CC BY
1
45.
9. ГОСТ Р 52382-2010 (ЕН 81-72:2003) Лифты пассажирские. Лифты для пожарных. М.: Стандартинформ,
2010. 12 с.
10. ГОСТ 34758-2021 Лифты. Определение числа, параметров и размеров лифтов для зданий различного назначения. М.: ФГБУ «РСТ», 2021. 25 с.
Герман Никита Игоревич, аспирант, [email protected], Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Харламов Евгений Владимирович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Мухитова Ольга Ильдаровна, студент, olga. muhitova@yandex. com, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
INTELLIGENT ELEVATOR EQUIPMENT CONTROL SYSTEM USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE N.I. German, E. V. Kharlamov, O.I. Mukhitova
Examines the application of artificial intelligence (AI) for optimizing elevator movement in buildings with unpredictable passenger flow, significantly improving parameters such as waiting time, energy efficiency, and passenger comfort. It focuses on analyzing existing elevator management methods and their shortcomings, such as the inability to adapt to changing conditions. A new approach is proposed, based on a combination of technologies including neural networks, deep learning, and computer vision.The research describes experiments demonstrating the advantages of the proposed system compared to traditional management methods and discusses potential challenges in implementing AI in elevator systems. The conclusion emphasizes the importance of integrating intelligent systems to enhance the safety and performance of elevator equipment.
Key words: elevator, elevator equipment, intelligent control system, artificial intelligence, AI, elevator movement optimization.
German Nikita Igorevich, postgraduate, nikitagni@gmail. com, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering,
Kharlamov Evgeny Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, HarlamovEV@mssu. ru, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering,
Mukhitova Olga Ildarovna, student, olga. muhitova@yandex. com, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering
УДК 621.876.114
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-12-395-396
РАСЧЕТ НАГРУЗОК ОТ ПОДЛЕБЕДОЧНОЙ БАЛКИ ЛИФТА БЕЗ МАШИННОГО ПОМЕЩЕНИЯ НА ШАХТУ ЛИФТА
М.А. Морозов
В данной статье рассматриваются различные типы конструкций подлебедочных балок современных лифтов без машинного помещения, статический и динамический расчет нагрузок, с определением коэффициента динамичности, на строительную часть шахты лифта теоретическим способом. В данной статье рассмотрен способ расчета нагрузок на шахту лифта, учитывая требования регламентирующих производство лифтов документов, опыта производства и расчета подобных конструкций с целью оптимизации расхода металла, а также расчету и закладывании на стадии проектирования необходимых размеров металлического профиля для размещения лифтового оборудования в оголовке шахты лифта без машинного помещения для обеспечения требуемых государственными стандартами зазоров.
Ключевые слова: расчет нагрузок, лифт без машинного помещения, подлебедочная балка, проектирования современных лифтовых систем.
Одним из важных аспектов проектирования лифтов является расчет нагрузок от подлебедочной балки на строительную часть шахты. Изучение данной темы позволяет инженерам и проектировщикам учесть все необходимые параметры при проектировании подлебедочной балки лифта без машинного помещения. В данной статье рассматриваются основные принципы и методы теории расчета нагрузок от подлебедочной балки на строительную часть шахты лифта. А также предусматривать эти нагрузки при проектировании модулей для строительства [1].
Теория расчета нагрузок от подлебедочной балки лифта без машинного помещения на строительную часть шахты лифта представляет собой важный аспект проектирования и строительства лифтовых систем. Основными факторами, влияющими на расчет нагрузок от подлебедочной балки, являются вес лифта, работающего внутри шахты, динамические нагрузки при движении кабины, а также структурные особенности балки и шахты. Грамотный
395
подход к расчету данных нагрузок играет решающую роль в обеспечении надежности и безопасности лифтовых систем. Особенно важно учитывать динамические нагрузки при движении кабины, так как они могут значительно влиять на работу лифтовой системы и безопасность пассажиров. При проектировании лифтовых установок необходимо учитывать не только требования к безопасности [2], но и особенности конкретного объекта и условия эксплуатации. Грамотный расчет нагрузок позволяет оптимизировать конструкцию лифта, повысить его эффективность и обеспечить долговечность эксплуатации.
Конструкция лифтов без машинного помещения отличается от традиционных лифтов наличием подлебе-дочной балки, которая используется для непосредственной установки лебедки и противовеса [3]. Эта конструктивная особенность делает лифты без машинного помещения более компактными и экономичными в использовании пространства шахты. Подлебедочная балка также играет ключевую роль в распределении нагрузок от лифта на структурные элементы шахты, обеспечивая надежность и безопасность работы лифта. Для правильного расчета нагрузок необходимо учитывать геометрические параметры балки, тип используемого лифтового оборудования и характеристики строительной части шахты. Разработка оптимальной конструкции подлебедочной балки требует комплексного подхода и использования современных инженерных методов расчета. При подборе типа лифтового оборудования необходимо учитывать параметры такие как грузоподъемность, скорость движения, высота подъема, глубина приямка, высота оголовка, а также особенности здания и его функциональные требования, такие как вентиляция, расположение шахты.
При расчете нагрузок от подлебедочной балки лифта без машинного помещения на строительную часть шахты лифта используются различные методы, но все эти методы обязаны соответствовать требованиям безопасности [4]. Один из таких методов - метод конечных элементов, который позволяет учитывать сложную геометрию и нагрузки на конструкцию. Данный метод позволяет провести детальный анализ напряженно-деформированного состояния материалов и определить места возможных повреждений.
Другим распространенным методом является метод конструктивной прочности, основанный на определении несущей способности конструкции в зависимости от характеристик материала и внешних нагрузок. Этот метод позволяет более просто определить надежность конструкции и предотвратить ее разрушение при эксплуатации лифта.
Также в расчетах нагрузок на строительную часть шахты лифта часто применяют эмпирические методы, основанные на опыте предыдущих проектировщиков и строителей. Эти методы могут быть полезны при отсутствии точных данных или для проверки результатов, полученных с использованием других методов. Комбинируя различные методы расчета нагрузок, можно получить более точные и достоверные результаты, что позволит обеспечить безопасность и надежность эксплуатации лифта. Для проектирования лифтов без машинного помещения также могут применяться современные компьютерные моделирования и аналитические методы, которые позволяют провести более точные расчеты и симуляции работы лифта в различных условиях. Эти методы позволяют учесть множество факторов, таких как динамические нагрузки, вибрации, электромагнитные воздействия и другие аспекты, которые могут повлиять на работу лифта.
Стоит так же учитывать способ расположения балки: консольное к одной стене пункт «а» рисунка; в заделку по глубине шахты на две стены шахты пункт «б» рисунка; в заделку по ширине шахты на две стены шахты пункт «в» рисунка.
а 5 6
Способ расположения подлебедочных балок: 1 - лебедка, 2 - подлебедочная балка
Факторами выбора способа являются грузоподъемность и скорость. В первом случае консольное закрепление балки может не выдержать прилагаемой к ней нагрузке, либо, раскрепляя балку в заделку получится более металлоемко. В случае высоких скоростей необходимо учитывать динамические нагрузки, создаваемые при разгоне-торможении лифта, а также, скручивающий момент при посадке кабины или противовеса на ловители.
Для статического расчета необходимо знать грузоподъемность, по которой можно подобрать лебедку, а соответственно длину тяговых канатов при расчете их веса, вес лебедки, вес кабины, вес противовеса. По этим параметрам можно составить схему расчета и произвести вычисления для нахождения необходимой толщины и оптимального профиля подлебедочной балки. В целях упрощения в расчет не включены аэродинамические характеристики.
Статическая нагрузка на подлебедочную балку Рст по схемам «а» и «б» вычисляется, согласно кинематической схеме и требований к металлоконструкциям лифта [5] по формуле (1). В данной статье разбирается расчет для наиболее распространенной кинематической схемы 2:1:
Рст = Спв + 0,5-Ск + Gл + , (1)
GГК = ^тг 'п' ' ктг , (2)
где Gпв - вес противовеса, Н; Gк - вес кабины, Н; Gл - вес лебедки, Н; Стк - вес тяговых канатов, который находится по формуле (2), Н; qгг - погонный вес тяговых канатов, кг/м; П - количество тяговых канатов, £к - площадь поперечного сечения каната, м2; ктг - длина тяговых канатов, м.
Для нахождения динамической нагрузки на подлебедочную балку необходимо вычислить силу инерции и коэффициент динамичности, действующую на противовес во время посадки кабины лифта на ловители.
Сила инерции Ри, действующая на противовес, вычисляется по формуле (3):
Ри = та, (3)
где т - масса противовеса и тяговых канатов, кг; а - ускорение противовеса, м/с2. Распишем массу:
т = 9пв + дтг 'П' ' ктг (4)
Я Я '
Подставив (4) в (3), получим:
Р = ^пв + ^г ' П ' ' ктг а
и Я
Согласно принципу Д'Аламбера, всякое движущееся тело в любой момент времени находится в равновесии под действием внешних сил и сил инерции [6]. В таком случае, динамическая нагрузка противовеса Опв д будет:
G = G + q ■ п ■ Я ■ к + ^пв + qгг 'п' ^к ' ктг а = ^пв.д ^пв + 4тг " ^к "тг ~ ы
Я
а
= (Gпв + qтг ■п ■ ■ ктг X1 + —) = ^в.с ■ КД ,
Я Д
где Gпв с - нагрузка от противовеса статическая, Н; Кд - коэффициент динамичности. В данном случае, при посадке кабины на ловители, ускорение, которое будет иметь противовес будет соответствовать ускорению свободного падения, поскольку после превышения скорости, противовес будет двигаться по инерции до полной остановки кабины [7], а после этого подскочит. В связи с этим, Кд = 2 ■
При посадке кабины на ловители, нагрузка от кабины не поменяется и будет составлять половину от ее веса. В таком случае для динамической составляющей нагрузки на подлебедочную балку лифта Рдин :
Рдин = 2' бъв.с + 0,5 + ^ + ^^тк ■
Для варианта «в» нагрузка может вычисляться несколькими способами, в зависимости от расположения закрепления заделки канатов кабины и противовеса. Обычно, данные схемы применяются на лифты грузоподъемностью более пяти тонн, при отсутствия машинного помещения и глубоких шахтах. Обычно, в таком случае, уже применяются кинематические схемы 4:1 и в таком случае, вес противовеса и кабины равномерно распределяется по нескольким балкам [8].
Факторы, влияющие на надежность подлебедочной балки, играют ключевую роль в обеспечении безопасности и эффективности лифтовой установки без машинного помещения.
Важным фактором является также правильное проектирование и монтаж подлебедочной балки. Недостаточная жесткость конструкции, неправильное распределение нагрузок или ошибки при установке могут привести к снижению надежности и повышенному износу балки. Кроме того, необходимо учитывать условия эксплуатации и окружающую среду, включая воздействие влаги, пыли, температурных изменений и других факторов.
Таким образом, комбинирование различных методов и подходов к проектированию и расчетам позволяет создавать современные лифты без машинного помещения, которые соответствуют высоким стандартам качества и технической безопасности.
Список литературы
1. Кузьмина Т.К., Аветисян Р.Т., Мирзаханова А.Т. Особенности строительства зданий из крупногабаритных модулей (часть 1) // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 5. С. 95101.
2. Технический регламент таможенного союза ТР ТС 011/2011 Безопасность лифтов: утв. Решением Комиссии Таможенного союза 18.10.2011 № 824 [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/902307835 (дата обращения: 26.11.2024).
3. ГОСТ 33984.1-2023. Лифты. Лифты для транспортирования людей или людей и грузов. Общие требования безопасности к устройству и установке. М.: Российский институт стандартизации, 2023. VI, 131 с.
4. ГОСТ 33984.4-2017. Лифты. Методы расчёта основных несущих узлов лифта. М.: Стандартинформ, 2017. V. 33 с.
5. Лифты: учебник для вузов / под общ. ред. Д.П. Волкова. М.: Изд-во АСВ, 1999. 480 с.
6. Принцип Д'Аламбера // Википедия [Электронный ресурс] URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BF %D0%B4%E2%80%99 %D0%90%D0%BB%D0%B0%D0%BC%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B0 (дата обращения: 26.11.2024).
7. ГОСТ 33984.3-2017. Лифты. Правила и методы исследований (испытаний) и измерений при сертификации устройств безопасности лифтов. Правила отбора образцов. М.: Стандартинформ, 2017. V, 40 с.
8. Нахов Б.С., Скрипка Б.Ф. Монтаж, наладка и эксплуатация лифтов. М.: Стройиздат, 1973. 248 с.
Морозов Михаил Алексеевич, аспирант, преподаватель, MorozovMA@mgsu. ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
CALCULATION OF LOADS FROM THE UNDERSIDE OF THE ELEVATOR BEAM WITHOUT A MACHINE ROOM TO THE ELEVATOR SHAFT
M.A. Morozov
This article discusses various types of structures of the underbody beams of modern elevators without a machine room, static and dynamic load calculation, with the determination of the coefficient of dynamism, on the construction part of the elevator shaft in a theoretical way. This article considers a method for calculating loads on an elevator shaft, taking into account the requirements of documents regulating the production of elevators, experience in manufacturing and calculating similar structures in order to optimize metal consumption, as well as calculating and laying at the design stage the necessary dimensions of a metal profile to accommodate elevator equipment in the head of an elevator shaft without a machine room to ensure the gaps required by state standards.
Key words: load calculation, elevator without machine room, under winch beam, design of modern elevator systems.
Morozov Mikhail Alekseevich, postgraduate, teacher, [email protected], Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering.
УДК 621.876.114
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-12-398-399
АНАЛИЗ ШУМОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ДВИЖЕНИИ СКОРОСТНОГО ЛИФТА
А.А. Парусов, Р.Р. Шарапов
В статье рассмотрены особенности скоростного лифтового оборудования. Выявлены наиболее негативные факторы их применения, к которым можно отнести шум от работы самой установки, и в первую очередь шум в кабине лифта при движении. Проведены экспериментальные исследования шумов, возникающих при движении кабины. Представлены используемое оборудование и результаты исследования. Предложены решения по снижению воздействия негативных факторов при работе лифта.
Ключевые слова: скоростной лифт, шумовые характеристики лифта, методы снижения шума от лифта, шумопоглащающие материалы.
Развитие и урбанизация крупных городов и мегаполисов неразрывно связана с возведением высотных зданий и сооружений. Такие строения являются символом промышленного превосходства, процветания, демонстрирует высокий уровень подготовки инженеров, качество материалов и применяемых технологий. К положительным чертам высотного строительства можно отнести, в первую очередь, экономию пространства для строительства, многофункциональность - за счет комбинирования торговых, офисных и жилых помещений, экологичность и энергоэффективность - что в свою очередь обосновано наиболее современными технологиями строительства.
Любое многоэтажное здание, тем более высотное, помимо множества различных инженерных систем всегда оборудуется лифтовым оборудованием. Чем больше высота здания, тем большую скорость и больший пассажиропоток должны обеспечивать высокотехнологичные лифтовым системы. Помимо непосредственного желания застройщика и команды проектировщиков для подбора скорости лифта основополагающими фактором является обеспечение пожарных нормативов [1, 2] по времени проезда лифта от основного посадочного до верхнего этажа - нормируемый интервал составляет 60 секунд. Вторым фактором является обеспечение качества пассажиропотока - детерминируемого параметра, зависящего от типа здания, количества этажей, квартир на этажах и жителей в них. Согласно отечественным нормативных стандартам расчет выполняется по ГОСТ 34758-2021 «Определение числа, параметров и размеров лифтов для зданий различного назначения» [3].
Таким образом, с учетом вышесказанного, для высотных зданий требуются лифты со скоростями движения кабины 2; 2,5; 3, 4 м/с и более. Еще несколько лет назад отечественные производители лифтового оборудования не могли предложить девелоперам жилых и коммерческих комплексов собственных наработок с такими характеристиками. Но острая необходимость в таком оборудовании, подкрепленная санкционным давлением и нарушением налаженных путей поставок, потребовала быстрой адаптации отрасли и внедрению новых технологий в производство лифтов.
Так, крупные лифтовые заводы начали разрабатывать собственные конструкции и технологии производства скоростных лифтов. Наибольшими проблемами стали поиски поставщиков приводов - безредукторных лебедок и станций управления. Первая проблема решилась за счет партнерства с ведущими китайскими заводами-
398
