【正文】 式擦窗機(jī)的控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)件系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、動力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 圖 321 卷筒、滑輪布置 單層纏繞卷簡補(bǔ)償量及加工精度的確定 （ 1）補(bǔ)償量。其主要優(yōu)點(diǎn)：① 由于采用多層纏繞，可以適應(yīng)不同的樓面高度；② 多層纏繞體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，特別適應(yīng)樓面空間窄小和樓面很高的場合；③ 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了單一標(biāo)準(zhǔn)化部件。有相關(guān)資料查得的電動機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動比列于表 36。根據(jù)工作要求選用 YZR 系列繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)，電源電壓為 380V。下面 對這種制動器進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)計(jì)算 , 機(jī)構(gòu)原理圖見圖 315。 ~ 7 176。繩 （ 323） 式中 ? 為夾槽所張圓心角。這也可由撓度曲線的對稱性直接看出。 第三章 插桿式擦窗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 22 最大撓度：當(dāng) 0??dxdw? 時， w 為極值。 CaxFxlFbE Iw ???? (3) 22232322 6 )(639。 xlFbMEIw ?? 1211 239。 靜力平衡方程 ? ?0AM ? ?0BM 得各個力為 G=6000N 方向垂直向下 F0y=10150N 方向垂直向上 W=20xxN 方向垂直向下 Fy=2150N 方向垂直向下 由上述已知條件可得到其剪力和彎矩圖如下： 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 圖 36 剪力彎矩圖 由圖可知，在 AB， BC， CD 段內(nèi)的吊臂任意橫截面上的剪力皆為常數(shù)，且符號在 AB 段內(nèi)為負(fù)，在 BC、 CD 段內(nèi)為正，剪力圖是平行 x軸的直 線。 從左到右受力依次為： 吊籃自重 F1=4000N，額定載荷 F2=20xxN，吊臂自重 F3=20xxN，套筒自重 F4=20xxN （ 1） 在 F F F F4 的作用 下，螺栓組連接承受以下各力和傾覆力矩的作用： 螺栓軸向力 第三章 插桿式擦窗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 14 F 豎直 =F1+F2+F3+F4=4000+20xx+20xx+20xx=10000 N 螺栓水平力 F 水平 =0 N 傾覆力矩（逆時針方向） M=（ F1+F2）179。 比較 3 種方式及國際、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選用鋼絲繩內(nèi)藏電纜較為合適。目前有以下 3 種傳送方式。當(dāng) KT1 延時結(jié)束時，其動斷延時閉合的觸點(diǎn)閉合， KM2 線圈通電，一方面 KM2 的動合觸點(diǎn)閉合，切除電阻 R1 ； 另一方面 KM2 動斷輔助觸點(diǎn)斷開， KT2 線圈 開始延時。電路控制原理圖如下： 圖 32 繼電器控制原理圖 電路原理：該電路由雙重互鎖電路和串接電阻起動控制電路串接而成。 （ 1） 繼電器控制系統(tǒng) ??8 目前國內(nèi)外擦窗機(jī)生產(chǎn)廠大都采用繼電器接觸器控制系統(tǒng)，其原理相對簡單，技術(shù)比較成熟。 第三章 插桿式擦窗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 8 第三 章 插桿式擦窗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 擦窗機(jī)必須滿足下列規(guī)范要求：《擦窗機(jī)》 GB1915420xx；《高處作業(yè)吊籃》GB191552 0 0 3 ； 《擦窗機(jī)安裝工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》 JGJ150－ 20xx；進(jìn)口或出口設(shè) 備時，還應(yīng)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN1808 的要求。 ，應(yīng)設(shè)置供擦窗機(jī)使用的電源插座。每個安全裝置在控制箱里都連接有報警指示燈與蜂鳴器，當(dāng)安全裝置啟動時，報警指示燈啟明并發(fā)出蜂鳴聲。吊籃配卷筒式提升器 1 套、排繩機(jī)構(gòu)、制動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)及各種安全裝置、電控系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)。又如一臺 擦南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 窗機(jī)使用很久后，出現(xiàn)銹蝕，這與后期的維護(hù)有關(guān)，需要多注意定期檢查和涂漆保養(yǎng)。 （ 1） 滑車式擦窗機(jī) ??6 滑車式擦窗機(jī)自重較輕 ,自重加額載≤ 1000kg ,其受力主要為女兒墻承受彎矩 ,M = 650 179。179。179。179。 的分類 與選型考慮因數(shù) 按照擦窗機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，擦窗機(jī)可分為：屋面軌道式 ??2 （簡稱軌道式）、輪載式、懸掛軌道式（ 簡稱懸掛式）、滑車式和插桿式、滑梯式。安裝擦窗機(jī)的必要性已得到了普遍認(rèn)可。目前 ,擦窗機(jī)產(chǎn)品在我國已得到迅速發(fā)展 ,已成為一種高新技術(shù)含量的機(jī)電一體化設(shè)備。 ，實(shí)現(xiàn)了擦窗機(jī)吊籃的上升、下降、制動以及多檔位速度控制，并選擇了電纜內(nèi)置的鋼絲繩的型號。 本課題是關(guān)于擦窗機(jī)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要研究計(jì)算了以下幾個方面的內(nèi)容： 。 1995 年前后 ,國內(nèi)開始進(jìn)入興建高層建筑熱潮 ,國內(nèi)專業(yè)擦窗機(jī)公司也相繼發(fā)展起來。大繩吊板人工清洗終將被取締 ,擦窗機(jī)則是完成高空作業(yè)最安全、實(shí)用、高效的專用設(shè)備。 擦窗機(jī)的作用： (1) 維護(hù) —— 可以承載兩名工作人員對建筑物外飾面進(jìn)行檢查和維護(hù) ； (2) 清潔 可以承載兩名工作人員 定期 對建筑物外飾面進(jìn)行保潔、 維修，可以使建筑物的外觀保持整潔并風(fēng)貌常新 ； (3) 應(yīng)急 在火災(zāi)等特殊情況下，可以垂直運(yùn)送被困人員； (4) 運(yùn)輸 可以垂直吊運(yùn)一些電梯無法運(yùn)送的物品和設(shè)備。179。179。179。吊船自重約 200 kg。例如一些 擦窗機(jī)在使用時發(fā)現(xiàn)套筒不圓整，導(dǎo)致在組裝時難以將插桿裝入其中，這是由于在運(yùn)輸途中不注意套筒的碰撞變形 。 （ 1） 、 卷揚(yáng)型吊籃：合金鋁制作，四周圍有防護(hù)金屬板網(wǎng)。 （ 2）、安全機(jī)構(gòu)：緊急停車裝置、超載安全裝置、吊 籃高、低位限位裝置、行程終止限位裝置、卷筒上鋼絲繩長度限位裝置、鋼絲繩松繩裝置等。 ，當(dāng)作業(yè)高度超過 30m時宜配置固定的導(dǎo)向裝置。 ： a）工作人員可以方便地進(jìn)出吊船，不允許工作人員爬 墻或從樓面護(hù)欄進(jìn)出吊船； b）插桿宜設(shè)置輪子或搬運(yùn)小車，以便插桿作業(yè)位置的移動； c）插桿應(yīng)有足夠高度，以防止吊船收回樓面時與建筑物相碰； d）插桿與插座間應(yīng)安裝定位裝置，使插桿在懸掛工作位置不能轉(zhuǎn)動； e）應(yīng)保證拆卸時，插桿不能倒向女兒墻外側(cè)。 控制系統(tǒng) 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 一般控制系統(tǒng)可以分為繼電器控制系統(tǒng)和可編程序控制器控制系統(tǒng)。 主機(jī)操作盤 平臺操作臺 可編程序控制器 接觸器 接觸器 接觸器 第三章 插桿式擦窗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 10 綜上，由于插桿式擦窗 機(jī)結(jié)構(gòu)較為簡單以及考慮成本等，我們選擇繼電器控制系統(tǒng)。起動時，見 SA 有“ 0” 位推向“ 3”位， SA 的觸點(diǎn) SA SA SA3 閉合， KM1 線圈通電，主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)在轉(zhuǎn)子每相串兩段電阻情況下起動， KM1 的動斷輔助觸點(diǎn)斷開， KT1線圈斷電開始延時。 表 31 零件選擇 信號傳輸和鋼絲繩選擇 擦窗機(jī)都采用主機(jī)和平臺兩地操作，主機(jī)處控制擦窗機(jī)的運(yùn)行和停止動作；在平臺處一般只控制平臺的升降，也可有選擇地控制其它動作，因此將平臺內(nèi)的操作信號準(zhǔn)確有效地傳送給主機(jī)非常重要。但因其成本較高、實(shí)用性低，所以國內(nèi)擦窗機(jī)工程中很少采用。 計(jì)算簡略圖如下： 圖 34 螺栓計(jì)算簡略圖 采用如圖所示的結(jié)構(gòu)，螺栓數(shù) z=4,對稱布置。 吊臂 吊臂的計(jì)算簡圖如下： 圖 35 吊臂計(jì)算簡圖 第三章 插桿式擦窗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 18 已知 G=6000N， W=20xxN 由靜力平衡等條件得出： 021 4 5 01 4 5 0 0 ????? yFWG （ 38） 得出 F0y=10150 N xyF 00F3130tan ??? 00F2130sin F y??? 得出 F0x=17580N， F0=20300N 再由靜力平衡條件可得 Fx=F0x=17580N ， Fy=— 2150N 由此求得吊臂橫截面上的應(yīng)力為 M p aAFx 7 5 8 0 ???? （ 39） 查表知道 Q235 的許用應(yīng)力 ??? 為 100Mpa ? ???? 可見吊臂滿足了強(qiáng)度條件。39。39。 2223222 axblxbllFbE I w ??????（ q） ])()[(6 32222222 axblxxbllFbE I w ??????（ r） 最大轉(zhuǎn)角：在（ o）式中令 x1=0，在（ q）式中令 x2=l,得在 A,B兩端的截面轉(zhuǎn)角分別為 E Il blF a bE Il blFbA 6 )(6 )( 22 ??????? （ 314） EIl alFabB 6 )( ??? （ 315） 當(dāng) ab 時，可以斷定 B? 為最大轉(zhuǎn)角。以 x0 代入（ p）式，求得最大撓度為 32211m a x )b(l39 E IlFbxww ?? （ 317） 當(dāng)集中力 F作用于跨度中點(diǎn)時， a=b=2l ，得 20 lx ? ，即最大撓度發(fā)生于跨度中點(diǎn)。繩? （ 322） 對式積分得 ???? dkddNN ?? ?? 222c os2 L39。一般控制在4 176。 圖 314 塊式制動器結(jié)構(gòu)圖 1制動臂； 2制動塊； 3搖臂； 4梅花輪； 5連桿； 6擺動桿； 7彈簧座； 8偏心座； 9配重塊； 10制動轂 該制動器工作過程 : 制動轂和梅花輪連接在卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的一端 , 當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)在電機(jī)減速機(jī)的帶動下勻速轉(zhuǎn)動時制動轂和梅花輪隨卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)一起勻速轉(zhuǎn)動 , 這時擺動桿上的壓輪壓在梅花輪上平穩(wěn)轉(zhuǎn)動；當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)超速運(yùn)轉(zhuǎn)時擺動桿擺幅增大 , 其底部撞擊偏心座 , 偏心座逆轉(zhuǎn) , 在彈簧力的作用下制動塊抱緊制動轂 , 對卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)起到超速保護(hù)作用。 插桿式擦窗機(jī)動力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電動機(jī)的選擇 本減速機(jī)將用于擦窗機(jī)吊籃的提升和下降，首先減速機(jī)具有一定的轉(zhuǎn)矩，能帶動一定的載荷做垂直上下運(yùn)動。 1 rrnin wd ???? 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 815 r/min、 866 r/min，現(xiàn)將符合這范圍內(nèi)的兩種方案進(jìn)行比較。其工作原理：電機(jī)減速機(jī)經(jīng)一級減速帶動卷筒轉(zhuǎn)動 ，雙線螺旋絲杠帶動整個卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)相對定滑輪作往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的收放，鋼絲繩通過卷筒經(jīng)定柑輪連接吊船。 2)卷筒、滑輪布置應(yīng)滿足圖 321要求。為此需要活動機(jī)架在原位停留相應(yīng)的時間．可在雙向絲杠兩端的轉(zhuǎn)向處增設(shè)一段圓弧槽，來滿足過渡過程的需要 近似取圓弧槽長 L 如下： iDL m 2/?? 式中： mD 一 雙向絲杠中徑 (mm)； I — 卷筒、絲杠間的傳動比 綜上我們采用單卷筒多層纏繞方式的卷筒較為適合。 （ 2)加工精度 按照擦窗機(jī)吊船在空中的工作要求，吊船的縱向傾斜度≤ 5。 卷簡、滑輪布置設(shè)計(jì)要求 卷筒、滑輪布置對擦窗機(jī)的安全、可靠的工作至關(guān)重要，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮以下因素。 卷筒形式： (1) 雙卷筒布置形式 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 37 圖 319 鋼絲繩單層纏繞雙卷筒布置形式 鏈條 排繩絲杠 動滑輪 定滑輪 卷筒 大齒輪 中間 齒輪 電機(jī)齒輪 電機(jī) 鋼絲 繩 1制動器 雙卷筒布置 (圖 319)起升機(jī)構(gòu)工作原理：電機(jī)城速機(jī)經(jīng)一 級齒輪城速帶動卷筒轉(zhuǎn)動，鋼絲繩通過排繩絲杠動柑輪再經(jīng)定滑輪連接吊船，帶動吊船上下運(yùn)動。由 YZR系列電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機(jī)的額定功率 edP 為 。 制動器機(jī)構(gòu)受力分析 （ 1） 搖臂受力分析，見圖 316 ? ??? 0si nsi nc o s,0 12121 ?FlalYalXM A ? ??? 0,0 21 XXX ? ???? 0,0 21 FYYY 第三章 插桿式擦窗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 32 圖 316 搖臂受力示意圖 （ 2） 擺架受力分析，見圖 317 ? 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