设计研究
油压缓冲器的设计计算
潘开第·
根据GB1 0058—88要求.当载有额定载荷的
轿厢以额定速度撞击耗能型缓冲器(油压缓
冲器即属此型)时.其平均减速度应不大于
g.2.5g 上的减速度时间应不大于0.04S
据此.以2.5m/s电梯为例+对油压缓冲器进
行设计计算
据GB7588--87的要求+应用于2.5m/s
电梯的油压缓冲器的总行程H应为:
H>0.067v:一0.067×2.5 一0.419m
取H一0.42m,即可符合要求。对此,可以用
运动学公式,求平均减速度进行验证。
—u。+at (1)
1
H—u0t4-÷at。 (2)
式中 一油压缓冲器在刚受到轿厢以额定
速度冲击时+活塞下行的速度,
u一油压缓冲器受冲击后,将轿厢速 式中P 、P2一该断面的压强;
度减至摄小时u:0; u_、U2一该断面流体的流速
h一油压缓冲器的工作行程;
t一油压缓冲器整个工作过程所用的
时间;
a一油压缓冲器工作时,活塞在运动全
过程中的平均加速度。
将u=0.vn一2.5+H一0.42m代入(I)+
(2)式,求得t一0.336(s)。则平均减速度为:
a一2.s/o.336=7.4 4m/s<g。因此符合要求。
以中迅公司工作行程为420mm的油压
缓冲器为铡(见图),在工作状态时,如果只
考虑压力差,液压油的流动规律实际符合液
压计算中的液体伯努利方程式,等式两边为
流体在二个不同的断面上的参数。
Z + 一鲁+gZz+学+ghW(3)
中国电梯t99l N9.2
与该断面各点流体速度的均
匀性有关的系数;
z-、z 一与该断面的形状有关的系数;
p一流体的密度;
w一流体流动一个单位距离的能量损
失;
h一两断面间的距离。
因为在流动方向的各个断面上.均以中
心线为基准,因此z 一zz—I;对于油缸里的
液压油,在每一个水平断面都可视为静止或
流速均匀的+故 。一I;液压油的重度Y—Pg。
则(3)式可简化为:
P,--P2
(4)
Y 2g
·13·
其中P Pz--p.为油缸压力,hW为液体粘
性所引起的能量损失;hw—lV;/2g。式中l是
为了简化公式而暂时引进的一个系数,使流
体的能量损失与流速建立起一种关系,因此
( )又可简化为:
PⅡ 一u;.1递
v 2g ’2g
—
则流量
Q—c F·
/
_
2Pg
/y
_E+ ̄
式中G是与断面形状有关的系数。
为了简化公式,引进流量系数Cq,则
Q—cqF、 孕
c 一焘
上式只考虑了压力差作用时的流量.如
果进一步考虑到调节杆相对于流孔运动时的
剪切作用,则环形间隙的流量应为:
Q F J +1]}+ l6j
式中F泄流口的面积,ITI ;
hc泄流间隙,ho一0.001 62m;
d泄流孔的直径,d--0.04m;
因轿厢受到缓冲时,在底坑设有两件油
压缓冲器,因此活塞承受的压强:
p--ITI(g+a)÷2(0.052 0.02 )Ⅱ
上式中:(0.052 0.02 )n即为单个活
塞的受力面积。m为载有额定载荷的轿厢质
量,2200k8,设a取最大值为ng,Q有最大值.
此时
p-2200(g+ng)-+-2(0.052 一0.02 )
1 48931 4(1+n)(N/m )
代入(6)式,并取Cq--0.82,v一8.82×】03N/
1 4·
m。
则
Q一0.82
V 8 82 1 0_2.5
×0 …
+2.5
0.00016017悟玎 目 百
Q为瞬时单位流量,当t一0.04s时,活
塞下降高度为:
n一 _5_5z6Q
0.000885√33l 6+33l0n
+0.001 4064
取tm 0.04s,a为加速度,减速度时为负
值.am--rig,代八(2)式,得
0.000885 百干i +0.001 4064
2.5×0.04一
Z
化简并解之,得n一1.768。这说明,轿厢在
刚撞到油压缓冲器的0.04s时间里,其最大
减速度ng—1.768g<2.5g。符合标准规定的
要求。可见行程为420mm的油压缓冲器适合
于2.5m/s电梯之用。
(作者单位;中原电梯厂) 口
祖国在我心中 窘 菊#刻
China Elevator 1 g91№.2