【正文】 )( 222 axFxlFbM ??? )( 2 lxa ?? （ 312） 由于 AC 和 BC兩段內彎矩方程不同，撓曲線的微分方程也就不同，所以應分成兩段進行積分。 由彎矩圖可知，在各段上彎矩都是一次函數，所以彎矩圖是一條斜直線。 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=2020N 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)大學學士學位論文 19 圖 36 剪力彎矩圖 由圖可知，在 AB， BC， CD 段內的吊臂任意橫截面上的剪力皆為常數，且符號在 AB 段內為負，在 BC、 CD 段內為正，剪力圖是平行 x軸的直線。 對碳素鋼螺栓，要求 1S0 A0 .7 )~(0 .6 ??F 已知 2221 25 5m P a24 2 ???? ? ??? ，S ，取預緊力下限即 2 1 6 3 6 . 7 2 NN2 5 5 02 4 A ???? ）（? 要求的預緊力 F0=2020N，小于上值，滿足要求。 = （ 2） 在軸向力 F 豎直 的作用下，各螺栓所受的工作拉力為 25 00 N410 00 0ZFFa ??? 豎直 （ 31） （ 3） 在傾覆力矩 M 的作用下，右面兩螺栓收到加載作用，而左面兩螺栓收到減載作用，故右面的螺栓受力較大，所受的載荷確定為 151 0 1 5 0 0 0z1i LLMLFiim a xm a x ??????? ?? （ 32） 故上面的螺栓軸向工作載荷為 F=Fa+Fmax= 2500+= （ 4） 在水平力 F 水平 作用下，地板連接接合面可能產 生滑移，根據地板接合面不滑移的條件 豎直FCmCb CmzF 0 ?? （ 33） 由表 32 可查得接合面的摩擦系數 f= ，并取 ?? ，則 Cb1CmCb Cm ???? ，則個螺栓所需要的預緊力為 Cmz1F 0 ??????? 豎直 表 32 連接接合面的摩擦系數 被連接件 接合面的表面狀態(tài) 摩擦系數 f 鋼或鑄鐵零件 干燥的加工表面 ~ 有油的加工表面 ~ 鋼結構件 軋制表面 ~ 涂富鋅漆 ~ 南京工業(yè)大學學士學位論文 15 噴砂處理 ~ 鑄鐵對磚料、混凝土 干燥表面 ~ （ 5） 上面每個螺栓所受的總拉力 F 總 588 3. 33N194 16 . 0FCC CFF mb b0 ???????總 選擇螺栓材料為 Q23性能等級為 的螺栓，由表 33 查得材料屈服極限240Mpas ?? ，由表 34 查得安全系數 S=，故螺栓材料的許用應力? ? 1 60 M p 40SS ??? ?? （ 34） 求得螺栓危險截面的直徑（螺紋小徑 d1）為 ? ? 80m ??????? ??? 總 （ 35） 按粗牙普通螺紋標準（ GB/T 1962020)及考慮到擦窗機安全性所以取螺紋公稱直徑 d=16mm 表 33 螺栓、螺釘和螺柱的性能等級 性能等級（標記） 抗拉強度極限 300 400 500 600 800 900 1000 1200 屈服極限/MPa 180 240 320 300 400 480 640 720 900 1080 硬度 /HBs 90 114 124 147 152 181 238 276 304 366 推薦材料 低碳鋼 低碳鋼或中碳鋼 低碳合金鋼 中碳鋼，合金鋼，淬火并回火 合金鋼，淬火并回火 第三章 插桿式擦窗機設計計算 16 表 34 螺紋連接的安全系數 S 受載類型 靜 載荷 變載荷 松螺栓連接 ~ 緊螺栓連接 受軸向及橫向載荷的普通螺栓連接 不控制預緊力的計算 M6~M16 M16~M30 M30~M60 M6~M16 M16~M30 M30~M60 碳鋼 5~4 4~ ~2 碳鋼 ~ ~1 合金鋼 ~5 5~ ~3 合金鋼 10~6.8 ~10 控制預緊力的計算 ~ ~ 鉸制孔用螺栓連接 鋼： St=， Sp= 鑄鐵： Sp=~ 鋼： St=~， Sp= 鑄鐵： Sp=~ （ 1） 連接接合面下端的擠壓應力不超過許用值，以防接合面壓碎，有 WM)(1 0m a x ???? 豎直FCC CzFA mb mp? （ 36） 23N/4024012401015000100000 . 82020440401 cm???????????????????????? ）（ = 2N/cm = 由表 35 查得 ? ? M p aM p aM p aBp ?????? ?? ，故連接接合面下端不致壓碎。 =6000179。 從左到右受力依次為： 吊籃自重 F1=4000N，額定載荷 F2=2020N，吊臂自重 F3=2020N，套筒自重 F4=2020N （ 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 插桿式擦窗機設計計算 14 F 豎直 =F1+F2+F3+F4=4000+2020+2020+2020=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。因此，應從螺栓連接的受力和變形的關系入手，找出螺栓總拉力的大小。這種緊螺栓連接承受軸向拉伸工作載荷后，由于螺栓和被連接件的彈性變形，螺栓所受的總拉力并不等于預緊力和工作拉力之和。所有滑輪都裝有自潤滑式軸承； 與所用鋼絲相匹配，并可防止繩索滑出滑輪。 比較 3 種方式及國際、行業(yè)標準選用鋼絲繩內藏電纜較為合適。其中 4 根電線分別連接于主機和平臺的輸人／輸出模塊，另 4 根實現對主機主接觸器的控制，將平臺的多種信號傳送給主機，實現對擦窗機的多項控制，見圖 33 這種是比較理想的擦窗機信號傳送方式，但其特別鋼絲繩成本高 圖 33 鋼絲繩內藏電纜傳送信號線路圖 藏于鋼絲繩內的銅線 碳刷 鋼絲繩卷筒 （ 3） 無線遙控方式 隨著無線遙控技術的發(fā)展，這種技術也開始應用在擦窗機的控制中。 （ 2） 鋼絲繩內藏電纜傳送方式 這種方式既避免了斷纜又可以將傳送的信號有效地被鋼絲繩屏蔽起來，大大增強擦 窗機的安全性和可靠性。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，從而實現操作人員在平臺內對擦窗機的控制。目前有以下 3 種傳送方式。 由于控制系統(tǒng)對設備的安全運行具有至關重要的作用，因此控制系統(tǒng)的相關零件多選用國外產品。當主令控制器的手柄推向“ 1”位時，由圖可以看出，主令控制器的觸點只 有 SA1 接通，接觸器 KM KM3 均不能得電，電阻 R R2 將接入轉子電路 中，電動機便在低速下運行；當主令控制器的手柄推向“ 2”位時，電動機將在轉子接入一段電阻的情況下運行，這樣就實現了調速控制。本電路在起動過程中，通過時間繼電器的控制，將轉子電路中的電阻分段切除，達到限南京工業(yè)大學學士學位論文 11 制起動電流的目的。當 KT1 延時結束時，其動斷延時閉合的觸點閉合， KM2 線圈通電，一方面 KM2 的動合觸點閉合，切除電阻 R1 ； 另一方面 KM2 動斷輔助觸點斷開， KT2 線圈 開始延時。然后合上斷路器 QF、 QF1，于是時間繼電器KT KT2 線圈通電，它們的動斷延時閉合觸點瞬時打開；零位繼電器 KV 線圈通電自鎖，為 KM KM KM3 線圈的通電做好準備。在調速電路中，起動、停止和調速采用主令控制器 SA 控制， KA KA KA3 為過電流繼電器， KT KT2 為斷電延時型時間繼電器。主電路的正反轉由接觸器 KM KM4 的主觸頭來實現電動機三相電源任意兩相的換相，從而實現電動機正反轉。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。其原理見圖 31。采用可編程序控制器可以節(jié)省所有中問繼電器、時間繼電器等硬件的投入，還可以利用可編程序控制器本身的功能來滿足用戶對擦窗機提出的特殊要求，例如利用其高速計數器來檢測擦窗機卷筒的速度等。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。 （ 1） 繼電器控制系統(tǒng) ??8 目前國內外擦窗機生產廠大都采用繼電器接觸器控制系 統(tǒng)，其原理相對簡單，技術比較成熟。擦窗機的電氣控制系統(tǒng)由主機控制和平臺控制兩部分組成，兩套控制互鎖，以免發(fā)生危險，一般選擇平臺控制系統(tǒng)為優(yōu)先控制 現就目前國內外擦窗機所采用的控制方式、信號傳送方式等作一簡要介紹及分析。擦窗機作為高空載人的機電一體化設備，安全性和可靠性要求很高，其電氣控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接反映了整機的性能水平。 600179。 第三章 插桿式擦窗機設計計算 8 第三 章 插桿式擦窗機設計計算 擦窗機必須滿足下列規(guī)范要求：《擦窗機》 GB191542020；《高處作業(yè)吊籃》GB191552 0 0 3 ； 《擦窗機安裝工程質量驗收規(guī)程》 JGJ150－ 2020；進口或出口設備時，還應符合歐洲標準 EN1808 的要求。 。 5％； d）工作處陣風風速不大于 （相當于 5級風力）。緊急情況能方便切斷電源。 ，應設置供擦窗機使用的電源插座。 16mm。 （ 6）、吊籃外表面全部熱噴鋅，保 25 年不生銹。 （ 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，可手放機構將吊籃緩慢降到安全位置。每個安全裝置在控制箱里都連接有報警指示燈與蜂鳴器，當安全裝置啟動時，報警指示燈啟 明并發(fā)出蜂鳴聲。 該吊籃是用同一個電機帶動兩個卷筒同時工作的，使兩個卷筒同步，第二章擦窗機 6 因此吊籃始終保持平衡的；又因為吊籃的鋼絲繩的升降機構和鋼絲繩收放機構是同一套機構執(zhí)行的，因此該吊籃的提升系統(tǒng)結構簡單、安全可靠。在吊籃正常工作時，限速制動器不工作；當傳動系統(tǒng)在運轉過程中發(fā)生故障而引起吊籃超速墜落時（額定速度的 140%），由于齒輪速度的變化而產生的離心力，迫使限速器動作，即時停止卷筒運轉。 該動力系統(tǒng)的制動系統(tǒng)采用主副剎車裝置。吊籃配卷筒式提升器 1 套、排繩機構、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)。 B．女兒墻固定 采用 20＃ 槽鋼駐焊成方面柱（高 800mm），它的兩個立面上各有一對孔與吊臂立柱的 U 型立桿的兩孔對應，當吊臂貼 緊吊臂座后插入兩個銷栓，將吊臂與吊座牢固結合成一個整體。插桿式吊臂的外表面全部熱噴鋁，保 25 年不生銹。調節(jié)插桿式吊臂的回轉機構，將吊籃回收到屋頂（ CWY— 2221 型和 CQY— 2221型插桿式吊臂）。又如一臺 擦南京工業(yè)大學學士學位論文 5 窗機使用很久后，出現銹蝕，這與后期的維護有關，需要多注意定期檢查和涂漆保養(yǎng)。 圖 22 插桿式擦窗機 表 21插桿式擦窗機產品主要尺寸變化范圍 A B D E F 350 400 ~2020 500~800 ? 350 安裝與維護 擦窗機 在使用過程中的一些損壞原因 是 沒有注意 擦窗機 的運輸、存放、安裝和維護等細節(jié)造成的。 2) 插桿式擦窗機 ??7 插桿式擦窗機的結構受力可參照滑車式擦窗機計算。 1. 25 ( kg178。 （ 1） 滑車式擦窗機 ??6 滑車式擦窗機自重較輕 ,自重加額載≤ 1000kg ,其受力主要為女兒墻承受彎矩 ,M = 650 179。主要技術參數 :額定載荷 200～ 300kg ,升降速度 10m/ min。該擦窗機就位操作麻