Student: Cimpoca Andrei

Grupa: 142 EA

TEMA DE CASA

Să se proiecteze un sistem de acționare electrică pentru ascensor de persoane, într-un imobil

public, având următoarele date:

Numărul din condică: N*

= 6;

Numărul de etaje al clădirii: Ne = 8;

Numărul de persoane („încărcătura inițială”): Np = 8;

Viteza nominală: vN =1,54+0,02*N*=1,54+0,02*6 = 1,66 m/s;

Accelerația nominală: aN =0,87+0,01*N*=0,87+0,01*6 = 0,93 m/s

2;

Variația accelerației (care dă gradul de confort): ρN = 0,77+0,01*N*=0,77+0,01*6 = 0,83 m/s

3;

Sistemul de acționare se va realiza cu motor de curent continuu cu excitație separată funcționând

la flux constant nominal. Motorul este alimentat prin intermediul unui redresor bidirecțional fără curenți

de circulație.

Conținutul temei:

1. Calculul mecanic și diagramele de drum.

2. Alegerea motorului de acționare și verificarea lui.

1. Calculul mecanic și diagramele de drum

1.1. Schema cinematică

Schema cinematică conține structura părții mecanice a acționării, incluzând roata de fricțiune – RF

și roata de conducere liberă – RCL, cabina liftului – C și contragreutatea – CG (figura 1):

Figura 1.

a = 1200 mm

a1 = 300 mm

DRF = diametrul roții de fricțiune;

DRCL = diametrul roții de conducere liberă;

α = unghi de înfășurare;

hc = înălțimea de deviație a centrelor;

Gc = 600 daN = greutatea cabinei;

k = 0,4 ÷ 0,6 coeficientul de echilibrare;

Am ales k = 0,5.

Gcg = Gc + k*QN = 600 + 0,5* 640 = 920 daN = greutatea contragreutății

QN = Np * Gp = 8* 80 = 640 kgf = 640 daN = încărcătura utilă

Gp greutatea unei persoane; se consideră Gp = 80 kgf.

1.2. Calculul forței de frecare

Pentru a calcula forța de frecare, se consideră forțele care acționează la nivelul roții de fricțiune atât

în cazul ideal, cât și în cazul real. Pentru aceasta, se izolează roata și se obțin următoarele reprezentări :

a) cazul ideal b) cazul real

Se definește randamentul puțului liftului:

( )

Am ales .

La echilibru, pentru fiecare din cele 2 cazuri se poate scrie:

) ( )

) ( )

Din relația (2) rezultă:

Înlocuind Fti în relația (1), se obține:

Se înlocuiește Fti în relația (3) și rezultă:

Pentru cablul de tracțiune se va alege un cablu de tip 6x19 (6 tronsoane de câte 19 fire) având aria

secțiunii cablului de 64,4 mm2, forța critică Fk =7760 daN și diametrul cablului d = 13 mm.

1.3 Dimensionarea rotii de fricțiune RF și a roții de conducere liberă RCL

Trebuie ca: DRF >40*d, adică DRF> 520 mm.

Se alege

1.4 Poziționarea roții de conducere liberă față de roata de fricțiune

( )

( )

(

) ( )

În triunghiul ODO1:

( )

Criteriile după care se face poziționarea celor două roți sunt următoarele:

1) α ≥ 1050;

2) Pentru a nu se „încăleca” roțile, Dsig trebuie să fie cuprinsă între 50 și 60 mm.

Se adoptă:

Se observă faptul că nu depășește limitele impuse.

3) Între cabina liftului și contragreutate se va lăsa o distanță de siguranță: asig = 150…200 mm;

Se alege:

Se observă faptul că nu depășește limitele impuse.

Din schema cinematică se observă că:

( )

Din relația (8) se calculează unghiul β:

(

) ( )

(

) (

) ( )

Din relația (7) se calculează unghiul α1:

(

(

)) ( )

Rezultă valoarea:

(

(

)) (

(

))

( )

Din desen se observă faptul că

deci se verifică :

α ≥ 1050;

1.5 Calculul diagramelor de drum

Pentru calculul acestor diagrame se utilizează următoarele dependențe:

m=f(t)

unde m este cuplul instantaneu

Pentru a deduce diagrama de funcționare, se pornește de la analiza unei diagrame ideale de

drum, presupunând că diversele curse (trasee) sunt suficient de mari pentru a obține valorile

stabilizate.

1.5.1 Diagramele de drum pentru un ciclu tipic de funcționare complet

Se definește interstația ca fiind parcursul între opriri succesive

1) Liftul pleacă de la parter cu 8 persoane și ajunge la etajul 1 unde coboară 2 persoane;

2) Liftul pleacă de la etajul 1 și ajunge la etajul 5 unde coboară 2 persoane;

3) Liftul pleacă de la etajul 5 și ajunge la etajul 8 unde coboară ultimele 3 persoane;

4) Liftul coboară de la etajul 8 până la parter.

Se consideră înălțimea unui palier: Hp = 4 m.

Observațiile asupra timpului de staționare:

-la parter liftul staționează 30 de secunde

-la orice etaj liftul staționează 15 secunde

Pentru ca liftul să atingă viteza nominală în timpul funcționării între 2 stații, este necesar să fie

îndeplinită următoarea condiție:

| | ( )

unde Nst,i reprezintă nivelurile la care liftul oprește succesiv:

-prima interstație: Nst,i = 1 : Nst,i-1 = 0; =8 (numărul de persoane ce rămân în lift după ce coboară

2 persoane)

-a doua interstație: Nst,i = 5 : Nst,i-1 = 1; =6 (numărul de persoane ce rămân în lift după ce coboară

2 persoane)

-a treia interstație: Nst,i = 8 : Nst,i-1 = 5; =3 (numărul de persoane ce rămân în lift după ce coboară

3 persoane)

-a patra interstație: Nst,i = 0 : Nst,i-1 = 8; =0 (numărul de persoane ce rămân în lift după ce coboară

3 persoane)

Fiecare interstație este compusă din 6 sau 7 etape, în care primele 3 etape se regăsesc la nivelul

etapelor 5 până la 7 „în oglindă”, iar etapa a 4-a există numai pentru parcursurile (interstațiile) pentru care

relația (12) este verificată. Pentru traseele pentru care condiția (12) nu este satisfăcută, nu mai există etapa

4, iar viteza maximă obținută la sfârșitul etapei a 3-a este inferioară vitezei nominale.

Verificarea condiției (12):

| |

a) prima interstație:

| |

| |

b) a 2-a interstație:

| |

| |

c) a 3-a interstatie:

| |

| |

d) a 4-a interstație:

| |

| |

Pentru interstațiile la care condiția (12) nu se verifică, viteza maximă atinsă va fi inferioară vitezei

nominale, iar relațiile de la etapa 1 rămân aceleași.

1.5.2 Calculul lui y3

Cazul pentru care conditia (12) este indeplinita:

Etapa 1

Etapa 2

de unde rezultă:

( )

v2 și Δt2 se obțin din condiția ca viteza la sfârșitul etapei a 3-a să fie egală cu viteza nominala: v3 = vN

Etapa 3

( )

Se observă faptul că următoarea condiție: y3 <y3* se verifică pentru interstațiile 2,3 si 4, iar

pentru interstatia 1 nu se verifica, deci etapa 4 nu exista pentru intersatia 1.

1.5.3 Calculul interstațiilor

a) Prima interstatie (presupunând că pentru această interstaţie condiţia (12) nu este îndeplinită);

relaţiile de la etapa 1 rămân aceleaşi, iar pentru viteza atinsă la sfârşitul etapei a 2-a se utilizează

relaţia (13):

Etapa 1

Etapa 2

*√(

( )

) +

*√(

( )

) +

0,95 m/s

( )

( )

Etapa 3

b) A doua interstatie

Etapa 1

Etapa 2

de unde rezultă:

( )

v2 și Δt2 se obțin din condiția ca viteza la sfârșitul etapei a 3-a să fie egală cu viteza nominala: v3 = vN

Etapa 3

( )

Etapa 4

Viteza fiind constantă, egală cu viteza nominală, intervalul de timp este dat de:

c) A treia interstatie

Etapa 1

Etapa 2

de unde rezultă:

( )

v2 și Δt2 se obțin din condiția ca viteza la sfârșitul etapei a 3-a să fie egală cu viteza nominala: v3 = vN

Etapa 3

( )

Etapa 4

Viteza fiind constantă, egală cu viteza nominală, intervalul de timp este dat de:

d) A patra interstatie

Etapa 1

Etapa 2

de unde rezultă:

( )

v2 și Δt2 se obțin din condiția ca viteza la sfârșitul etapei a 3-a să fie egală cu viteza nominala: v3 = vN

Etapa 3

( )

Etapa 4

Viteza fiind constantă, egală cu viteza nominală, intervalul de timp este dat de: