【正文】 國內(nèi)擦窗機(jī)企業(yè)應(yīng)通過引進(jìn)和消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，不斷改進(jìn)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝．完善基礎(chǔ)零部件配套體系，在沒有條件的情況下可直接采用進(jìn)口關(guān)鍵部件 提高整機(jī)水平。 擦窗機(jī)相對(duì)其它工程機(jī)械來說起步較晚，而且國內(nèi)擦窗機(jī)公司的實(shí)力與國外公司相比尚有一定差距。 單臂伸縮型擦窗機(jī) 是軌道式擦窗機(jī)中的一種， 是所有擦窗機(jī)中較為復(fù)雜的一種擦窗機(jī) 。 第三章 單臂伸縮型擦窗機(jī)計(jì)算 38 圖 320 擺架受力示意圖 圖 321 制動(dòng)臂受力示意圖 這種塊式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、觸發(fā)機(jī)構(gòu) 靈敏度高、制動(dòng)力矩大、工作可靠、制動(dòng)沖擊小 , 能夠容易地實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)式擦窗機(jī)工作吊籃超速后的安全保護(hù)作用 , 確保操作人員的人身安全 , 是目前高層建筑擦窗機(jī)上較先進(jìn)的一種超速保護(hù)裝置。 ? ?0HM 0)s i ns i n()c o sc o s(c o ss i n 6526525555 ?????? ?????? llYllXlXlY 55 YX ?? 式中 ? 為摩擦片的摩擦系數(shù)。 制動(dòng)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(dòng)時(shí)彈簧預(yù)調(diào)變形量 。下面對(duì)這種制動(dòng)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 318。該制動(dòng)器由觸發(fā)機(jī)構(gòu)和制動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成 , 觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括擺動(dòng)桿、偏心座、配重塊、梅花 輪等 , 制動(dòng) 機(jī)構(gòu)包括制動(dòng)臂、搖臂、連桿、彈簧座等 , 見圖 317。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝調(diào)整方便、制動(dòng)準(zhǔn)確 , 缺點(diǎn)是制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)較大。 卷筒制動(dòng)器（后備制動(dòng)器） 卷筒制動(dòng)器一般分為兩種：棘輪、棘爪制動(dòng)器和塊式制動(dòng)器。 （ 3）琵琶板和鎖芯夾槽的幾何參數(shù)、安全鎖的安裝尺寸對(duì)安全鎖的制動(dòng)性能有重要影響 。 根據(jù)圖中的幾何關(guān)系有 ?tan1 BA? 故 ??? ) s int a n BA() s inA(A 11 ????B 又 )(c o sR 11 ?? ?? LB 所以 ???? LR) s int an BA(ar cc o s1???????????? ?? 在式中令 0?? 得 )LRB(arc c os0 ?? 則 第三章 單臂伸縮型擦窗機(jī)計(jì)算 34 ?????? ????????????? ???? LR) s i nt an BA(ar cc o s)L RB(ar cc o s 10 圖 313吊籃水平時(shí)安全鎖的安裝 圖 314鎖繩角度為 ? 時(shí)安全鎖示意圖 位置示意圖 圖 315 B=64 時(shí)鎖繩角度 ? 與參數(shù) A的關(guān)系曲線 圖 316 A=300 ? 與參數(shù) B 的關(guān)系 結(jié)論： （ 1）安全鎖的制動(dòng)力是由鎖芯與鋼絲繩之間的摩擦力提供的，而此摩擦力又與琵琶板和鎖芯兩者之間的沖擊力成正比，所以必須保證鎖芯和琵琶板的耐沖擊性．否則，一旦由于金屬組織缺陷或外形結(jié)構(gòu)缺陷等而導(dǎo)致鎖芯 斷裂或琵琶半半圓孔變形過大，安全鎖的安全性能就不能保證。 圖 313 為吊籃水平時(shí)安全鎖的安裝位置示意圖，其中 O點(diǎn)為工作鋼絲繩在提升機(jī)出口的位置， A 、 B 為安裝位置尺寸， ? 為安全鎖擺臂的工作角度 。 但是如果鎖繩角度太小，安全鎖太敏感，吊籃稍有傾斜就頻繁鎖繩，隨后的開鎖程序必然降低工作效率 [12]。 。一般控制在4 176。 就擺臂式安全鎖而言，工作鋼絲繩斷裂和吊籃傾斜角度過大是兩個(gè) 最基本的鎖繩情況 。 琵琶板的幾何形狀如圖 311 所示．安全鎖鎖緊時(shí)，琵琶板和鎖芯的受力情況分別如圖 31圖 312 所示，其中 N 和 F 分別為鎖芯對(duì)琵琶板的水平和豎直方向正壓力， 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)，即式 38 所示的當(dāng)量摩擦系數(shù)。 。 不難看出，夾槽所張圓心角越大，當(dāng)量摩擦系數(shù)越大 。 ???? 繩 對(duì)其積分得 ?? ????? 22 s i n 2s i n4c o ss i n2 ?? ???????? ? NdNdFF 因此當(dāng)量摩擦系數(shù)為 (38) 式中： ? 為鋼絲繩與夾槽之間的摩擦系數(shù) 。 聯(lián)立解得 ： 第三章 單臂伸縮型擦窗機(jī)計(jì)算 30 )s in(39。繩? 對(duì)式積分得 ???? dkddNN ?? ?? 222c o s2 L39。 取 一 微 弧?d2繩ddL? ，設(shè)夾槽與鋼絲繩接觸長度為 L39。 由于夾槽與鋼絲繩接觸弧上任一點(diǎn)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 。 鎖繩機(jī)構(gòu)由鎖芯、琵琶板和安裝銷等組成 , 如圖所示．圖中實(shí)線為工作狀態(tài)，即鎖定鋼絲繩狀態(tài)；雙點(diǎn)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(shí)，由于琵琶板位置的變化，琵琶板帶動(dòng)鎖芯迅速合攏，鎖住安全鋼絲繩 。 前者是當(dāng)工作繩發(fā)生斷裂或吊籃傾斜到一定角度時(shí)鎖繩；后者是當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行速度超過某一極限值時(shí)鎖繩 。 4)各輪輪壓為 : RA=AvPw== RB=BvPw== RB=Cv+Pw=+= RB=Dv+Pw== 結(jié)論 以上討論了擦窗機(jī)主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組輪壓大小，符合 的要求。 3)根據(jù) EN1808 停機(jī)時(shí)，風(fēng)向垂直大臂影響輪壓 : (Q180。 m 所以剛性車架各支承點(diǎn)的垂直反力為 : A 12R 6 6 3 4 6 6 . 3 44 4 2 2P P M x M y k g k NBL? ? ? ? ? ?； B 12R 1 1 8 4 5 1 1 8 . 4 54 4 2 2P P M x M y k g k NBL? ? ? ? ? ?； C 12R 5 1 4 1 5 1 . 4 14 4 2 2P P M x M y k g k NBL? ? ? ? ? ?； D 12R 7 0 0 . 74 4 2 2P P M x M y k g k NBL? ? ? ? ? ? ? ?。 m。= HyM =Mwsin45176。 風(fēng)力矩 :Mw=2640Kgφ =45176。 Gx?e=G1 21500+G2 21500+G3 20700+G414450+G5*10450+G6*4250+G7*2300G8*350 代入化簡： e=1096mm 已知 :軌距 L=2500mm。 表 33 各部件風(fēng)載荷 部件 風(fēng)載荷 (kg) 作用力臂 (m) 產(chǎn)生力矩 () 平臺(tái) 大臂 527 2370 立柱 78 156 5). 各輪輪壓為 : RA=Av+Pw=+= RB=BvPw== RC=CvPw= = RD=Dv+Pw=+= ,臂架處于支承面 45 度角時(shí) ,各輪輪壓 : 第三章 單臂伸縮型擦窗機(jī)計(jì)算 26 圖 35 風(fēng)載荷示意圖 已知 :P1—— 臺(tái)車不旋轉(zhuǎn)部分自重 :P1=。 L6= Cv=(M2M1)/(2 )＝（ 66207－ 57572） /5=1727kg= 2)整機(jī)重量 (含載荷 ) Av=Bv Gtotal=G1+G2+G3+?+G11= 23550kg= 3) Av=(GtotalCv 2)/2=。 (L2L5)+G6 L4= M2=G5 L2+G5 L1 + G3 輪壓校核 （ 1） 設(shè)備工作，停機(jī)時(shí)輪壓校核計(jì)算： 第三章 單臂伸縮型擦窗機(jī)計(jì)算 24 圖 33擦窗機(jī)受力示意圖 已知： 動(dòng)載荷： G1 ? ? ? ? ? ?kgGGGk 2 5 . 4 ????????? 鋼繩吊籃額載 旋轉(zhuǎn)吊臂： G2 ? kg 玻璃起吊： G3=300*+50＝ 425 kg 伸縮臂： G4= 伸縮機(jī)構(gòu) G5=200 kg 主吊臂： G6= kg 提升機(jī)構(gòu)： G7=2089 平衡重： G8=5275 主動(dòng)行走機(jī)構(gòu)： G9= 被動(dòng)行走機(jī)構(gòu)： G10= 立柱，回轉(zhuǎn)，底架： G11=7709kg 軌距 : 3500mm 輪距 :3500mm 到前軌距離 L1=18000mm L2=13200mm L3=9200mm L4=3000mm L5=200mm L6=7450mm L7=17450mm 輪壓計(jì)算： ： 在工作狀態(tài)時(shí)的最大輪壓 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 圖 34 風(fēng)載示意圖 則有 : Cv=Dv 1)M1=G1 m； My==0kN m； RA=++； RB=+++； RC=++； RD=+2）當(dāng)φ =0186。時(shí)， RB 達(dá)到最大值 G1=； G2=； B=l=； e=， t=0. Mx== kN m； My==0kN m； RA=++； RB=+++； RC=++； RD=+2）當(dāng)φ =0186。時(shí)， RB 達(dá)到最大值 G1=； G2=； B=l=； e=， t=0. Mx== kN m； My==0kN m； RA=++； RB=+++； 第三章 單臂伸縮型擦窗機(jī)計(jì)算 22 RC=++； RD=+2）當(dāng)φ =0186。時(shí)， RB 達(dá)到最大值 G1=； G2=； B=l=； e=， t=0. Mx== kN 水平方向載荷 為風(fēng)荷載，前述計(jì)算很小此時(shí)計(jì)算忽略。 2 c o sM x G e M H x?? ? ? （ 35） 2 c o sM y G e M H y?? ? ? （ 36） 式中： MHx、 MHy—— x、 y方向水平載荷引起的傾覆力矩； l—— 軌距 B—— 輪距 e—— 旋轉(zhuǎn)部分重心到旋轉(zhuǎn)中心水平距離； φ —— 臂架平面與 x軸夾角。 擦窗 機(jī)由 A、 B、 C、 D四點(diǎn)支撐（如圖 32），非旋轉(zhuǎn)部分（下車）重力為G1， 重心在支撐面上的投影與支撐平面形心重合于 O1，包括貨物、臂架在內(nèi)的起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部分（上車）總重力 G2，重心在支撐平面上的投影為 E，旋轉(zhuǎn)中心為O2，臂架平面與 X軸的夾角為φ。 m 距前軌中心彎矩/kn m 距前軌中心彎/kn各部分 自重作用點(diǎn)距旋轉(zhuǎn)中心距離和前軌道距離以及各自中心點(diǎn)彎矩見表 32。計(jì)算如下： )1 2 52 5 0( ??? ???? NkNW aSn ＞ 9 n —— 鋼絲繩安全系數(shù) S —— 單根鋼絲繩最小破斷拉力 a —— 鋼絲繩根數(shù) W—— 吊籃平臺(tái)質(zhì)量與額定載荷 另根據(jù) GB191552020《高處作業(yè)吊籃》 “工作鋼絲繩最小直徑不應(yīng)小于 6 mm”，實(shí)際采用φ 的航空鋼絲繩，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。所有滑輪都裝有自潤滑式軸承； ，并可防止繩索滑出滑輪。 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。其中 4 根電線分別連接于主機(jī)和平臺(tái)的輸人／輸出模塊，另 4 根實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)主接觸器的控制，將平臺(tái)的多種信號(hào)傳送給主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)擦窗機(jī)的多項(xiàng)控制，見圖 13 這種是比較理想的擦窗機(jī)信號(hào)傳送方式，但其特別鋼絲繩成本高 圖 31 鋼絲繩內(nèi)藏電纜傳送信號(hào)線路圖 藏于鋼絲繩內(nèi)的銅線 碳刷 鋼絲繩卷筒 （ 3） 無線遙控方式 隨著無線遙控技術(shù)的發(fā)展，這種技術(shù)也開始應(yīng)用在擦窗機(jī)的控制中。 （ 2） 鋼絲繩內(nèi)藏電纜傳送方式 這種方式既避免了斷纜又可以將傳送的信號(hào)有效地被鋼絲繩屏蔽起來，大大增強(qiáng)擦窗機(jī)的安全性和可靠性。其方法很簡單，利用一根多芯電纜由主機(jī)直接垂人操作平臺(tái)，將平臺(tái)的控制信號(hào)傳送回主機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)操作人員在平臺(tái)內(nèi)對(duì)擦窗機(jī)的控制。目前有以下 3 種傳送方式。 表 31 額定功率為 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 同步轉(zhuǎn)速 /滿載轉(zhuǎn)速（ r/min） 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（ kg） 價(jià)格 /元 傳動(dòng)比 ai 1 YZR112M6 866 45 1500 2 YZR132M16 924 63 1900 i 表 31中，方案 1電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量輕，價(jià)格便宜，總傳動(dòng)比大，而方案 2和方案 1相比較，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格以及總傳動(dòng)比，可以看出選用方案 1較好，即選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YZR112M6。 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。1i 為 10