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· 应用研究 · 杨亚琴 电梯平衡系数优化的研究 电梯平衡系数优化的研究 杨亚琴 (苏州工业职业技术学院 机电工程系，江苏 苏州 215104) 摘要：对电梯平衡系数的实质作了阐述，此参数既与传动力有关，也与电梯的安全运行有关。合 理控制平衡系数，减小人为影响，对保障电梯安全运行有重要的影响。采用数理分析方法，对平 衡系数进行优化研究，得出了几点有益的结论，以期达到减少电梯安全检测的工作量、提高电梯 运行性能的 目的。 关键词：电梯 ；平衡 系数；数理分析；性能 中图分类号：TIM06 文献标识码：A 文章编号：1672—1616(2011)23—0089—04 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 另0承载0，25％，40％，50％，75％，100％，110％额 定载荷下，测定电梯运行的载荷 一电流曲线，取其 上、下行曲线的交汇点的载荷系数作为该电梯的平 衡系数，交汇点在 40％～50％范围内为合格…1。 平“衡系数”的意义是什么?对 电梯有什么影响? 如何优化平衡系数，从而提高电梯运行质量? 1一曳引轮 ；2--军引钢丝绳 ；3一导 向轮 ； 4一对重；5一补偿绳 ；6--轿厢 图1 电梯的工作原理 1 电梯平衡系数的实质 非常困难。因为轿厢的载荷 Q是随机变化的，可 垂直电梯是使重物作垂直上下运动的升降设 能是0(空载)或者 100％QH(满载)范围内的任意 备。从力学的角度，要使一重物在空中保持静止状 值，因此只能选择一个恰当的对重质量，即取 态，必须有一拉力与物体的重力 mg相平衡，这时 W ：P+KQH (1) 物体处于静止或匀速运动状态，称为力的平衡。此 式中：P为轿厢的质量；QH为轿厢的额定载荷；K 系统称为平衡系统。若要使物体向上运动，速度发 为平衡系数。因此，平衡系数的实质就是设计配置 生改变，则这一拉力 T除了克服物体的重力，还要 对重的质量大小，它将影响对重的质量和电梯的不 提供一个产生加速度的力 F，即 T=mg+F= mg+ 口(m为物体的质量；a为加速度)。 平衡载荷。当轿厢质量与载荷为P+Q(Q为轿厢 如果物体的重力被另外一个平衡力所平衡，即 的实际载荷)，轿厢侧与对重侧的不平衡载荷为： 构成一个平衡系统，这时拉力 丁就不用去克服重 △T= (P+Q)一(P+KQH)=Q—KQH (2) 力，而只需提供使物体产生加速度所需的力，即 从式(2)可以看出，只有当 Q=KQH时系统才处 T=F=~vFta，这样就大大减小了拉力 T，这就是 于平衡，因此不论 K取何值，平衡只是相对的，而 电梯上采用的 “平衡原理”，这个平衡力就是由对重 不平衡是绝对的。一种简单的办法便是取轿厢载荷 来提供。因此要求对重的物体质量 w 要与轿厢的 变化 的平均值。因为轿厢载荷 的变化为：0～ 质量及载荷 (P+Q)相等[22]，图1所示为电梯的工 100％，因此取K =50％左右都是合理的。电梯在 作原理。