【正文】 多層纏繞卷筒的排繩機構(gòu)設(shè)計 如圖 321所示，當(dāng)鏈輪 8與卷筒的固聯(lián)一起隨之轉(zhuǎn)動，往復(fù)機構(gòu) 7中的雙向絲杠開始作回轉(zhuǎn)運動，迫使活動卷揚機機架相對導(dǎo)向滑輪作往復(fù)直線運動均勻地排繩，保證 4根鋼絲繩均勻地纏繞在卷筒上。卷筒常用材 料為 Q23 2O、 16Mn。缺點：①卷筒隨樓面的增高而加長，樓面較高時卷筒很長、體積較大，對于樓面空間窄小的場合整機結(jié)構(gòu)難以布置；②卷筒尺寸的變化直接關(guān)系到卷揚機架的太小，因此該機構(gòu)無法實現(xiàn)單 一標(biāo)準(zhǔn)化部件生產(chǎn)。1i 為 10~80，故電動機的轉(zhuǎn)速可選范圍為 ： m i n/8 4 0~2 1 0m i n/21)40~10(39。 通過以上算式可算出制動器各零件的受力，從而可計算出制動片上的壓力及制動力矩。 （ 2） 塊式制動器 塊式制動器克服了棘爪制動器的固有缺點。 琵琶板的幾何形狀如圖 39 所示．安全鎖鎖緊時，琵琶板和鎖芯的受力情況分別如圖 3圖 310 所示，其中 N 和 F 分別為鎖芯對琵琶板的水平和豎直方第三章 插桿式擦窗機設(shè)計計算 26 向正壓力， W 為重力， f1 和 f2 分別為琵琶板與銷軸、琵琶板與鎖芯之間的摩擦系數(shù)， f 為鎖芯與鋼絲繩之間的摩擦系數(shù)。 鎖繩機構(gòu)由鎖芯、琵琶板 ??12 和安裝銷等組成 , 如圖所示．圖中實線為工作狀態(tài)，即鎖定鋼絲繩狀態(tài)；雙點劃線為非工作狀態(tài)，即鋼絲繩可從中自由通過．其工作原理是當(dāng)工作繩發(fā)生斷裂或吊籃傾斜到一定角度時，由于琵琶板位置的變化，琵琶板帶動鎖芯迅速合攏，鎖住安全鋼絲繩． 第三章 插桿式擦窗機設(shè)計計算 24 1. 幾何尺寸和安裝尺寸對鎖繩性能的影響 鎖緊力為鎖芯與鋼絲繩之間的摩擦力． 由于夾槽與鋼絲繩接觸弧上任一點的垂直方向的損耗是不變的，則比壓的垂直分量保持不變，如圖所示．故有 consikp ???cos （ 321） 由圖可知，夾槽與鋼絲繩間的徑向比壓沿接觸弧是變化的．取一微弧?d2繩ddL? ，設(shè)夾槽與鋼絲繩接觸長度為 L39。撓曲線幾位光滑連續(xù)曲線， ? =0的截面必然在 AC 段內(nèi)。 21 ww? 21 ww? 在各式中，令 x1=x2=a,并應(yīng)用在連續(xù)性條件得 22212 2 )(. CaaFalFbCalFb ????? （ 313） 2233113 6 )(. DaCaaFalFbDaCalFb ??????? 由以上兩式即可求得 2121 , DDCC ?? 此外，在 A， B兩端皆為支座，邊界條件為 D1=D2=0 )(6 2221 bllFbCC ???? 由上面可得轉(zhuǎn)角和撓度方程如下： AC段 )0( 1 ax ?? CB段 )( 2 lxa ?? )3(639。39。在 CB 段內(nèi)積分時，對含有（ x2a）的項就以（ x2a）為自變量，這可使定積分常數(shù)的運算得到簡化。 表 35 連接接合面材料的許用擠壓應(yīng)力 ??p? 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 材料 鋼 鑄鐵 混凝土 磚（水泥漿縫） 木材 ??p? /Mpa S? (~)B? ~ ~ ~ (2)連接接合面上端應(yīng)保持一定的殘余預(yù)緊力，以防止托架受力時接合面間產(chǎn)生間隙，即 0min ?P? ，有 2 N /.34WM)FCC C( z F1 2mb m0m i n ????? M p acmAp 豎直? （ 37） 故接合面上端受壓最小處不會產(chǎn)生間隙。根據(jù)理論分 析，螺栓的總拉力除預(yù)緊力 F0、工作拉力 F 有關(guān)外，還受到螺栓剛度 Cb 及被連接件剛度 Cm等因素的影響。一般一根鋼絲繩內(nèi)藏兩根電纜芯，而擦窗機太都采用四根鋼絲繩同步工作，因此主機和平臺的信號線最多為 8 根．最適合配合專用串行通訊模塊使用。當(dāng)要求電動機停車時，將主令控制器手柄撥回到“ 0”位，接觸器 KM KM KM3 均斷電，電動機斷電停車。起動前，首先將主令控制器 SA手柄置到“ 0”位，則觸點 SA0 接通。這種控制系統(tǒng)體積較小、線路相對簡單、可靠性較高、維修方便，近年來逐漸被生產(chǎn)廠采用。擦窗機可分為主機和操作平臺兩部分 主機部分設(shè)于大廈屋頂，通過鋼絲繩將操作平臺送至大廈 需清洗的各個外墻立面位置 擦窗機的動作包括主機行走、回轉(zhuǎn)，仰臂變幅和平臺升降等，所有動作全部采用點動操作。 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 ： a）電氣系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)功能正常、動作靈敏、可靠； b）安全保護裝置、限位裝置、各控制元件動作準(zhǔn)確安全可靠； c）升降、變幅、回轉(zhuǎn)、行走等各傳動機構(gòu)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不得有過熱、異常聲響或振動，運動部位不應(yīng)有滲漏油現(xiàn)象。 安裝后需要注 意： 、完整，有連接牢固可靠，裝配質(zhì)量應(yīng)符合JG/ 的規(guī)定。該制動器靈敏度高、動作平穩(wěn)、安全可靠。 （ 2）、插座 A．屋面固定 采用特殊型鋼制造成插桿底座，將用高強無縫鋼管與鋼板組焊成套筒插入底座， 將吊臂主架插入套筒內(nèi)組成插桿式吊臂。其座地插桿、附墻插桿和插座布置圖見圖 22 ,產(chǎn)品主要尺寸變化范圍見表 21。但其價格便宜 ,業(yè)主以造價為首選條件時 ,常采用此方案。179。179。 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 GB1915420xx 標(biāo)準(zhǔn) 對擦窗機 編號方法如圖 21。 、維護、保養(yǎng)。對于造型復(fù)雜的大樓 ,人工就無法清洗 ,更談不上進行其它作業(yè)。國外發(fā)達國家的擦窗機產(chǎn)品發(fā)展較早 ,如德國、日本、比利時、挪威等國家 ,相繼從 60 年代初就逐步形成了自己的產(chǎn)品系列。擦窗機可以分為軌道式、 輪載式、插桿式、懸掛式、滑梯式。 、卷筒后備制動等。北京、上海、廣州等大城市中的高檔建筑 ,大部分都安裝了擦窗機設(shè)備。 。建筑物的高度、外觀、立面結(jié)構(gòu)形式、樓頂空間尺寸都不相同，因此也很難找到二臺一樣的擦窗機。 b） 額定載重量 300kg，屋面軌道式小車變幅擦窗機； 擦窗機 CWGC300 GB179。 d） 額定載重量 150kg，懸掛軌道式擦窗機； 擦窗機 CUG150 GB179。 第二章擦窗機 4 插桿式擦窗機 該機型為小型擦窗機設(shè)備 ,由 插桿 、電動吊船組成。 1. 25 ( kg178。調(diào)節(jié)插桿式吊臂的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，將吊籃回收到屋頂（ CWY— 2221 型和 CQY— 2221型插桿式吊臂）。 該動力系統(tǒng)的制動系統(tǒng)采用主副剎車裝置。 （ 4）、電力故障與事故的人工降落裝置：該裝置在停電或發(fā)生意外故障時，可手放機構(gòu)將吊籃緩慢降到安全位置。緊急情況能方便切斷電源。 600179。同時較多的電氣元件及引線又降低了系統(tǒng)的可靠性，增加了維修難度，因此該系統(tǒng)有較大的局限性。主電路的正反轉(zhuǎn)由接觸器 KM KM4 的主觸頭來實現(xiàn)電動機三相電源任意兩相的換相，從而實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)。本電路在起動過程中，通過時間繼電器的控制，將轉(zhuǎn)子電路中的電阻分段切除，達到限南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 制起動電流的目的。其方法很簡單，利用一根多芯電纜由主機直接垂入 操作平臺，將平臺的控制信號傳送回主機，從而實現(xiàn)操作人員在平臺內(nèi)對擦窗機的控制。所有滑輪都裝有自潤滑式軸承； ，并可防止繩索滑出滑輪。 =6000179。 由彎矩圖可知，在各段上彎矩都是一次函數(shù)，所以彎矩圖是一條斜直線。 ClFb xEI w ??? (1) 111311 639。 DxCaxFxlFbE I w ????? (4) 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 積分出現(xiàn)的四個積分常數(shù)，需要四個條件來確定。由式值端截面 A的轉(zhuǎn)角 A? 為負(fù)。也就是說撓度為最大值的截面總是靠近跨度中點，所以可以用跨度中點的撓度近似的代替最大 撓度。 co s4 ?? ??? Ld Np 繩 接觸面上某一微面積所產(chǎn)生的摩擦力 dF 為 ???? ???? dNpdLddNdF c o ss i n22 39。 （ 2）國家標(biāo)準(zhǔn)要求，安全鋼絲繩和工作鋼絲繩應(yīng)采用相同的型號和規(guī)格，但實踐表明，同樣直徑的鋼絲繩，股數(shù)越多，所能提供的摩擦力越大，所以為進一步保證安全鎖的安全性能，可選擇安全鋼絲繩的股數(shù)比工作鋼絲繩的股數(shù)多． （ 3）琵琶板和鎖芯夾槽的幾何參數(shù)、安全鎖的安裝尺寸對安全鎖的制動性能有重要影響．夾槽所張圓心角越大，鎖繩性能越好；琵琶板月牙孔的幾何中心到銷軸幾何中心的距離以及琵琶板二月牙孔的幾何中心之間的距離越大，鎖繩性能越好；擺臂的旋轉(zhuǎn)中心到工作鋼絲繩出繩口的豎直距離以及到工作鋼絲繩的水平距離 越大，鎖繩性能越好． 卷筒制動器（后備制動器） 卷筒制動器一般分為兩種：棘輪、棘爪制動器和塊式制動器。 制動彈簧力 n)/( 8 D, 34GdKLKF ??? 式中 K—— 彈簧剛度； G—— 彈簧絲的減變模量； d—— 彈簧絲直徑； D—— 彈簧中徑； n—— 彈簧有效圈數(shù) ； L? —— 制動時彈簧預(yù)調(diào)變形量。 第三章 插桿式擦窗機設(shè)計計算 34 電動機 ??10 所需工作功率為： ?wd PP? 繩速 V =10m/min=工作機所需功率： ???? FvPw 傳動裝置的總效率為 432221 ????? ? 聯(lián)軸器效率 1? =，滾動軸承效率（一對） 2? =，閉式蝸輪蝸桿傳動效率3? =，傳動滾筒效率 ? 4= 為代入得： 6 9 1 22 ?????? 電動機所需工作功率為： kwPP wd 9 1 ??? ? 取電動機功率為： kwkwP d ?? 因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率 edP 大于 dP 即可。 型號 額定值 效率 ∕% 功率 因數(shù) (cos ψ ) 堵轉(zhuǎn)電流 ∕ 額定電流 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 ∕ 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 ∕ 額定轉(zhuǎn)矩 外形尺寸 （長 ?寬 ?高） /mm 質(zhì)量 /kg 功率 /kW 電流 /A 轉(zhuǎn)速 /（ r/min） YZR112M— 6 1.5 1 866 80.5 6 2 400?313?265 45 YZR132M1— 6 1.5 1 924 80.5 2 2 475?350?315 63 （ 1）傳動比的計算與分配 總傳動比 ： 4121866 ??? wma nni 減速器的傳動比，即一級蝸桿傳動比 i： 41?? aii （ 2）傳動和動力參數(shù)計算 電動機軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 第三章 插桿式擦窗機設(shè)計計算 36 P0= Pd = =866r/min mNnPT . 5 5 0 000 ?? 蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 kwPP 4 8 ????? ? = =866r/min mNnPT ????? 6 64 8 5 5 0119 5 5 01 蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 ?????? ??PP m in/ rinn ??? mNnPT ????? 9 5 5 0229 5 5 02 傳動滾筒軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 kwPP ??????? ?? = = r/min mNnPT . 333 ?? 卷筒的選擇 目前國內(nèi)外擦窗機起升機構(gòu)主要有兩種結(jié)構(gòu)形式 鋼絲繩單層纏繞的雙卷筒布置和鋼絲繩多層纏繞的單卷筒布置。 第三章 插桿式擦窗機設(shè)計計算 38 圖 320鋼絲繩多層纏繞單卷筒布置形式 導(dǎo)向滑輪 鋼絲繩 卷筒 電動機 活動機架 限位裝置 往復(fù)機構(gòu) 鏈傳動 制動器 以上兩種結(jié)構(gòu)形式各有優(yōu)缺點，當(dāng)樓面高度小于 130m，從使用可靠性出發(fā)宜采用單層纏繞布置；當(dāng)樓面空間窄小、需要機型體積小或高度較高時宜采用多層纏繞布置方式。因同一卷筒上需同時纏繞兩根鋼絲繩，必須保證這兩根繩的速度一致 如吊船下行卷筒轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時排繩器向右移動 t(繩槽間距 )，則左邊鋼絲繩行程增加 1 t，右邊鋼絲繩行程減少lt，所以卷筒的左右速度不一樣，需要通過調(diào)整左右卷筒的直徑來實現(xiàn)左右鋼絲繩速度一致．其補償量確定為： tDtD ??? 21 ?? ，即 ?? /)2( 21 tDD ?? 。 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 41 第 四 章 結(jié)語 本文完成了 插桿