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论曳引电梯平衡系数及其检测
上传作者:admin 更新时间:2016-07-18

  平衡系数对电梯专业人员来说是一个既熟悉又生疏的参数。说它熟悉是因为大家都知道曳引式电梯对重的配置都有一个“平衡系数”,都知道国家标准中有规定“平衡系数应在40% ~50%的范围内”,说它生疏是因为到底平衡系数在电梯上起什么作用?其取值大小将影响什么?应如何取值最为合适?以及到底如何测定才是准确的?许多电梯安装、检验人员并不清楚。
  目前,各地特种设备检验检测机构在对电梯进行验收检验时,最费时,也最费人力、物力的,便是检测电梯的平衡系数。按检验规定:必须在轿厢分别承载0、25%、40%、50%、75%、100%、110%额定载荷下,测定电梯运行的载荷—电流曲线,取其上、下行曲线的交汇点的载荷系数,便是该梯的平衡系数,交汇点在40% ~50%范围内为合格。为了测定这一参数,除了两名检验人员,还需要多名来回搬运法码的工人。由于影响试验的因素太多,其结果是否可信尚且不说,即便测试结果在40%~50%的范围之内,一定合格吗?若是超出此范围,为什么就不合格呢?“平衡系数”的意义是什么?对电梯有什么影响?不知其所以然,测定“平衡系数”就失去了意义。
  1、平衡系数的实质
  要探讨平衡系数的实质,必须从曳引式电梯的原理讲起。垂直电梯是使重物作垂直上下运动的升降设备。从力学的角度,要使一重物在空中保持静止状态,必须有一拉力T与物体的重力Q相平衡,即T = Q , 这时物体处于静止或匀速运动状态,称为力的平衡。此系统称为平衡系统。若要使物体向上运动,速度发生改变,则这一拉力T除了克服物体的重力Q,还要提供一个产生加速度的力F,即  T = Q + F = Q + m a ( m -- 为物体的质量;a—为加速度)。
  如果物体的重力Q被另外一个平衡力W所平衡,W = Q , 即构成一个平衡系统,这时拉力T就不用去克服重力Q了,而只需提供使物体产生加速度所需的力, 即 T = F= m a 这样就大大减小了拉力T。这就是电梯上采用的“平衡原理”。这个平衡力就是由对重来提供。因此我们要求对重的重力W,要与轿厢及载荷的重力 (P+Q)相等。
  但要真正做到这一点,在电梯的实际应用中非常困难,或且说目前还没有想出一个办法来实现这一点。因为轿厢的载荷Q 是随机变化的,可能是0 ( 空载 )或者 100%QH ( 满载 ) 范围内的任意值,因此我们只能选择一个恰当的对重重量。
  即取 W = P + K QH ---------------(1)
  这个系数K,就是“平衡系数”。因此 ,平衡系数的实质就是设计配置对重的质量大小。它将影响对重的质量和电梯的不平衡载荷。当轿厢与载荷为 P + Q ,(其中 P—是轿厢的自重;Q---是轿厢的实际载荷;QH ---轿厢的额定载荷),轿厢侧与对重侧的不平衡载荷为:
  △T = (P+Q) –( P+KQH ) = Q – KQH --------(2)
  2、平衡系数K的取值
  从以上式(2)可以看出,只有当 Q = KQH 时系统才处于平衡,因此,不论K取何值,平衡只是相对的,而不平衡是绝对的。我们只能希望系统尽可能地接近平衡。一种简单的办法便是取轿厢载荷变化的平均值。因为轿厢载荷的变化为:0 ~ 100%,因此取 K=50% 左右都是合理的,很难说取多少更好些。电梯在出厂时并不完全了解实际运行使用时载荷的情况,要想真正达到比较理想的平衡,应该在电梯实际运行使用中,实际测定日常运行载荷的变化。比如,目前大量的住宅电梯其实际的载荷变化基本在 0 ~ 60% ,极少出现满载的情况,因此取 K = 30% ~ 40% 应该更为合适。现在一般的乘客电梯在载荷超过80%时就进入直驶状态,因此真正满载的时候也较少,因此取平衡系数K =40% ~ 50% 为合适。相反,一些载货电梯,由于轿厢超面积,其载荷变化会在 0 ~ 105%,因此平衡系数取 K≥50% 应该更为合适。必须指出,这里说K的取值是指电梯设计时对平衡系数K的取值,称为设计值,绝不是电梯安装时或使用后随意配置的K值。

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