Mechanical discrete simulator of the electro-mechanical lift with n:1 roping

Abstract

El proceso de diseño de nuevos productos de ingeniería de elevación es una tarea difícil debido, principalmente, a la complejidad y esbeltez del sistema de elevación, exigiendo una herramienta predictiva para la elevación mecánica. Una mecánica ad-hoc simulador discreto, como una alternativa a la "mecánica" de propósito general simuladores está propuesto. En primer lugar, la síntesis y la experimentación, proceso que ha llevado a establecer un modelo adecuado capaz de simular con precisión la respuesta del ascensor electromecánico es discutido. Entonces, las ecuaciones de movimiento se derivan. El modelo consta de un sistema discreto de 5 masas desplazables verticalmente (coche, contrapeso, bastidor del vehículo, los pasajeros/carga y accionamiento de elevación), una masa inercial de la asamblea del eje del rotor de la polea de tensión que puede girar alrededor del eje de la máquina y 6 conectores mecánicos con diseño de suspensión 1:1. El modelo se extiende a cualquier n:1 roping estableciendo 6 equivalente de elevación mecánica (sistemas de suspensión para automóviles y contrapeso, accionamiento de elevación bloques silenciosos, polea tensora-accionamiento de elevación el estator y pasajeros/carga equivalente muelle-amortiguador) por inferencia inductiva de 1:1 y 2:1 generalizado del sistema de soga. La aplicación para simular sistemas elevador real es propuesto por la integración numérica de las ecuaciones que rigen utilizando el algoritmo Kutta-Meden e implementado en un programa informático de simulación de elevador ad-hoc denominada ElevaCAD.

The design process of new products in lift engineering is a difficult task due to, mainly, the complexity and slenderness of the lift system, demanding a predictive tool for the lift mechanics. A mechanical ad-hoc discrete simulator, as an alternative to ‘general purpose’ mechanical simulators is proposed. Firstly, the synthesis and experimentation process that has led to establish a suitable model capable of simulating accurately the response of the electromechanical lift is discussed. Then, the equations of motion are derived. The model comprises a discrete system of 5 vertically displaceable masses (car, counterweight, car frame, passengers/loads and lift drive), an inertial mass of the assembly tension pulley-rotor shaft which can rotate about the machine axis and 6 mechanical connectors with 1:1 suspension layout. The model is extended to any n:1 roping lift by setting 6 equivalent mechanical components (suspension systems for car and counterweight, lift drive silent blocks, tension pulley-lift drive stator and passengers/load equivalent spring-damper) by inductive inference from 1:1 and generalized 2:1 roping system. The application to simulate real elevator systems is proposed by numeric time integration of the governing equations using the Kutta-Meden algorithm and implemented in a computer program for ad-hoc elevator simulation called ElevaCAD.