#Сагиров Ю.Г. Дослідження й удосконалення елементів металоконструкції пасажирського ліфта

К. т. н., доцент Сагіров Ю.Г.

Державний вищий навчальний заклад

«Приазовський державний технічний університет»

Дослідження й удосконалення елементів металоконструкції пасажирського ліфта

Виробництво ліфтів не є проблемою, а ось створити дійсно енергоефективний продукт зовсім не просто. Серед лідерів даної галузі можна назвати такі компанії, як «Otis», «Kone», «Schindler», «Тіссен». Всім відомо, що велике споживання енергії робить негативний вплив на навколишнє середовище. Природно, нові технології, спрямовані на вирішення цього завдання, вже набувають поширення в Європі, що, безсумнівно, зробить великий вплив на збереження навколишнього середовища, в тому числі і в нашій країні. Разом з тим ліфт повинен відповідати Правилам будови і безпечної експлуатації ліфтів Основні тенденції та перспективи розвитку ліфтобудування озвучені в роботі. Одним з перспективних напрямків названо використання гнутих профілів в металоконструкції ліфта.

Метою даної роботи є оцінити ефективність використання гнутих профілів замість катаних як елементи металоконструкції каркасів кабіни і противаги з точки зору зміни напружено-деформованого стану та масових характеристик. Для аналізу, як приклад, обраний ліфт (основні параметри: вантажопідйомність, Q = 375 кг, висота підйому, Н = 16,5 м, вага кабіни, P = 685 кг, швидкість, V = 1 м / с) однієї із зарубіжних фірм.

У цій роботі уточнений метод аналізу напружено-деформованого стану металоконструкції пасажирського ліфта (рис. 1) був виконаний з використанням можливостей SolidWorks.

Для визначення фактичного напряжено-деформированного стану металоконструкції і наступного дослідження запропонований уточнений метод розрахунку металоконструкцій ліфта. Спочатку розробляється розрахункова схема, з урахуванням діючих навантажень і їх поєднань. Потім, з використанням САПР, розробляється комп'ютерна просторова модель.

Рис. 1 – Приклади просторових моделей елементів металоконструкції ліфта

Послідовність побудови тривимірної моделі може бути різною. Наприклад, спочатку будується 3D вид, а потім автоматично генеруються 2D видів. Деякі системи здатні перетворювати складальні креслення механізму ортогональної проекції в 3D вид цього виробу в розібраному стані. У деяких системах 3D є засоби автоматичного аналізу фізичних характеристик, таких як вага, моменти інерції і засобу рішення геометричних проблем складних сполучень і інтерпретації. Оскільки в 3D системах існує автоматичний зв'язок між даними різних геометричних видів зображення, 3D моделювання корисне в тих застосуваннях, де вимагається багатократне редагування 3D образу на усіх етапах процесу проектування.

Спочатку були розроблені просторові моделі (рис. 2) металоконструкцій кабіни ліфта, які виконані з катаних та гнутих профілів. Були враховані діючи навантаження, запропоновані розрахункові схеми (рис. 3, 4).

Були виконані моделювання навантаженого стану металоконструкції. Під час виконання аналізу напружено-деформованого стану велика увага приділялася найбільш навантаженим ділянкам. Після аналізу напружено-деформованого стану у конструкцію з гнутих профілів багаторазово вносилися зміни – встановлювались додаткові накладки, косинки, тощо. Таким чином вдалось розробити конструкцію рами кабіни, яка б мала мінімальний коефіцієнт запасу міцності – 3 (саме таке значення було отримане для вже існуючого ліфту, елементи металевої конструкції якого були виготовлені з катаного профілю).

Рис. 2 – Просторова модель металоконструкції ліфта	Рис. 3 - Ділянки прикладання сил до моделі

Рис. 4 – Місця закріплення моделі

У результаті, вдалось зменшити вагу металоконструкції до 8 %, що з нашої точки зори є незначним показником, зважаючи на значне ускладнення самої конструкції.

Висновки:

1. Запропонований уточнений метод аналізу напружено - деформованого стану металоконструкції ліфта дозволив значно скоротити час на виконання розрахунків, підвищив їх якість (використано сучасний метод розрахунку − метод кінцевих елементів).

2. Визначений напружений стан елементів металоконструкції ліфта, елементи якого виконані з катаного та гнутого профілів.

3. З використанням розроблених моделей виконаний аналіз напруженого стану металоконструкції ліфта в небезпечних перерізах до і після встановлення додаткових елементів та їх доопрацювання.

4. Отримані результати аналізу показали, що у разі використання гнутих профілів замість катаних не відбувається суттєвого зменшення ваги конструкції у цілому, проте вона значно ускладняється та збільшується кількість деталей. Якщо не ставити за мету зменшення ваги, то перехід на гнуті профілі в значній мірі спрощує виробництво, що потребує подальших досліджень можливої ефективності.

5. Запропонований метод може бути використаний при розрахунках металоконструкції ліфтів, її оптимізації та переході на нові типи елементів металоконструкції, виробництва у цілому.