешена на нескольких параллельных ветвях канатов, а высота переподъема ограничивается проскальзыванием канатов из-за посадки противовеса на буфер.
Независимость параметров лебедки с КВШ от высоты подъема открывает широкие возможности унификации лебедок с соответствующими технико-экономическими преимуществами.
Внешняя нагрузка КВШ, определяемая разностью натяжения канатов подвески кабины и противовеса, уравновешивается действием сил сцепления канатов с ободом. Эти силы зависят от угла обхвата шкива канатами и формы профиля поперечного сечения канавок.
Для обеспечения работы КВШ без проскальзывания канатов применяются канавки специального профиля (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Профиль поперечного сечения канавки обода КВШ:
а) полукруглая канавка; б) полукруглая с подрезом; в) клиновая; г) клиновая с подрезом;
– центральный угол зоны контакта каната и поверхности канавки; 
– угол подреза (угол клина); k, m, n – точки наибольшего напряжения смятия в материале канавки.В конструкции отклоняющих блоков, не предназначенных для передачи тягового усилия канатам, применяется полукруглая канавка, обеспечивающая минимальную величину контактных давлений, что способствует увеличению долговечности канатов.
Наибольшую силу сцепления обеспечивают канавки клинового профиля, однако, их существенным недостатком является зависимость силы сцепления от степени износа опорной поверхности. В результате износа клиновая канавка преобразуется в полукруглую с подрезом с заметно меньшей силой сцепления.
С учетом вышесказанного в КВШ используем канавку клиновую с подрезом.
Канатоведущие шкивы и отклоняющие блоки изготавливаются из чугунного или стального литья. Отливка в зоне обода должна иметь достаточно высокую твердость и однородную структуру.
Расстояние между канавками обода КВШ зависит от диаметра каната и определяется по формуле
, (3.15) 
Ширина обода КВШ определяется числом параллельных ветвей канатов
, (3.16)где t, d – шаг канавок и диаметр каната, мм;
m - число параллельных ветвей канатов;
z – число обхватов канатами КВШ.
Для обеспечения долговечности каната важно обеспечить минимальное число их перегибов на отклоняющих блоках и допустимое по ПУБЭЛ соотношение между диаметром каната и огибаемого канатом цилиндрического тела (КВШ, отклоняющий блок). В связи с этим, диаметр КВШ и отклоняющих блоков следует определять с учетом условия долговечности
,где е – коэффициент, учитывающий допускаемый изгиб каната на шкиве;
d – диаметр каната, мм.
В соответствии с табл. 3.3 [11] для лифтов, в которых допускается транспортировка людей, с линейной скоростью кабины до 1,6 м/с значение коэффициента е=40.
Подбираем диаметр шкива и обводных блоков Dшк= Dбл= 720 мм.
Обод шкива проверяется на допускаемое напряжение смятия в зоне контакта с рабочей поверхностью ручья по формуле
, (3.17)где
- наибольшее натяжение всех канатов, Н; 
- число канатов;D - диаметр канатоведущего шкива, м;
- коэффициент, характеризующий профиль ручья (коэффициент давления).
Для клинового ручья коэффициент давления может быть определен по формуле
Допустимое значение
определяем по графику на рис. 3.14 [11]: 
,7,47 МПа ≤ 65 МПа
Вывод: расчетное напряжение смятия не превышает допустимого, следовательно, шкив подобран правильно.
3.5 Расчет тяговой способности канатоведущего шкива
Тяговое усилие канатоведущего шкива определяется силой трения канатов о шкив. Если кабину лифта начать постепенно перегружать, то при определенном значении массы груза сила трения окажется недостаточной, и канаты начнут скользить по шкиву. Причем начало скольжения канатов происходит при совершенно определенном соотношении между усилиями в левой и правой ветвях каната.
Во избежание полного проскальзывания каната относительно шкива необходимо выполнить условие формулы Эйлера
, (3.18)где
– коэффициент трения между канатом и ручьем шкива, 
[11]; 
– угол обхвата шкива, рад, 
Величина
называется тяговым коэффициентом или тяговым фактором, и чем она больше, тем большее тяговое усилие может создавать канатоведущий шкив.Как следует из формулы (3.18), величина тягового фактора шкива зависит от величины коэффициента трения каната о шкив и угла обхвата шкива канатом
.