自動(dòng)扶梯梯級滾輪的受力分析及判斷方法

佟 錦 耿青武

東芝電梯(中國)有限公司 遼寧 沈陽 110168

梯級滾輪有主輪和輔輪之分,輔輪僅承受梯級自重及乘客負(fù)載的重量。主輪的受力較大,不僅受梯級自重,乘客負(fù)載,還和梯級鏈條牽引張力有關(guān),所以本文重點(diǎn)校核主輪。

1 滾輪負(fù)荷條件,判定基準(zhǔn)

扶梯式樣:提升高度:9.5m,傾斜角度為30°,0.5m/s速度

使用條件:25Kgf/段扶梯負(fù)載,12年×365日×12小時(shí)負(fù)荷時(shí)間

判定基準(zhǔn):用回歸公式算出推算壽命大于實(shí)際負(fù)荷時(shí)間,Σn/N(負(fù)荷時(shí)間/推算壽命時(shí)間)<1。

2 負(fù)載軌跡分段

如下圖所示,根據(jù)受力不同,整臺扶梯滾輪運(yùn)行區(qū)間可分為12個(gè)區(qū)間段,下文會(huì)詳細(xì)分析每個(gè)區(qū)間段的滾輪受力。

3 試驗(yàn)方法及結(jié)果處理

為盡量縮短試驗(yàn)時(shí)間,采用加大負(fù)載的方法,通常在120KG至240KG內(nèi)選取4至5種受力條件進(jìn)行試驗(yàn)。判斷滾輪破損的條件,通常為橡膠與骨架剝離,龜裂,骨架與軸承直接發(fā)生剝離,發(fā)生噪音等。通過試驗(yàn)結(jié)果整理壽命時(shí)間與受力條件的圖表,求得壽命回歸曲線,進(jìn)而得出推算壽命時(shí)間。本文使用下限值公式為:Y=2.986*10^7*EXP(-0.3277*X)

4 滾輪各區(qū)間段受力計(jì)算

H—提升高度;α—扶梯傾斜角;Wa—負(fù)荷條件;Ps—梯級節(jié)距;Pc—梯級鏈節(jié)距;Ws—梯級質(zhì)量;Wj—梯級軸+梯級鏈等質(zhì)量;F0—梯級鏈預(yù)緊力;R上—上R部梯級曲率半徑;R下—部梯級曲率半徑

根據(jù)工況不同,可分為8種工況:

【E】往路上R部負(fù)荷:

【F】歸路上R部負(fù)荷:

5 滾輪走行時(shí)間比

注1:行走距離為實(shí)際扶梯各區(qū)間長度。注2:行走時(shí)間為行走距離/扶梯速度

6 滾輪壽命判定

注3:為12年,365天,12小時(shí)在該區(qū)間內(nèi)走行時(shí)間(單位:小時(shí))

注4:通過回歸公式,推導(dǎo)出在各區(qū)間受力條件下使用壽命時(shí)間(單位:小時(shí))

總結(jié)

通過以上的計(jì)算,可得出推導(dǎo)結(jié)果Σn/N<1,判斷合格。