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論曳引電梯平衡系數及其檢測
發布者：重慶電梯維保廠家 發布時間：
平衡系數對電梯專業人員來說是一個既熟悉又生疏的參數。說它熟悉是因為大家都知道曳引式電梯對重的配置都有一個“平衡系數”，都知道國家標準中有規定“平衡系數應在40% ~50%的范圍內”，說它生疏是因為到底平衡系數在電梯上起什么作用？其取值大小將影響什么？應如何取值最為合適？以及到底如何測定才是準確的？許多電梯安裝、檢驗人員并不清楚。
目前，各地特種設備檢驗檢測機構在對電梯進行驗收檢驗時，最費時，也最費人力、物力的，便是檢測電梯的平衡系數。按檢驗規定：必須在轎廂分別承載0、25%、40%、50%、75%、100%、110%額定載荷下，測定電梯運行的載荷—電流曲線，取其上、下行曲線的交匯點的載荷系數，便是該梯的平衡系數，交匯點在40% ~50%范圍內為合格。為了測定這一參數，除了兩名檢驗人員，還需要多名來回搬運法碼的工人。由于影響試驗的因素太多，其結果是否可信尚且不說，即便測試結果在40%~50%的范圍之內，一定合格嗎？若是超出此范圍，為什么就不合格呢？“平衡系數”的意義是什么？對電梯有什么影響？不知其所以然，測定“平衡系數”就失去了意義。
1、平衡系數的實質
要探討平衡系數的實質，必須從曳引式電梯的原理講起。垂直電梯是使重物作垂直上下運動的升降設備。從力學的角度，要使一重物在空中保持靜止狀態，必須有一拉力T與物體的重力Q相平衡，即T = Q , 這時物體處于靜止或勻速運動狀態，稱為力的平衡。此系統稱為平衡系統。若要使物體向上運動，速度發生改變，則這一拉力T除了克服物體的重力Q，還要提供一個產生加速度的力F，即 T = Q + F = Q + m a ( m -- 為物體的質量；a—為加速度)。
如果物體的重力Q被另外一個平衡力W所平衡，W = Q , 即構成一個平衡系統，這時拉力T就不用去克服重力Q了，而只需提供使物體產生加速度所需的力, 即 T = F= m a 這樣就大大減小了拉力T。這就是電梯上采用的“平衡原理”。這個平衡力就是由對重來提供。因此我們要求對重的重力W，要與轎廂及載荷的重力 (P+Q)相等。
但要真正做到這一點，在電梯的實際應用中非常困難，或且說目前還沒有想出一個辦法來實現這一點。因為轎廂的載荷Q 是隨機變化的，可能是0 （ 空載 ）或者 100%QH ( 滿載 ) 范圍內的任意值，因此我們只能選擇一個恰當的對重重量。
即取 W = P + K QH ---------------（1）
這個系數K，就是“平衡系數”。因此 ，平衡系數的實質就是設計配置對重的質量大小。它將影響對重的質量和電梯的不平衡載荷。當轎廂與載荷為 P + Q ，（其中 P—是轎廂的自重；Q---是轎廂的實際載荷；QH ---轎廂的額定載荷），轎廂側與對重側的不平衡載荷為：
△T = (P+Q) –( P+KQH ) = Q – KQH --------（2）
2、平衡系數K的取值
從以上式（2）可以看出，只有當 Q = KQH 時系統才處于平衡，因此，不論K取何值，平衡只是相對的，而不平衡是絕對的。我們只能希望系統盡可能地接近平衡。一種簡單的辦法便是取轎廂載荷變化的平均值。因為轎廂載荷的變化為：0 ~ 100%，因此取 K=50% 左右都是合理的，很難說取多少更好些。電梯在出廠時并不完全了解實際運行使用時載荷的情況，要想真正達到比較理想的平衡，應該在電梯實際運行使用中，實際測定日常運行載荷的變化。比如，目前大量的住宅電梯其實際的載荷變化基本在 0 ~ 60% ，極少出現滿載的情況，因此取 K = 30% ~ 40% 應該更為合適。現在一般的乘客電梯在載荷超過80%時就進入直駛狀態，因此真正滿載的時候也較少，因此取平衡系數K =40% ~ 50% 為合適。相反，一些載貨電梯，由于轎廂超面積，其載荷變化會在 0 ~ 105%，因此平衡系數取 K≥50% 應該更為合適。必須指出，這里說K的取值是指電梯設計時對平衡系數K的取值，稱為設計值，絕不是電梯安裝時或使用后隨意配置的K值。
目前，各地特種設備檢驗檢測機構在對電梯進行驗收檢驗時，最費時，也最費人力、物力的，便是檢測電梯的平衡系數。按檢驗規定：必須在轎廂分別承載0、25%、40%、50%、75%、100%、110%額定載荷下，測定電梯運行的載荷—電流曲線，取其上、下行曲線的交匯點的載荷系數，便是該梯的平衡系數，交匯點在40% ~50%范圍內為合格。為了測定這一參數，除了兩名檢驗人員，還需要多名來回搬運法碼的工人。由于影響試驗的因素太多，其結果是否可信尚且不說，即便測試結果在40%~50%的范圍之內，一定合格嗎？若是超出此范圍，為什么就不合格呢？“平衡系數”的意義是什么？對電梯有什么影響？不知其所以然，測定“平衡系數”就失去了意義。
1、平衡系數的實質
要探討平衡系數的實質，必須從曳引式電梯的原理講起。垂直電梯是使重物作垂直上下運動的升降設備。從力學的角度，要使一重物在空中保持靜止狀態，必須有一拉力T與物體的重力Q相平衡，即T = Q , 這時物體處于靜止或勻速運動狀態，稱為力的平衡。此系統稱為平衡系統。若要使物體向上運動，速度發生改變，則這一拉力T除了克服物體的重力Q，還要提供一個產生加速度的力F，即 T = Q + F = Q + m a ( m -- 為物體的質量；a—為加速度)。
如果物體的重力Q被另外一個平衡力W所平衡，W = Q , 即構成一個平衡系統，這時拉力T就不用去克服重力Q了，而只需提供使物體產生加速度所需的力, 即 T = F= m a 這樣就大大減小了拉力T。這就是電梯上采用的“平衡原理”。這個平衡力就是由對重來提供。因此我們要求對重的重力W，要與轎廂及載荷的重力 (P+Q)相等。
但要真正做到這一點，在電梯的實際應用中非常困難，或且說目前還沒有想出一個辦法來實現這一點。因為轎廂的載荷Q 是隨機變化的，可能是0 （ 空載 ）或者 100%QH ( 滿載 ) 范圍內的任意值，因此我們只能選擇一個恰當的對重重量。
即取 W = P + K QH ---------------（1）
這個系數K，就是“平衡系數”。因此 ，平衡系數的實質就是設計配置對重的質量大小。它將影響對重的質量和電梯的不平衡載荷。當轎廂與載荷為 P + Q ，（其中 P—是轎廂的自重；Q---是轎廂的實際載荷；QH ---轎廂的額定載荷），轎廂側與對重側的不平衡載荷為：
△T = (P+Q) –( P+KQH ) = Q – KQH --------（2）
2、平衡系數K的取值
從以上式（2）可以看出，只有當 Q = KQH 時系統才處于平衡，因此，不論K取何值，平衡只是相對的，而不平衡是絕對的。我們只能希望系統盡可能地接近平衡。一種簡單的辦法便是取轎廂載荷變化的平均值。因為轎廂載荷的變化為：0 ~ 100%，因此取 K=50% 左右都是合理的，很難說取多少更好些。電梯在出廠時并不完全了解實際運行使用時載荷的情況，要想真正達到比較理想的平衡，應該在電梯實際運行使用中，實際測定日常運行載荷的變化。比如，目前大量的住宅電梯其實際的載荷變化基本在 0 ~ 60% ，極少出現滿載的情況，因此取 K = 30% ~ 40% 應該更為合適。現在一般的乘客電梯在載荷超過80%時就進入直駛狀態，因此真正滿載的時候也較少，因此取平衡系數K =40% ~ 50% 為合適。相反，一些載貨電梯，由于轎廂超面積，其載荷變化會在 0 ~ 105%，因此平衡系數取 K≥50% 應該更為合適。必須指出，這里說K的取值是指電梯設計時對平衡系數K的取值，稱為設計值，絕不是電梯安裝時或使用后隨意配置的K值。
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