Proposta di calcolo per la struttura della cabina dell'ascensore e della imbracatura del contrappeso in caso di funzionamento del paracadute di sicurezza e movimento sismico

di Serdar Tavaslıoğlu

In breve

Il calcolo e la progettazione delle imbracature per auto e contrappesi hanno un ruolo molto importante nella sicurezza degli ascensori. Tuttavia, come abitudine in molte aziende manifatturiere, le travi verticali e orizzontali dell'imbracatura sono sempre realizzate con materiali dello stesso spessore e delle stesse dimensioni. Non si notano cambiamenti nelle dimensioni dell'imbracatura e nello spessore del profilo, anche se cambiano le dimensioni dell'ascensore e il carico nominale. Di conseguenza, in caso di frenata o attività sismica, potrebbero verificarsi gravi danni alle imbracature. Casi simili si sono verificati in passato durante i terremoti. L'importanza di lavorare su un metodo di calcolo a questo proposito è ovvia. Questo studio fornisce un suggerimento per la creazione di un metodo di calcolo tenendo conto del funzionamento del dispositivo di sicurezza delle imbracature degli ascensori e delle forze fornite dalla norma durante un'attività sismica.

1. Calcoli della resistenza dell'auto

Una delle parti principali della progettazione dell'ascensore è la cabina che trasporta le persone e la progettazione del contrappeso che la bilancia. Progettazione e pianificazione per gli ascensori non devono essere confuse. La prima assicura che i calcoli per la produzione siano eseguiti per intero e che le condizioni pertinenti per l'ascensore e altre direttive siano soddisfatte e garantite. La pianificazione, d'altro canto, mostra il posizionamento di tale produzione nell'edificio, il suo dimensionamento e i collegamenti con l'altra produzione. Uno si riferisce al calcolo e alla sicurezza mentre l'altro si riferisce al dimensionamento e al posizionamento. La produzione di una cabina deve anche aver superato un'ispezione di conformità da parte del produttore secondo i Requisiti essenziali di sicurezza, che possono essere basati su un'autodichiarazione. Le aziende di ascensori devono richiedere una Dichiarazione di conformità al produttore per ogni cabina che ricevono. Una cabina prodotta in conformità al tipo nel fascicolo tecnico e una dichiarazione di conformità ricevuta dal produttore evitano all'azienda di ascensori di dover effettuare calcoli aggiuntivi. In tal caso, l'intera responsabilità spetta al produttore della cabina. In caso contrario, la responsabilità spetterà all'azienda di ascensori che ha rilasciato la Dichiarazione di conformità per l'intero ascensore. Il produttore deve utilizzare un dispositivo di sicurezza con un certificato di tipo rilasciato da un organismo notificato autorizzato ai sensi della direttiva sugli ascensori per il dispositivo di sicurezza utilizzato nella cabina e deve dichiararlo nella dichiarazione di conformità se è fornito con la cabina. Lo stesso vale per le aziende di ascensori che producono autonomamente la cabina e il contrappeso. Nella fabbricazione di un ascensore che ha una dichiarazione di conformità della cabina e del contrappeso nel suo fascicolo, si presume che i calcoli della cabina, il dispositivo di sicurezza utilizzato, il carico e la velocità dichiarati siano effettuati in seguito alla dichiarazione. Poiché la responsabilità ricade sul produttore della cabina, non viene richiesta alcuna contabilità aggiuntiva alla società di ascensori. Se questa dichiarazione non è presente, in caso di incidente, la responsabilità ricade direttamente sulla società di ascensori che ha rilasciato la dichiarazione di conformità attestante che l'ascensore era sicuro. Consiglio alle aziende di essere sensibili su questo problema.

Di seguito, viene proposto un calcolo per la cabina e il contrappeso basato sulla norma TS 1812 del dicembre 1988 e adattato ai metodi di calcolo attuali. In genere, quando si effettua un calcolo, è corretto basarsi su un calcolo eseguito e verificato da un'autorità competente e adeguarlo di conseguenza. Questa norma è ancora valida, ma il metodo di calcolo non è del tutto compatibile con i metodi attuali. Sebbene abbia un approccio generalmente corretto, non include un esame delle forze nelle direzioni X e Y. Il metodo di calcolo raccomandato si basa sull'approccio della norma TS 1812 e include la distribuzione delle forze nelle direzioni X e Y. Tuttavia, per la preparazione di un Fascicolo di Conformità di Tipo sono necessari calcoli che includano tipologie di produzione più dettagliate e ampie. Le aziende produttrici devono eseguire calcoli dettagliati che includano possibili varianti. Questo fascicolo deve contenere anche istruzioni di montaggio, un elenco dei componenti e un manuale d'uso e montaggio. La preparazione di un fascicolo così dettagliato e la sua conformità alla Direttiva Ascensori e Macchine è importante per le cabine e i contrappesi, che rappresentano uno dei prodotti principali nella progettazione e produzione di ascensori.

2. Sollecitazioni nella struttura e nel pavimento dell'auto

Lo standard TS 1812 fornisce i valori di stress più elevati che dovrebbero essere accettati nei calcoli. Questi valori si basano sul principio che il margine di sicurezza è determinato secondo l'approccio Jager. Tali valori sono ancora valori di stress validi utilizzati nei calcoli di travi e colonne nei telai delle macchine, nei collegamenti bullonati e nei profili di partizione del fondo del foro (all'interno del pozzo). Lo standard TS 1812 fornisce valori in kgf. Poiché Newton è utilizzato di più nei calcoli oggi, un N/mm aggiuntivo² colonna è stata aggiunta alla tabella. È accettata come g = 9.81 m/s², N ~ 0.1 kgf. Per comodità nei calcoli, la costante di g=9.81 m/s² è preso come g=10 m/s². In questo caso:

1 kgf = 1 kp = 10 N = 1 daN

1 kgf/cm² = 1 bar = 1 kp/cm² = 1 a = 10 N/cm² = 0,1N/mm² = 100 kPa 1 Pa = 1 N/m²

E = 2.1 .10⁶ kgf/cm² =2.1 .10⁵ N / mm²

Luogo di tensione	Tipo di tensione	Tensione (massima)	Area di calcolo
		kgf/cm2	N / mm2
Travi superiori	Curvatura	900	90	Sezione lorda
Trave di impatto del tampone	Curvatura	1800	180	Sezione lorda
Travi verticali	Flessione + trazione	1300	130	Sezione NET
Giunti trave	Curvatura	1000	100	Sezione lorda
	Trazione	1250	125	Sezione NET
Elementi di sospensione elementi di fissaggio	Flessione + trazione	600	60	Sezione NET
Travi inferiori	Curvatura	900	90	Sezione lorda
Bulloni (1)	Trazione	500	50	Sezione NET
	forbice	500	50	Sezione NET
	Vettore	1150	115	Sezione NET
Rivetti	Curvatura	1300	130	Sezione lorda
	forbice	700	70	Sezione NET
	Vettore	1300	130
Travi in ​​carichi normali	Pressione (2)	1000-(4,2.L2/ R)	100-(4,2.L2/ R)	Sezione lorda

1) Se i bulloni sono sottoposti sia a pressione che a tensione, è necessario effettuare i necessari controlli di sicurezza.

2) L = lunghezza libera della trave (cm per kgf, mm per N) R = raggio di inerzia minimo della sezione (cm per kgf, mm per N)  E = 2.1 .106 kgf/cm2 =2.1 .105 N/mm2

TS 1812 Articolo 2.6.6.3 Calcolo delle travi verticali del telaio del veicolo afferma, "Lo sforzo totale, il rapporto di snellezza e il momento di inerzia di ciascuna trave verticale nella struttura della cabina dovuti a tensione e flessione vengono calcolati con le seguenti formule". La formula pertinente e le unità utilizzate sono fornite come segue.
Dove;

σ_Top = Tensione totale (kPa)

ML/4.H.Wo = Sollecitazione di flessione di ciascuna trave verticale dovuta al carico nominale della cabina (G_y) caricato sulla piattaforma

M = Coppia (Nm)

L = Lunghezza libera della trave tra giunti bullonati (m)

H= Distanza tra pattini guida inferiori e superiori (m)
W₀= Momento di resistenza della trave verticale (m³)
G= Carico da sostenere sulla trave verticale dovuto alla massa nominale del carico della cabina al piano superiore (kg)

A= Area della sezione (m²)
G/2A=Carico dichiarato dell'auto sulla piattaforma (Gy) e sulla base di questo, la sollecitazione di trazione di ciascuna trave verticale è stata presa come kgf/m² .

Se esaminiamo la formula presentata dallo standard e la applichiamo all'approccio odierno, possiamo creare una base. Possiamo analizzare la formula in due fasi: sollecitazione di trazione e sollecitazione di flessione. g_n.(ML/(4.H.Wo)), che è la prima parte della formula, è data come la sollecitazione di flessione di ciascuna trave verticale dovuta al carico nominale dell'auto G_y imposto sulla piattaforma.

Sollecitazione di flessione

σ_e =g_n. (ML)/(4.HW₀ )

Negli ascensori per passeggeri, b/8 e negli ascensori merci che trasportano carichi distribuiti, b/4 sono stati presi come braccio del momento e Gy=carico nominale è stato accettato come forza flettente. Si è ritenuto che il peso della cabina fosse simmetrico e non avrebbe influenzato il braccio del momento. Anche l'ASME, con il suo metodo di calcolo simile, è stato preso in considerazione e il grafico del metodo di calcolo è mostrato in Figura 1. Tuttavia, le norme successive hanno introdotto un nuovo approccio e si è accettato che anche il peso della cabina fosse efficace e che se il centro di gravità della cabina non era corretto, avrebbe influenzato il momento flettente. Quindi, invece di G_y come carico agente, se prendiamo Q per il passeggero e P_ec per l'auto, e consideriamo b=D_y, è possibile trasformare questa formula nella formulazione che usiamo oggi. Tuttavia, ciò che va notato qui è che il peso dell'auto, esclusa la fionda, dovrebbe essere preso in considerazione nel valore P. Possiamo chiamare questo P_ecIl segnale che significa "Vasca vuota" e che viene utilizzato nei calcoli sismici sarebbe più appropriato. Quindi la formula può essere scritta come F_x e F_y come lo conosciamo

Un altro punto da notare nella Figura 2 è che quando si calcola F_y nei calcoli delle rotaie, ½ nel moltiplicatore n/2 non viene utilizzato nella formula perché il pattino inferiore o superiore che agisce su una rotaia preme su un lato e l'altro lato rimane inattivo perché F_y forza, come F_x, agisce su entrambi i lati delle travi del vagone. Nei calcoli ferroviari, mentre F_x agisce su due pattini, il F_y la forza agisce sulla rotaia con un solo pattino, e l'altro pattino è in folle. Il valore P nella formula dovrebbe essere preso come P_ec (peso dell'auto escluso l'imbracatura). In questo caso, sarebbe più comprensibile usare il grafico a cui siamo abituati come formulazione.

Se calcoliamo il momento in base a queste forze cercando di piegare, considerando che la trave L è fissata ad entrambe le estremità, la lunghezza L dovrebbe essere presa dai punti in cui terminano i collegamenti bullonati e poiché è una trave fissata ad entrambi i lati, dovrebbe essere formulata come L₀ =L/2.

M_x =F_x*L₀=F_x*L/2

σ_x =M_x / IN_x =

M_y =F_y*L₀=F_y*L/2

σ_y =M_y / IN_y

σ_e = σ_x +σ_y

Esaminiamo la formula fornita dalla norma TS 1812 per la distribuzione non uniforme del carico nella direzione Fy e unilateralmente per la distribuzione non uniforme del carico in entrambe le direzioni e bilateralmente. La formula della sollecitazione di flessione fornita dalla norma:

σ_e =g_n. (ML)/(4.HW₀ )

Se adattiamo di conseguenza la formula che abbiamo scritto per la rotaia n=2; poiché L e H sono mt nella formula, se li prendiamo come mm e il valore W come mm³, il risultato sarà N/mm².

σ_e =M_x / IN_x =F_x*L/(2*W_x )= è_n*(anche₁.(Qx_q+P_ec.x_p )).L/(2.2.hW_x )

=g_n*(anche₁.(Qx_q+P_ec.x_p )).L/(4.HW_x )

Si vedrà che solo il coefficiente di frenata k₁ e il peso del vagone vuoto P_ec vengono aggiunti al calcolo della forza di flessione. La norma TS 1812 afferma inoltre nell'articolo 2.6.6.6, "La forza massima al momento della frenata deve essere presa in considerazione nei calcoli". Poiché calcoliamo l'effetto della frenata con il k₁ moltiplicatore nella nostra nuova accettazione standard, è conforme all'approccio dello standard. Pertanto, la formula principale in una direzione accettata dallo standard è organizzata nella sollecitazione di flessione in entrambe le direzioni e per entrambi i casi di carico secondo la mentalità odierna. In questo modo, F_x e F_y le forze possono essere esaminate per entrambi i casi e la sollecitazione di flessione nella trave verticale viene calcolata se si assume che σ_e = σ_x +σ_y è più grande.

Sono stati esaminati gli articoli pertinenti della norma TS 1812, che sono stati presi come base durante la creazione del metodo di calcolo, e i calcoli forniti in una direzione sono stati convertiti in F_x e F_y forme a cui siamo abituati dai calcoli bidirezionali e ferroviari e sono state allineate con la comprensione odierna. In questo modo, se la F_x e F_y I valori vengono calcolati e sostituiti per la zona sismica; i calcoli della produzione possono essere effettuati secondo lo standard TS EN 81-77. Pertanto, con lo stesso metodo di calcolo, è possibile calcolare innanzitutto le forze in cabina per il funzionamento standard dei dispositivi di sicurezza dell'ascensore ed effettuare le verifiche. Successivamente, è possibile calcolare le forze durante il movimento sismico ed effettuare le verifiche per il normale funzionamento in condizioni sismiche. Per i calcoli delle forze in zona sismica, è possibile consultare l'articolo "TS EN 81-77 Ascensori - Regole di sicurezza per la costruzione e l'installazione - Applicazioni speciali per ascensori passeggeri e merci - Parte 77: Ascensori soggetti a condizioni sismiche - Sommario standard e calcoli aggiuntivi delle rotaie in base alle forze sismiche - Serdar Tavaslıoğlu" che ho presentato al Simposio sugli ascensori di Izmir del 2020.

Nella norma TS 1812, la sollecitazione di trazione è indicata nella seconda parte della formula come segue.

σ_t =g_n

Prendendo Q+P_ec valori invece di G e aggiungendo l'impatto frenante k₁ coefficiente,

possiamo scrivere σ_t =g_n.k₁.(Q+P_ec ) / 2A.

Qui si vedrà che il coefficiente di frenata e P_ec vengono anche aggiunti come differenza. L'area dovrebbe essere presa come mm²Lo sforzo totale sarà la somma degli sforzi di flessione e di trazione.

σ_T = σ_e +σ_t <σ_EM=130 N/mm²  (Valore di tensione di sicurezza della trave verticale dal grafico 3)

La norma richiede inoltre che la snellezza e il momento di inerzia del materiale siano controllati. La formula pertinente e le sue condizioni sono richieste nei seguenti articoli in relazione a questi.

2.6.6.3.2 - Snellezza

L/io_min <120 

λ_he ≤λ_o= 120

λ_he =L_bk / io_min

i_min = (io/io)^1/2  vengono utilizzate delle formule.

λ_he =Grado di snellezza

I = Momento di inerzia mm⁴

i_min = Inerzia il più piccolo raggio mm

L_bk = Lunghezza tra le mensole mm

A = Sezione mm²

2.6.6.3.3 - Momento d'inerzia delle travi verticali

dovrebbe essere I=(ML³) / (457,2.EH) <I₀
I = Momento di inerzia (m⁴)
E = Modulo di flessibilità del materiale (kPa)
M = Momento (Nm)
L = Lunghezza libera della trave (m)
H = Distanza tra le guide inferiori e superiori (m).

Invece di usare questa formula e le sue unità, penso che sarebbe più accurato controllare la quantità di flessione nei materiali in acciaio. Nei materiali in acciaio, la flessione dovrebbe essere compresa tra 1/500 e 1/1000. La flessione sicura nelle travi orizzontali è accettata come 1/1000. Per le travi verticali, il valore di 1/750 è un rapporto generalmente accettato. Sulla base di questo approccio, la quantità di flessione nelle travi verticali non dovrebbe superare 1/750. Se la flessione viene calcolata usando la formula di flessione per la rotaia fornita nei nuovi standard;

δ_x  = (0.7 .F_x . L³) / (48 . E . Io_x) sul piano xx

δ_y  = (0.7 .F_y . L³) / (48 . E . Io_y) sull'aereo yy

δ_x/Terra δ_y/L ≤ 1/750 ≤δ_em  

I = Momento di inerzia (mm⁴)

L= lunghezza libera delle travi tra i collegamenti (mm)

i_min = raggio minimo di inerzia di una trave o di un gruppo di travi (mm)

E = 2.1.10⁵ N / mm²

I calcoli delle rotaie sono fatti per una trave continua con un lato fisso, mentre le travi integrate sono usate nel vagone. Pertanto, il moltiplicatore di 0.7 può essere usato come 0.5, ma non si può affermare che le travi orizzontali e verticali del vagone siano completamente integrate. Quindi, è stato ritenuto più appropriato e più sicuro usare il moltiplicatore 0.7 così com'è. Un altro punto da notare qui è che nei calcoli delle rotaie, F_x la forza nella direzione X rimane nella direzione Y nella rappresentazione dell'asse della rotaia, influenzando così il momento di inerzia della rotaia nell'I_y direzione. Tuttavia, poiché prendiamo le direzioni di forza e inerzia come le stesse in questo calcolo, dobbiamo usare le stesse forze e momenti di inerzia con segno.
In questo caso, rimane solo il calcolo dei valori W e I della trave verticale utilizzata. Dopo questo calcolo, è possibile verificare la resistenza del materiale. Nel caso di utilizzo di lamiera come trave verticale, i valori W e I possono essere facilmente calcolati dalle formule in Figura 3.

I bulloni di collegamento tra la trave di sospensione e la trave orizzontale devono essere calcolati. In questo calcolo deve essere utilizzato il coefficiente di frenata.

Calcolo dello sforzo di taglio per i bulloni di collegamento tra fazzoletti e trave

τ_K =g_n.k₁.(P+Q) /(nA) < 50 N/mm² TS 1812 Grafica 3

τ_K = Sollecitazione di taglio (N/mm²)

n = Numero di bulloni utilizzati

A = Area della sezione del bullone (mm²)

2.6.6.3.4- Flessione del telaio della vettura (trave di sospensione orizzontale superiore)

Quando la cabina è alla fermata superiore e sotto il massimo carico statico, la flessione delle travi superiori e inferiori della struttura della cabina non deve essere maggiore di 1/1000 della distanza tra i supporti. Deve essere presa in considerazione anche la massa della catena o della fune di bilanciamento, se presente. Poiché il peso dell'imbracatura è efficace anche sulle travi di sospensione superiori, P deve essere utilizzato direttamente anziché P_ec in questo calcolo.

F = sol_n.k₁.(P+Q) /2.n

σ_E =F.(L/2)/L_x

dovrebbe essere σ_E  σ_EM= 90N/mm² TS 1812 Grafica 3

Flessione della trave di sospensione superiore del telaio dell'auto

δ_x = 0.7.(FL³) /(48.EI_x )

dovrebbe essere δ_x /L < 1/1000

W_x = Momento di resistenza della trave (mm³)

δ = Quantità di flessione nella struttura dell'auto (mm)

F = Forza applicata dal carico totale in funzione del numero di travi (N)

L = Lunghezza libera della trave (mm)

E = Modulo di elasticità (N/mm²)

I_x = Momento d'inerzia della trave

n = Numero di travi

2.6.6.5 - Sollecitazioni da impatto sulla trave inferiore dell'auto

Quando si usa un singolo tampone sotto la carrozza, le sollecitazioni che si verificheranno nella trave d'impatto della carrozza quando la carrozza colpisce il tampone, il carico che si verificherà su entrambe le estremità della trave e il tampone che colpisce il centro della trave sono considerati pari alla metà della somma del carico della carrozza e delle masse della carrozza e della fune. Quindi dovrebbe essere:

σ_E  =g_n.k₁.L.(P+Q)/(2.nW_x) σ_EM =90 N/mm²

σ_E = Sollecitazione d'urto sulla traversa inferiore dell'auto (N/mm²)

g_n= Accelerazione gravitazionale standard (9.81 m/s²)

L = Lunghezza libera della trave (mm)

P+Q = Totale del veicolo e del carico dichiarato (kg)

n = Numero di travi

W = momento di resistenza della trave inferiore del veicolo (mm³)

2.6.6.7 - Calcolo delle sollecitazioni del pianale dell'auto:

Durante il carico o lo scarico dell'auto, all'ingresso di un'auto, quando il carico passa attraverso la porta e la soglia dell'auto, una forza di soglia F_s che agisce nel punto medio della soglia. Poiché l'ascensore non si muove durante il carico, non viene utilizzato alcun moltiplicatore di movimento. Nelle cabine dell'ascensore con porte diverse, devono essere calcolate le forze che si verificano durante il carico su entrambe le porte e devono essere prese quelle nelle condizioni peggiori. L'entità della forza di soglia deve essere presa come specificato di seguito.

F_S = 0,4g_n .Q Per ascensori con portata dichiarata inferiore a 2500 kg in edifici quali residenze, uffici, alberghi e ospedali;

F_S = 0,6g_n .Q Per ascensori con portata nominale pari o superiore a 2500 kg;

F_S = 0,8g_n .Q Per ascensori con portata nominale pari o superiore a 2500 kg in caso di carico con carrello elevatore; (TS EN 81-1)

Nella flessione del pavimento della cabina, si suppone che i carichi siano applicati alla prima trave parallela all'ingresso della cabina.

F=F_S /2

Sollecitazione di flessione

σ_E = F.(L/2)/L_x

σ_E < σ_EM=90 N/mm². (TS 1812 Grafico 3)

2.2.9. Snellezza:

dovrebbe essere L/i_min < 120 Distanza di instabilità nelle travi fisse L= L₀/2

λ_he =L_bk / io_min

i_min = (io/io)^1/2

Calcolo del taglio della parte di collegamento della sospensione

I calcoli relativi al taglio o allo strappo delle parti di collegamento della fune devono essere effettuati in base al materiale utilizzato.

3. Progettazione della imbracatura del contrappeso

Forza nel punto di sospensione del contrappeso

F = g_n.k₁(sol+k)

Si suppone che il punto di sospensione sia centrato e che la massa del contrappeso sia distribuita come mostrato nella Figura 5. Pertanto, nei calcoli della imbracatura del contrappeso si verifica una situazione di carico singolo. Nei calcoli della rotaia del contrappeso, se non è presente alcun dispositivo di sicurezza sul contrappeso, il fattore dinamico k₂ viene utilizzato perché la frenata del vagone non ha alcun effetto sulle rotaie. Tuttavia, quando si calcola la braca, sarebbe più accurato utilizzare k₁ come coefficiente dinamico nei calcoli dell'imbracatura del contrappeso, poiché la frenata nella cabina verrà trasmessa al contrappeso nello stesso modo tramite le funi.

 La sollecitazione della trave di sospensione superiore del contrappeso deve essere la seguente:

M = (1/2).L₁.F/(2.n₁)

σ_E = M /.W

σ_E < σ_em =130 N/mm²

La flessione della trave di sospensione superiore del contrappeso deve essere la seguente:

δ= 0,7.FL₁³/(48.EI)

%L₁ = δ/L₁      %L₁<0.001

Tensione delle travi verticali (sospensione laterale) del contrappeso

Sollecitazione di flessione

Si suppone che la massa del contrappeso sia spostata di 0.10 sull'asse X e di 0.05 sull'asse Y.

σ_x = (m_x / IN_x ) M_x=g_n.k₁.G.(0.10.D_x ).L₂ / non₂.H

σ_y = (m_y / IN_y ) M_y=g_n.k₁.G.(0.05.D_y ).L₂ / non₂.H

σ_e= σ_x+σ_y

Trazione

σ_t =g_n.G/nA

Stress totale

σ_T =_t+σ_e     σ_T < σ_em =130 N/mm² dovrebbe essere.

Grado di snellezza

L/io_min <120

n₁ : Numero di travi di sospensione superiori

n₂ :  Numero di staffe di sospensione laterali

M: Momento di recitazione

W: Momento di resistenza

δ : Si è verificata una deflessione

IO:  Momento d'inerzia

G: Massa del contrappeso

K: Peso della cinghia di contrappeso

L₁ : Ti chiediamo di fare attenzione a me stesso

L₂ : Lunghezza della staffa di sospensione laterale

k₁ : Fattore di impatto dinamico in base al tipo di dispositivo di sicurezza utilizzato

k₂ :1.2 Coefficiente di impatto dinamico dovuto all'effetto frenante elettromeccanico improvviso

d: Profondità del contrappeso 

B: Larghezza contrappeso

H: Distanza tra i pattini del contrappeso

E: Modulo di elasticità

(Le unità utilizzate sono mm, kg, N e N/mm²)

4. Forze agenti sulle rotaie in caso di evento sismico

In caso di condizioni sismiche, la norma TS EN 81/77 definisce le forze agenti sulle rotaie. Nell'esaminare questa condizione, poiché non c'è frenata, il fattore di utilizzo normale k₂ dovrebbe essere utilizzato come fattore dinamico. Mentre il P_EC espressione è stata utilizzata nella prima versione dello standard, questo valore è stato preso come P nella versione successiva, ma poiché vogliamo calcolare la forza che agisce sulla carcassa, useremo ancora P_ec valore nella formula. Il Q_SE Il valore è stato utilizzato come carico nominale agente sulla vettura al momento del terremoto. X_SE il valore è definito anche all'interno dell'effetto di questo valore. Per il calcolo di questi valori e un_d A tal proposito, è possibile consultare l'articolo "TS EN 81-77 Ascensori - Norme di sicurezza per la costruzione e l'installazione - Applicazioni speciali per ascensori passeggeri e merci - Parte 77: Ascensori soggetti a condizioni sismiche" Riepilogo della norma e calcoli aggiuntivi delle rotaie in base alle forze sismiche - Serdar Tavaslıoğlu" presentato al Simposio sugli ascensori di Izmir del 2020. Le formule per il calcolo delle rotaie fornite dalla norma TS EN 81/77 sono riportate di seguito.

a) Sollecitazione di flessione rispetto all'asse Y della guida causata dalle forze di guida:

F_X=k₂.g_n.[QSE*(x_Q-x_S )+ PEC.(x_P-x_S )] / nh +(un_x.( P_EC+ Q_SE ).X_SE)/non

M_Y= (3.F_X .L_K ) / 16 , σe = M_y / IN_y

b) Sollecitazione di flessione rispetto all'asse X della guida causata dalle forze di guida:

F_Y=k₂.g_n.[Q_SE.(e_Q-y_S )+P_EC.(e_P-y_S )] / (hn/2) +(un_y.( P_EC+ Q_SE ).X_SE)/(nessuna/2)

M_X= (3. F_Y. L_K ) / 16 , σ_x=M_x / IN_x

Sollecitazione di flessione totale

σ =σ_m= σ_x + σ_y   ≤σ_permanente

Q_SE =k_SE*Q

La forza sismica che verrebbe generata dall'accelerazione di progetto del terremoto è specificata dalla norma come segue 

F_SE = a_d (P_EC +k_SE.Q) Per l'auto,

F_SE = a_d (P_EC + qQ) Per contrappeso e peso di bilanciamento,

Q_SE Massa del carico nominale da considerare in condizioni sismiche kg

k_se  Fattore di carico sismico (0.4 per gli ascensori per passeggeri e 0.8 per gli ascensori per merci)

Q Carico nominale kg

F_SE  Forza aggiuntiva risultante dall'accelerazione sismica di progetto N

a_d Accelerazione sismica di progetto m/s²

P_EC Massa del vagone vuoto senza considerare il cavo di comando e le catene di bilanciamento kg

q Valore del rapporto di bilanciamento del contrappeso o del peso di bilanciamento

Calcoli del contrappeso o del peso di bilanciamento

Sollecitazione di flessione

Il disallineamento del baricentro dovrebbe sempre essere considerato sul lato opposto per condizioni negative. Poiché stiamo eseguendo il calcolo dell'imbracatura, possiamo supporre che le imbracature dell'auto e del contrappeso siano vicine tra loro. Quindi, potrebbe anche essere più accurato usare P_EC valore invece del valore P.

F_X = [k₂.g_n.(P_EC+ qQ).e_x.D_x ] / nh +(un_x.( P_EC+q*Q).X_SE )/non

M_Y= 3.F_X.L/16 ,    σ_Y =M_Y / IN_Y

F_Y = (k₂.g_n.(P_EC+ qQ).e_y.D_y ) 2 / nh +(un_y.( P_EC+q. Q).X_SE )/(nessuna/2)

M_X= 3.F_Y.L/16 ,    σ_X =M_X / IN_X

5. Disposizione delle forze agenti sulla rotaia per la braca del carrello

Se questa formulazione realizzata per la rotaia viene adattata ai calcoli dell'imbracatura, come è stato fatto in precedenza per il lavoro sui dispositivi di sicurezza, può essere scritta come segue.

F_X=k₂.g_n.[Q_SE.(X_Q-x_S )+P_EC.(X_P-x _S)] / nh +(un_x.( P_EC+ Q_SE ).X_SE )/non

M_x =F_x.L₀=F_x.L/2

σ_x =M_x / IN_x

F_Y=k₂.g_n.[Q_SE.(e_Q-y_S )+P_ec.(e_P-y_S )] / (hn) +(un_y.( P_ec+ Q_SE ).X_SE )/(N)

M_y =F_y.L₀=F_y.L/2

σ_y =M_y / IN_y

σ_e = σ_x +σ_y

Il P_ec il valore deve essere preso come il peso del vagone vuoto escludendo l'imbracatura nei calcoli delle travi del vagone senza tenere conto del cavo di controllo e delle catene di bilanciamento. Devono essere eseguiti anche calcoli di sollecitazione di trazione per le travi del vagone. Il valore P deve essere utilizzato poiché anche il peso dell'imbracatura avrà un impatto su questo calcolo.

σ_t =g_n.k₂.(Q+P) /A

Qui, si vedrà che il coefficiente di frenata e P vengono aggiunti anche come differenza. L'area A dovrebbe essere presa come l'area delle travi (in mm²). Lo stress totale dovrebbe essere:

σ_T =σ_e+σ_ç < 130 N/mm²

Se si effettua la stessa regolazione per i calcoli della braca del contrappeso;

F_X = (k₂.g_n.(P_EC+ qQ).e_x.D_x ) / nh +(un_x.( P_EC+qQ).X_SE )/non

M_x =F_x*L₀=F_x*L/2

σ_x =M_x / IN_x

F_Y = (k₂.g_n.(P_EC+ q*Q).e_y.D_y )/ (nh) +(un_y.( P_EC+q* Q).X_SE )/(N)

M_y =F_y.L₀=F_y.L/2

σ_y =M_y / IN_y

σ_e = σ_x +σ_y

Bisogna calcolare anche la sollecitazione di trazione.

σ_t =g_n.k₂.(q.Q+P)/A

Stress totale

dovrebbe essere σ_T =σ_e+σ_t < 130 N/mm² (Valore di stress sicuro della trave verticale dal Grafico 3)

In base a queste nuove forze, è necessario calcolare la snellezza e le flessioni verticali delle travi in ​​condizioni sismiche nella cabina e nel contrappeso.

Snellezza:

L/io_min <120 

λ_he ≤ λ_o= 120

λ_he =L_bk / io_min

i_min = (io/io)^1/2  vengono utilizzate delle formule.

λ_he =Grado di snellezza

I = Momento di inerzia mm⁴

i_min = Inerzia il raggio più piccolo mm

L_bk = Lunghezza tra le mensole mm

A = Sezione mm²

deviazione

δ_x  = (0.7 .F_x . L³) / (48 . E . Io_x ) sul piano xx

δ_y  = (0.7 .F_y . L³) / (48 . E . Io_y ) sul piano yy

δ_x/Terra δ_y /L ≤ 1/750 ≤ δ_em  

I = Momento di inerzia (mm⁴)

L= lunghezza libera delle travi tra i collegamenti (mm)

i_min = raggio minimo di inerzia di una trave o di un gruppo di travi (mm)

E = 2.1.10⁵ N / mm²

6. Valutazione dei calcoli BRACKETS in caso di evento sismico

Nel documento “Stresses Occurring in Brackets and Connection Parts in Lifts - Özgür Mert, İlhan Yeter, Serdar Tavaslıoğlu” presentato all’Izmir Lift Symposium, sono stati menzionati i calcoli di staffe e partizioni. La situazione critica era che se il dispositivo di sicurezza veniva tenuto unilateralmente, la F_y la forza potrebbe danneggiare le staffe. F_x forza, d'altra parte, non ha causato una forza. La formulazione su questo è data nella Figura 7.

Tuttavia, F_x e F_y le forze si verificano piuttosto elevate in un evento sismico. I calcoli delle parentesi devono essere rivisti per la zona sismica. Le formule di forza F_x e F_y utilizzato per le rotaie prima di prendere accordi per l'auto dovrebbe essere utilizzato. F_x dovrebbe essere incluso anche nel calcolo della flessione. Nella Figura 8, 

dovrebbe essere valutato come σ_curvatura= σ_x+ σ_y

Esaminando questa situazione, la F_x la forza, che è piuttosto elevata, dovrebbe essere esaminata per i tasselli delle staffe, e dovrebbe essere esaminato se i tasselli hanno una resistenza alla trazione sufficiente contro questa forza. F_x la forza cercherà di rimuovere i tasselli in base al punto K, come mostrato nella Figura 9.

F_c2 /F_c1=((annuncio)/2)/((d+(annuncio)/2)=f

f = ((ad)/2)/(d+(ad)/2) =

Il valore AF può essere trovato in base ai valori a e d: in questo caso l'uguaglianza può essere raggiunta più facilmente.

F_c2=F_c1.f

F_x*(h+c)=F_c1.(d +(d)/2)+F_c2.(annuncio)/2.

F_c1=( Per me_x.(h+c)/((d +((ad)/2).(1+f))

In condizioni sismiche, tasselli e staffe che si staccano dalle pareti rappresentano un grande pericolo. Pertanto, è importante utilizzare tasselli certificati con valori di trazione noti. Si raccomanda di utilizzare tasselli sismici in condizioni sismiche. 

7. CONCLUSIONE

I calcoli della imbracatura della cabina e del contrappeso, che sono una delle parti importanti della progettazione dell'ascensore, sono una parte importante della sicurezza dell'ascensore. Con la struttura tecnica in via di sviluppo, è possibile effettuare calcoli molto più precisi con l'aiuto dei computer. La lavorazione della lamiera è certamente un lavoro artigianale, ma prima devono essere effettuati calcoli e i materiali devono essere determinati in modo da fornire un'adeguata sicurezza. Questo studio è uno studio suggerito per aiutare con le forze che devono essere prese in considerazione. Ogni unità che esegue queste produzioni dovrebbe lavorare con programmi per computer più sensibili e affidabili e assicurarsi che la produzione sia sicura. Queste produzioni non dovrebbero essere considerate un semplice processo di piegatura e taglio della lamiera. Si dovrebbe prestare maggiore attenzione al design esterno della cabina rispetto al suo design interno. Non sarebbe corretto eseguire alcuna operazione sulla base di questo articolo e l'autore dichiara in anticipo che non sarà ritenuto responsabile a questo proposito. Spero che il calcolo suggerito ti sia utile e ti aiuti a calcolare le sezioni trasversali e gli spessori della produzione.

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Referenze

1. TS EN 81-20 Asansörler - Yapım Ve Montaj İçin Güvenlik Kuralları - İnsan Ve Yük Taşıma Amaçlı Asansörler - Bölüm 20: İnsan Ve Yük Asansörleri, Ekim 2014

2. TS EN 81-50 Asansörlerin yapımı and kurulumu için güvenlik kuralları - İnceleme Ve Deneyler - Bölüm 50: Asansör Bileşenlerinin Tasarım Kuralları, Hesaplamaları, İncelemeleri Ve Deneyleri, Ekim 2014

3. “TS EN 81-77 Asansörler - Yapım Ve Montaj İçin Güvenlik Kuralları - Yolcu ve Yük Asansörleri İçin Özel Uygulamalar – Bölüm 77: Sismik Durumlara Tabi Asansörler”

4. TS 1812 Asansörlerin Hesap, Tasarım Ve Yapım Kuralları Aralık 1988

5. Mukavemet Değerleri, Kasım 2009 M. GÜVEN KUTAY

6. Asansör Uygulamaları, Kasım 2005 SERDAR TAVASLIOĞLU

7. İzmir Asansör Sempozyumu “TS EN 81-77– Bölüm 77: Sismik Durumlara Tabi Asansörler” Standart Özeti Ve Deprem Kuvvetlerine Göre İlave Ray Hesapları-Serdar Tavaslıoğlu”

8. İzmir Asansör Sempozyumu “Asansörde Konsol Ve Bağlantı Parçalarında Oluşan Gerilmeler - Özgür Mert, İlhan Yeter, Serdar Tavaslıoğlu”