起重機(jī)設(shè)計(jì)3811

1、QTZ40SSD100ZPL500SC200/200主講：殷晨波電 話-mail：2015 成都江蘇省建設(shè)機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)副理事長南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院副院長南京工業(yè)大學(xué)車輛與工程機(jī)械研究所所長中國工程機(jī)械學(xué)會(huì)測試與控制分會(huì)副理事長用來干什么？準(zhǔn)備用多久？工作級(jí)別的劃分起重機(jī)整機(jī)的工作級(jí)別使用等級(jí)載荷狀態(tài)級(jí)別想用多久？用來干嘛？使用等級(jí)使用等級(jí)起重機(jī)總工作循環(huán)數(shù)CT起重機(jī)使用頻繁程度U0CT1.60104很少使用U11.60104CT3.20104U23.20104CT6.30104U36.30104CT1.25105U41.25105CT2.50105不頻繁

2、使用U52.50105CT5.00105中等頻繁使用U65.00105CT1.00106較頻繁使用U71.00106CT2.00106頻繁使用U82.00106CT4.00106特別頻繁使用U96.00106CT將起重機(jī)可能完成的總工作循環(huán)數(shù)劃分成10個(gè)等級(jí)起升載荷狀態(tài)級(jí)別載荷狀態(tài)級(jí)別起重機(jī)的載荷譜系數(shù)KP說明Q1KP1.60104很少吊運(yùn)額定載荷，經(jīng)常吊運(yùn)較輕載荷Q20.125KP0.250很少吊運(yùn)額定載荷，經(jīng)常吊運(yùn)中等載荷Q30.250KP0.500有時(shí)吊運(yùn)額定載荷，較多吊運(yùn)較重載荷Q40.500KP1.000經(jīng)常吊運(yùn)額定載荷Ci 起重機(jī)各個(gè)有代表性的起升載荷相應(yīng)的工作循環(huán)數(shù)；CT起重機(jī)總

3、工作循環(huán)數(shù)；PQi預(yù)期壽命期內(nèi)工作任務(wù)的各個(gè)有代表性的起升載荷；Pmax起重機(jī)的額定起升載荷。1t5t10t定義：在該起重機(jī)的設(shè)計(jì)預(yù)期壽命期限內(nèi)，它的各個(gè)有代表性的起升載荷值得大小及各相對(duì)應(yīng)的起吊次數(shù)，與起重機(jī)的額定起升載荷值的大小及總的起吊次數(shù)的比值。載荷狀態(tài)級(jí)別載荷譜系數(shù)KP起重機(jī)的使用等級(jí)U0U1U2U3U4U5U6U7U8U9Q1KP1.60104A1A1A1A2A3A4A5A6A7A8Q20.125KP0.250A1A1A2A3A4A5A6A7A8A8Q30.250KP0.500A1A2A3A4A5A6A7A8A8A8Q40.500KP1.000A2A3A4A5A6A7A8A8A8A

4、8橋式起重機(jī) 吊鉤式電站安裝及檢修用A1，A2，A3纜索起重機(jī)安裝用吊鉤式A3，A4，A5塔式起重機(jī)一般建筑安裝用A2，A3，A4車間及倉庫用A3，A4，A5裝卸或施工用吊鉤式A6，A7用吊罐裝卸混凝土A4，A5，A6繁重工作車間及倉庫用A6，A7裝卸或施工用抓斗式A7，A8門式起重機(jī)一般用途吊鉤式A5，A6抓斗式間斷裝卸用A6，A7門座起重機(jī)安裝用吊鉤式A3，A4，A5裝卸用抓斗式A7，A8連續(xù)裝卸用A8裝卸用吊鉤式A6，A7電站用吊鉤式A2，A3冶金專用吊料箱用A7，A8裝卸用抓斗式A7，A8造船安裝用吊鉤式A4，A5加料用A8裝卸橋料場裝卸用抓斗式A7，A8裝卸集裝箱用A6，A7，A8鑄

5、造用A6，A7，A8港口裝卸用抓斗式A8汽車 輪胎 履帶 鐵路 起重機(jī) 安裝及裝卸用吊鉤式A1，A2，A3，A4鍛造用A7，A8港口裝卸集裝箱用A6，A7，A8裝卸用抓斗式A4，A5，A62015起重機(jī)設(shè)計(jì)一、載 荷1 15 52 23 34 41PQ23PG自重載荷額定起升載荷自重振動(dòng)載荷系數(shù)起升動(dòng)載荷系數(shù)突然卸載時(shí)的動(dòng)力效應(yīng)4運(yùn)行沖擊載荷系數(shù)風(fēng)載荷PS偏斜運(yùn)行時(shí)的水平側(cè)向載荷雪和冰載荷溫度變化引起的載荷坡道載荷風(fēng)壓 （N/m2）風(fēng)速 （m/s）p=0.625v2pv12級(jí)17級(jí)設(shè)計(jì)風(fēng)力實(shí)際風(fēng)力風(fēng)力過大對(duì)露天工作的起重機(jī)應(yīng)考慮風(fēng)載荷的作用。假定風(fēng)載荷氏沿起重機(jī)最不利的水平方向作用的靜力載荷。

6、C 風(fēng)力系數(shù)p 計(jì)算風(fēng)壓A 迎風(fēng)面積 結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面充實(shí)率 擋風(fēng)折減系數(shù)類型說明空氣動(dòng)力長細(xì)比 l/b或l/D51020304050單根構(gòu)件軋制型鋼、矩形型材、空心型材、鋼板1.301.351.601.651.701.90圓形型鋼構(gòu)件Dvs6m2/s0.750.800.90.951.001.10Dvs 6m2/s0.600650.700.700.750.80箱型截面 構(gòu)件，大于350mm的正方形和250mm450mm的矩形b/d210.50.251.551.401.000.801.751.551.200.901.951.751.300.902.101.851.351.002.201.901.401

7、.00單片平面桁架直邊型鋼桁架構(gòu)件1.70圓形型鋼桁架構(gòu)件Dvs6m2/s1.20Dvs 6m2/s0.80在計(jì)算正方形格構(gòu)式塔架正向迎風(fēng)面的總風(fēng)載荷時(shí)，應(yīng)將實(shí)體迎風(fēng)面積乘以以下總風(fēng)力系數(shù)：1）由直邊型材構(gòu)成的塔身，總風(fēng)力系數(shù)為：1.7（1+）；2）由圓形型材構(gòu)成的塔身： Dvs6m2/s時(shí)，總風(fēng)力系數(shù)為：1.2（1+）；Dvs 6m2/s時(shí)，總風(fēng)力系數(shù)為：1.4。在正方形塔架中，當(dāng)風(fēng)沿塔身界面對(duì)角線方向作用時(shí)，風(fēng)載荷最大，可取為正向迎風(fēng)面風(fēng)載荷的1.2倍。 結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面充實(shí)率 擋風(fēng)折減系數(shù)間隔比間隔比a/b 結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面充實(shí)率結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面充實(shí)率0.10.20.30.40.50.60.50.750.

8、400.320.210.150.101.00.920.750.560.430.250.102.00.950.800.630.500.330.204.01.000.880.760.660.550.455.01.000.950.880.810.750.686.01.001.001.001.001.001.00兩片構(gòu)件多片構(gòu)件3.特殊載荷2015起重機(jī)設(shè)計(jì)二、結(jié) 構(gòu)構(gòu)件的受力類型軸心受拉、壓受彎拉彎、壓彎受扭彎扭復(fù)合受力拉伸、壓縮剪切扭轉(zhuǎn)彎曲拉、壓力剪力扭矩彎矩拉、壓力剪力扭力彎矩2015受力形式拉、壓力低碳鋼受拉局部徑縮NFFAA拉伸壓縮截面主應(yīng)力與切應(yīng)力截面應(yīng)力截面應(yīng)力最大值 FFkkkpFFk

9、pFkkcoscosFFFpAAAcosAAFFNFFAA2coscospsincos sinsin22pmax0max4522015受力形式剪力剪床剪床剪剪鋼板鋼板鉚釘鉚釘連接連接銷軸銷軸連接連接FFbsbsbsFA2015受力形式扭矩60000e=9549m2 nnPPM（N ）2015受力形式彎矩懸臂梁簡支梁外伸梁彎曲應(yīng)力M中性軸MmaxZzMWM min max三種典型截面對(duì)中性軸的慣性矩和抗彎模量3212/ 26zzzbhIIbhWh4464/ 264zzzdIIdWd4434(1)64(1)/ 232zzzDIIDWD合理選擇截面形狀驗(yàn)算在載荷最不利組合下，起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)件及其連接

10、的：強(qiáng)度強(qiáng)度許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)發(fā)法or2015受力形式強(qiáng)度理論觀點(diǎn)：脆性材料的破壞形式是斷裂。最大拉應(yīng)力是引起材料斷裂破壞的主要因素，即認(rèn)為無論是單向或復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，只要最大主應(yīng)力1達(dá)到材料的強(qiáng)度極限b ，材料即發(fā)生破壞。破壞條件： 1 b 強(qiáng)度條件： nb1存在問題：、該理論只考慮1 ，而沒有考慮2 、3的影響。、當(dāng)10，即沒有拉應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，它不能對(duì)材料的壓縮破壞作出合理解釋。、 1必須是拉應(yīng)力。 試驗(yàn)證明，這一理論與鑄鐵、巖石、砼、陶瓷、玻璃等脆性材料的拉斷試驗(yàn)結(jié)果相符，這些材料在軸向拉伸時(shí)的斷裂破壞發(fā)生于拉應(yīng)力最大的橫截面上。 脆性材料的扭轉(zhuǎn)破壞，也是沿拉應(yīng)力最大的斜面發(fā)生

11、斷裂，這些都與最大拉應(yīng)力理論相符。xyxminmax45破壞條件：發(fā)生脆性斷裂的條件是 1 u= b /E最大伸長線應(yīng)變：若材料直到脆性斷裂都是在線彈性范圍內(nèi)工作，則由廣義胡克定律得：)(13211E強(qiáng)度條件： nb321觀點(diǎn)：最大伸長線應(yīng)變是引起材料斷裂破壞的主要因素，即認(rèn)為無論是單向或復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，1是主要破壞因素。只要最大伸長線應(yīng)變1達(dá)到單向拉伸斷裂時(shí)應(yīng)變的極限值u，材料即破壞。適用范圍： 實(shí)驗(yàn)表明：此理論對(duì)于一拉一壓的二向應(yīng)力狀態(tài)、且壓應(yīng)力較大的脆性材料的斷裂較符合，如鑄鐵受拉壓時(shí)比第一強(qiáng)度理論更接近實(shí)際情況。 存在問題： （ 應(yīng)變由應(yīng)力引起，拉應(yīng)變并不一定由拉應(yīng)力引起。） 軸向壓縮時(shí)

12、、或二向壓應(yīng)力狀態(tài)時(shí)、二向拉應(yīng)力狀態(tài)時(shí)、或三向壓應(yīng)力狀態(tài)時(shí)不適合用該理論。 第二強(qiáng)度理論應(yīng)用較少。 石料或砼等材料在軸向壓縮試驗(yàn)時(shí)，如端部無摩擦，試件將沿垂直于壓力的方向發(fā)生斷裂，這一方向就是最大伸長線應(yīng)變的方向，這與第二強(qiáng)度理論的結(jié)果相近。觀點(diǎn)：認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起材料屈服破壞的主要因素。只要有一點(diǎn)的最大剪應(yīng)力max 達(dá)到單向拉伸屈服剪應(yīng)力S 時(shí)，材料就在該處出現(xiàn)明顯塑性變形或屈服。屈服破壞條件是：smax最大剪應(yīng)力分析： 低碳鋼拉伸變形斜截面最大剪應(yīng)力：45sin 222ss231max復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)最大剪應(yīng)力:低碳鋼拉伸低碳鋼扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件：ssnmax 13ssn適用范圍：此理論對(duì)于塑性材

13、料的屈服破壞能夠得到較為滿意的解釋。并能解釋材料在三向均壓下不發(fā)生塑性變形或斷裂的事實(shí)。)0(max局限性： 該理論沒有考慮中間主應(yīng)力2的影響，但帶來的最大誤差不超過15，且在大多數(shù)情況下遠(yuǎn)小于此。 第三強(qiáng)度理論曾被許多塑性材料的試驗(yàn)結(jié)果所證實(shí)，且稍偏于安全。這個(gè)理論所提供的計(jì)算式比較簡單，故它在工程設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。 不能解釋三向均值拉應(yīng)力作用下可能發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。觀點(diǎn)：形狀改變比能 ud 是引起材料屈服破壞的主要因素，即認(rèn)為無論是單向或復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，ud 是主要破壞因素。復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下材料的形狀改變比能達(dá)到單向拉伸時(shí)使材料屈服的形狀改變比能時(shí)，材料即會(huì)發(fā)生屈服。2221223311(

14、)()()6duE形狀改變比能 ud ： 2126dsuE軸向拉伸時(shí)0321,s強(qiáng)度條件：適用范圍： 對(duì)塑性材料，此理論比第三強(qiáng)度理論更符合試驗(yàn)結(jié)果，考慮1 、2 、3 三個(gè)主應(yīng)力的共同的影響，在工程中得到了廣泛應(yīng)用。 ssn21323222121材料GB/T 700Q235GB/T 69920GB/T 151Q345、Q390、Q420主要承載結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度鋼材載荷組合ABC強(qiáng)度安全系數(shù)1.481.341.22基本需用應(yīng)力s/1.48s/1.34s/1.22a） s/ b0.7a） s/ b0.7s 屈服極限b 抗拉強(qiáng)度剪切許用應(yīng)力端面承壓許用應(yīng)力焊縫型式拉壓h 剪切h對(duì)接焊縫質(zhì)量分級(jí)B級(jí)C

15、級(jí) D級(jí)0.8 角焊縫手動(dòng)焊、手工焊-接頭種類接頭種類應(yīng)力種類應(yīng)力種類螺栓、銷軸許用應(yīng)力螺栓、銷軸許用應(yīng)力被連接件許用應(yīng)力被連接件許用應(yīng)力A、B級(jí)螺栓連接拉伸0.8sp/n-單剪切0.6sp/n-雙剪切0.8sp/n-承壓-1.8C級(jí)螺栓連接拉伸0.8sp/n-剪切0.6sp/n-承壓-1.4銷軸連接彎曲-剪切0.6-承壓-1.42015強(qiáng)度計(jì)算結(jié)構(gòu)件 當(dāng)車輪或滑塊上的集中載荷作用在構(gòu)件頂面（無墊板、無軌道）、墊板上（有墊板、無軌道）或軌道上（有軌道、無墊板）時(shí)，在其下方的腹板上邊緣產(chǎn)生的局部壓應(yīng)力。P：一個(gè)車輪或滑塊上的集中載荷，不計(jì)起升動(dòng)載系數(shù)2及運(yùn)行沖擊系數(shù)4t：腹板板厚c：集中載荷分布

16、長度l：集中載荷的做喲個(gè)長度，對(duì)于滑塊取l為滑塊長度，對(duì)車輪取l=50mmhy：自軌道頂面（有軌道時(shí)）或墊板頂面（有墊板無軌道時(shí)）或構(gòu)件頂面（無墊板無軌道時(shí)）至腹板上邊緣的距離當(dāng)構(gòu)件的同一計(jì)算點(diǎn)上受有正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部應(yīng)力時(shí)：當(dāng)構(gòu)件的同一計(jì)算點(diǎn)上受有兩個(gè)方向的正應(yīng)力x、 x和剪應(yīng)力xy時(shí)：l當(dāng)僅有拉伸或壓縮應(yīng)力時(shí)高強(qiáng)度螺栓連接的軸心受拉赫軸心受壓結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度：N：高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)件的計(jì)算軸向力N：作用于連接處的軸向力Z1：所計(jì)算結(jié)構(gòu)件截面的高強(qiáng)度螺栓數(shù)Z：在節(jié)點(diǎn)或拼接連接接頭一側(cè)結(jié)構(gòu)件上的高強(qiáng)度螺栓總數(shù)Aj：所計(jì)算結(jié)構(gòu)件界面的凈面積2015強(qiáng)度計(jì)算連接件對(duì)接焊縫：按連接中最薄的板厚t計(jì)算。

17、當(dāng)無法用引弧版施焊時(shí)，每條焊縫的計(jì)算長度為其實(shí)際長度減去2t。對(duì)接焊縫：角焊縫應(yīng)計(jì)算其抗剪強(qiáng)度。計(jì)算時(shí)焊縫的有效高度一般為0.7hf，hf為較小的焊角尺寸。當(dāng)角焊縫受復(fù)合內(nèi)力作用時(shí)，應(yīng)先分別求出各內(nèi)力單獨(dú)作用下的應(yīng)力，再求矢量和的方法進(jìn)行組合。受剪連接單個(gè)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的承載力：Zm：傳力的摩擦面數(shù)：抗滑移系數(shù)Pg：高強(qiáng)度螺栓的預(yù)緊力Z：在節(jié)點(diǎn)或拼接連接接頭一側(cè)結(jié)構(gòu)件上的高強(qiáng)度螺栓總數(shù)在連接處接合面的處理方法構(gòu)件鋼號(hào)Q235Q345及其以上噴砂0.450.55噴砂后生赤銹0.450.55噴砂（酸洗）后涂無機(jī)富鋅漆0.350.40鋼絲刷清浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面0.300.35抗滑移系數(shù)螺

18、栓等級(jí)抗拉強(qiáng)度屈服點(diǎn)sl螺栓有效截面積Al157192245303353459561694817976螺栓公稱直徑dM16M18M20M22M24M27M30M33M36M39單個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力Pg8.8800640708611013515820525031036643710.910009009912015519022329035443751561512.912001080119145185229267347424525618738受拉連接單個(gè)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的承載力：載荷分配系數(shù)與連接板總厚度L和螺栓（公稱）直徑d有關(guān)：L/d3時(shí)，=（0.26-0.26L/d）+0.15；L/d3時(shí)，=

19、（0.17-0.57L/d）+0.33；同時(shí)受剪切和拉力：Pt：每個(gè)高強(qiáng)度螺栓在其軸線方向所受的外拉力摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接中的螺栓數(shù)目：在受剪連接中：在受拉連接中：摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接中，為使螺栓達(dá)到規(guī)定的預(yù)緊力，應(yīng)施加一定的擰緊螺栓螺母的扭矩，其值應(yīng)由試驗(yàn)得出，也可估算：K：螺栓組連接的扭矩系數(shù)，視螺紋間的摩擦和螺母與墊圈間的摩擦情況而異：當(dāng)螺栓、螺母和墊圈經(jīng)皂化、磷化處理時(shí)，取k=0.11015;當(dāng)螺栓、螺母和墊圈圍坐處理時(shí)，取K=0.150.20。2015剛性計(jì)算長細(xì)比構(gòu)件名稱受拉構(gòu)件受壓構(gòu)件主要承載結(jié)構(gòu)件對(duì)桁架的弦桿180150對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)200180次要承載結(jié)構(gòu)件250200其它構(gòu)件3

20、50300結(jié)構(gòu)構(gòu)件的容許長細(xì)比 實(shí)腹式軸心受力構(gòu)件：x、y：對(duì)強(qiáng)軸x軸、弱軸y軸的計(jì)算長細(xì)比lcx、lcy：對(duì)通過截面形心的強(qiáng)軸x軸、弱軸y軸的計(jì)算長度rx、ry：結(jié)構(gòu)構(gòu)件毛截面強(qiáng)軸x軸、弱軸y軸的回轉(zhuǎn)半徑Ix、Iy：對(duì)強(qiáng)軸x軸、弱軸y軸的毛截面慣性矩A：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的毛截面面積a)同一平面內(nèi)在不同支承方式下各種截面形式的等截面受壓構(gòu)件1b)變截面受壓構(gòu)件2c)考慮到起重機(jī)臂架端部有變幅鋼絲繩或起升鋼絲繩時(shí)，在理想情況下對(duì)臂架回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的變形可能產(chǎn)生阻礙，臂架在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的計(jì)算長度：3 等截面格構(gòu)式組合構(gòu)件的換算長細(xì)比h塔式起重機(jī) 在額定起升載荷作用下，塔身在其與臂架連接處產(chǎn)生的水平靜位移L與其塔

21、身自由高度H的關(guān)系：2015抗失穩(wěn)計(jì)算穩(wěn)定性軸心受壓：假想長細(xì)比受彎Wx：抗彎模量壓彎名義歐拉臨界力：NE當(dāng)N/NEx和N/NEy均小于0.1時(shí)：當(dāng)N/NEx和N/NEy均大于0.1時(shí)：2015結(jié) 構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則1.主要承載結(jié)構(gòu)件的構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡單、受力明確、傳力直接、盡量降低應(yīng)力集中的影響。2.結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到制造、檢查、運(yùn)輸、安裝、拆卸、使用和維護(hù)等方面和可能性。露天工作的起重機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)避免積水。3.應(yīng)根據(jù)起重機(jī)的實(shí)際工作環(huán)境考慮腐蝕對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響。4.對(duì)于動(dòng)載荷比較嚴(yán)重和受力比較復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)件，除采取措施減小或消除焊接內(nèi)應(yīng)力，否則選用的鋼材厚度對(duì)碳素鋼不宜大于50mm，對(duì)低合金鋼不宜

22、大于35mm。5.對(duì)承載后會(huì)發(fā)生較大彈性變形的結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)先采取與此彈性變形相反的措施，如橋式起重機(jī)和門式起重機(jī)主梁跨中應(yīng)作出向上的預(yù)拱，門式起重機(jī)懸臂段應(yīng)作出向上的預(yù)翹，且這些預(yù)變形宜由結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)件的下料來保證。6.在設(shè)計(jì)由疲勞強(qiáng)度控制的主要焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)采取各種降低疲勞應(yīng)力的措施，如改善接頭形式降低應(yīng)力集中等級(jí)，雙面連續(xù)焊縫的頭部進(jìn)行包裹回焊、采取較大半徑的圓弧過度板以減少內(nèi)應(yīng)力等。7.主要承載結(jié)構(gòu)件在不同連接處允許采取不同的連接方式來傳遞載荷，但在同一連接處不宜混合使用不同的連接方式。8.主要承載結(jié)構(gòu)的表面如果長期受到熱輻射作用，且表面溫度達(dá)150以上時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮有效的隔熱防

23、護(hù)措施。2015起重機(jī)設(shè)計(jì)三、機(jī) 械2015機(jī)械機(jī)構(gòu)電機(jī)：制動(dòng)器：支持制動(dòng)器l起升機(jī)構(gòu)的每一套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少應(yīng)裝一個(gè)支持制動(dòng)器。l吊運(yùn)液態(tài)金屬及其其它危險(xiǎn)品的起升機(jī)構(gòu)，每套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少應(yīng)裝兩個(gè)支持制動(dòng)器。l支持制動(dòng)器應(yīng)是常閉式，制動(dòng)輪/盤應(yīng)裝在與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛性連接的軸上。l對(duì)于工作特別頻繁的起升機(jī)構(gòu)宜對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。l一般起升機(jī)構(gòu)M5級(jí)及其以下級(jí)別不應(yīng)低于1.50。l重要起升機(jī)構(gòu)M6級(jí)及其以上級(jí)別不應(yīng)低于1.75。l吊運(yùn)液態(tài)金屬和易燃易爆的化學(xué)品的起升機(jī)構(gòu)：每套驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)有2個(gè)支持制動(dòng)器，每一個(gè)支持制動(dòng)器的制動(dòng)安全系數(shù)不低于1.25；對(duì)于兩套彼此有剛性連接的驅(qū)動(dòng)裝置，每套制動(dòng)器應(yīng)

24、有兩個(gè)支持制動(dòng)器，每一個(gè)支持制動(dòng)器的安全系數(shù)不低于1.10；對(duì)于采用行星差動(dòng)減速傳動(dòng)，每套驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)有2個(gè)支持制動(dòng)器，每一個(gè)支持制動(dòng)器的制動(dòng)安全系數(shù)不低于1.75。l具有液壓制動(dòng)作用的液壓傳動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，支持制動(dòng)器的安全系數(shù)不低于1.25。Pj：穩(wěn)態(tài)運(yùn)行阻力Pm：摩擦阻力Pa：坡道阻力PWI：風(fēng)力阻力打滑計(jì)算：運(yùn)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)，起重機(jī)或小車不應(yīng)發(fā)生打滑，一般由設(shè)計(jì)校驗(yàn)主動(dòng)輪不打滑來保證。計(jì)算鋼質(zhì)車輪與鋼軌的黏著系數(shù)為：室內(nèi)工作取0.14，室外工作的取0.12.Mm：回轉(zhuǎn)支承摩擦阻力Mw：等效風(fēng)阻力矩M：等效坡道阻力矩在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)最不利工作狀態(tài)下，其制動(dòng)器應(yīng)能使回轉(zhuǎn)部分從運(yùn)行中停止；對(duì)塔式起重機(jī)

25、，則是使已停住的回轉(zhuǎn)部分在工作中保持定位不動(dòng)。2015機(jī)械鋼絲繩 選用接觸型鋼絲繩時(shí)，對(duì)起升高度很大，吊鉤組鋼絲繩倍率很小的港口裝卸用起重機(jī)或建筑塔式起重機(jī)，宜采用多層不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩；當(dāng)鋼絲繩在腐蝕性較大的環(huán)境中使用，宜采用鍍鋅鋼絲繩。l計(jì)算最大工作靜載荷時(shí)應(yīng)考慮下列因素：l起重機(jī)的額定起升載荷；l下滑輪組合取物裝置的自重重力；l起升鋼絲繩纏繞滑輪組的倍率a和繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)；l起升高度超過50m時(shí)，一般要計(jì)及鋼絲繩的自重；l在上極限位置若鋼絲繩與鉛垂線夾角大于22.5時(shí)，還需考慮由鋼絲繩的傾斜引起的鋼絲繩拉力增大；l鋼絲繩系統(tǒng)的總傳動(dòng)效率：l：單個(gè)滑輪效率，滾動(dòng)軸承0.98，滑動(dòng)軸承0.

26、96D：導(dǎo)向滑輪效率C系數(shù)法最小安全系數(shù)法2015機(jī)械滑輪和卷筒D=hd機(jī)構(gòu)工作級(jí)別卷筒 h1滑輪 h2平衡滑輪 h3M111.212.511.2M212.51412.5M3141612.5M4161814M5182014M62022.416M722.42516M8252818 鋼絲繩的使用壽命不僅與其彎曲半徑，及滑輪、卷筒的直徑密切有關(guān)，還與其和溝槽之間的比壓等因素有關(guān)。r=(0.530.6)dl鋼絲繩繞進(jìn)或繞出滑輪槽時(shí)的最大偏斜角不應(yīng)大于5；l鋼絲繩繞進(jìn)或繞出卷筒時(shí)，鋼絲繩中心線偏離螺旋槽中心線兩側(cè)的角度不應(yīng)大于3.5；l對(duì)于光卷筒無繩槽多層卷繞卷筒，當(dāng)未采用排繩器時(shí)鋼絲繩中心線與卷筒軸垂

27、直平面的偏離角不應(yīng)大于1.7。l吊具下降到最低極限位置時(shí)，鋼絲繩在卷筒上的剩余安全圈至少應(yīng)保持2圈（塔機(jī)3圈）。l當(dāng)鋼絲繩和卷筒之間的摩擦系數(shù)取為0.1時(shí)，在此安全圈下，鋼絲繩繩端固定裝置應(yīng)在承受2.5倍鋼絲繩最大工作靜拉力時(shí)不發(fā)生永久變形。2015起重機(jī)設(shè)計(jì)四、整 機(jī)2015整機(jī)整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性 在校核計(jì)算中，當(dāng)穩(wěn)定力矩的代數(shù)和大于傾覆記錄的代數(shù)和時(shí)，則認(rèn)為該起重機(jī)整機(jī)是穩(wěn)定的。l校核計(jì)算的假定是起重機(jī)在堅(jiān)實(shí)、水平的支承面上或軌道上工作。若起重機(jī)需要在傾斜面上工作，在校核計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮此條件，加上傾斜坡度的影響。l對(duì)于固定的起重機(jī)，在具體使用現(xiàn)場或地區(qū)有地震或其他的基礎(chǔ)外部激勵(lì)效應(yīng)，則在相應(yīng)的

28、工作狀態(tài)或非工作狀態(tài)抗傾覆性的核算中，將其作為附加的載荷情況予以考慮。起重機(jī)的狀態(tài)和計(jì)算條件載荷性質(zhì)計(jì)算載荷輪胎式起重機(jī)、汽車起重機(jī)支腿伸出或履帶起重機(jī)作用載荷1.25PQ+0.1F輪胎式起重機(jī)、汽車起重機(jī)支腿收回作用載荷1.33PQ+0.1F輪胎式起重機(jī)、汽車起重機(jī)或履帶起重機(jī)最大運(yùn)行速度不大于0.4m/s作用載荷1.33PQ+0.1F輪胎式起重機(jī)、汽車起重機(jī)或履帶起重機(jī)最大運(yùn)行速度大于0.4m/s作用載荷1.5PQ+0.1F無風(fēng)試驗(yàn)或運(yùn)行起重機(jī)的狀態(tài)和計(jì)算條件載荷性質(zhì)計(jì)算載荷輪胎式起重機(jī)、汽車起重機(jī)支腿伸出或履帶起重機(jī)作用載荷1.1PQ風(fēng)載荷PWII慣性力PD輪胎式起重機(jī)、汽車起重機(jī)支腿收

29、回作用載荷1.17PQ風(fēng)載荷PWII慣性力PD輪胎式起重機(jī)、汽車起重機(jī)或履帶起重機(jī)最大運(yùn)行速度不大于0.4m/s作用載荷1.17PQ風(fēng)載荷PWII慣性力PD輪胎式起重機(jī)、汽車起重機(jī)或履帶起重機(jī)最大運(yùn)行速度大于0.4m/s作用載荷1.33PQ風(fēng)載荷PWII慣性力PD有風(fēng)試驗(yàn)或運(yùn)行計(jì)算載荷起重機(jī)的工況和計(jì)算條件載荷性質(zhì)計(jì)算載荷工作狀態(tài)基本穩(wěn)定性自重載荷PG起升載荷1.6PQ風(fēng)載荷0慣性力0動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性自重載荷PG起升載荷1.35PQ風(fēng)載荷PWII慣性力PD抗后傾覆穩(wěn)定性自重載荷PG起升載荷-0.2PQ風(fēng)載荷PWII慣性力0非工作狀態(tài)抗暴風(fēng)穩(wěn)定性自重載荷PG起升載荷PQ風(fēng)載荷1.2PWII慣性力0裝拆

30、穩(wěn)定性自重載荷PG起升載荷1.25PQ風(fēng)載荷PWII慣性力PD2015整機(jī)安全起升高度限位裝置運(yùn)行行程限位裝置幅度限位裝置幅度指示裝置防臂架向后傾翻裝置回轉(zhuǎn)限位裝置回轉(zhuǎn)鎖定裝置支腿回縮鎖定裝置防碰撞裝置緩沖器及端部止擋偏斜指示器或限制器水平儀起重量限制器起重力矩限制器極限力矩限制器抗風(fēng)防滑裝置防傾安全鉤聯(lián)鎖保護(hù)裝置風(fēng)速儀軌道清掃器防小車墜落裝置檢修平臺(tái)或吊籠導(dǎo)電滑觸線的安全防護(hù)報(bào)警裝置防護(hù)罩防起重機(jī)零件掉落的措施. . .2015起重機(jī)設(shè)計(jì)五、塔式起重機(jī)2015塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)1.結(jié)構(gòu)形式受力：平頭塔機(jī)的起重臂、平衡臂都屬于懸臂靜定結(jié)構(gòu)，力學(xué)模型單一，計(jì)算簡單。在同樣載荷作用下內(nèi)力較大。鋼結(jié)構(gòu)用

31、量：由于懸臂受力與其它結(jié)構(gòu)形式相比費(fèi)材料 。制造：無塔帽、拉桿等結(jié)構(gòu)制造簡單；安裝與拆卸：安裝高度要求底，降低了安裝拆卸時(shí)對(duì)起重設(shè)備的要求，節(jié)省拆裝費(fèi)用和時(shí)間，并容易進(jìn)行空中拆卸；適合群塔交叉作業(yè)；適用于對(duì)高度有特殊要求的場合； 受力：比平頭塔機(jī)受力分析要復(fù)雜，但仍然是靜定結(jié)構(gòu)，增加了起重臂拉桿、平衡臂拉桿及片式塔帽，改善了起重臂和平衡臂受力 鋼結(jié)構(gòu)用量：靜定結(jié)構(gòu)比平頭省材料；但比雙吊點(diǎn)費(fèi)； 制造：片式塔帽結(jié)構(gòu)比固定式塔帽簡單，平衡臂是空間桁架式制造比固定式的平衡臂復(fù)雜； 安裝與拆卸：安裝高度要求高；安裝與拆卸比平頭復(fù)雜； 受力：起重臂為一次超靜定結(jié)構(gòu)受力比單吊點(diǎn)復(fù)雜； 鋼結(jié)構(gòu)用量：吊臂為一次

32、超靜定結(jié)構(gòu)，最省材料;制造：片式塔帽結(jié)構(gòu)比固定式塔帽簡單，平衡臂是空間桁架式制造比固定式的平衡臂復(fù)雜,雙吊結(jié)構(gòu)要求兩根拉桿長度加工精度高； 安裝與拆卸：安裝高度要求高；安裝與拆卸比平頭復(fù)雜； 受力：比平頭塔機(jī)要復(fù)雜，比雙吊點(diǎn)簡單；鋼結(jié)構(gòu)用量：比平頭省材料；但比雙吊點(diǎn)費(fèi)； 制造：固定式塔帽制造復(fù)雜；平衡臂為平面結(jié)構(gòu)制造簡單； 安裝與拆卸：安裝高度要求高；安裝與拆卸比平頭復(fù)雜； 受力：起重臂為一次超靜定結(jié)構(gòu)受力比單吊點(diǎn)復(fù)雜 ； 鋼結(jié)構(gòu)用量：為一次超靜定結(jié)構(gòu)，最省材料； 制造：固定式塔帽制造復(fù)雜；平衡臂為平面結(jié)構(gòu)制造簡單； 安裝與拆卸：安裝高度要求高；安裝與拆卸比平頭復(fù)雜； 2015塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)2

33、.基本參數(shù)A4級(jí)建筑用塔機(jī)塔機(jī)基本設(shè)計(jì)參數(shù)臂端起重量最大起重力矩最大起升高度變幅速度最大起重量最大臂長回轉(zhuǎn)速度獨(dú)立高度起升速度2015塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)3.起重特性曲線M額：恒力矩（常數(shù)）Q：幅度為R時(shí)所對(duì)應(yīng)的額定起重量q：吊具系統(tǒng)重量X：幅度r：吊臂根部鉸點(diǎn)至回轉(zhuǎn)中心距離R：最大臂長Q0：最大臂長時(shí)的最大起重量臂長倍率R(m)Q(t)10121416182022242628303234363840424446485050m215.8222222222221.911.771.641.531.431.341.261.181.121.061.00428.844443.953.453.062.752.4

34、82.262.0700.511.522.533.544.5024681012141618202224262830323436384042444648502倍率4倍率2015塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)4.機(jī)構(gòu)選擇起升機(jī)構(gòu)變幅機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變極多速三相異步電機(jī)(YZTD225M2-4/8/32-AC)l 起升速度： 70/35/7 m/minl 電機(jī)功率：15/15/3.5/ KW雙速電機(jī)(YDEJ132S-4/8 )l 牽引速度：40/20 m/minl 電機(jī)功率：2.4/1.5 KWl 電機(jī)轉(zhuǎn)速：1500/750 r/min力矩電機(jī)(YTLEJ112L-95-4F1)l 回轉(zhuǎn)速度：00.6 r/minl 額

35、定力矩：95 Nml 電機(jī)轉(zhuǎn)速：1380 r/minl 頂升速度：0.56 m/minl 電機(jī)功率：5.5 KWl 電機(jī)轉(zhuǎn)速：1440 r/minl 工作壓力：16 MPak：安全系數(shù)G：吊具及最大載荷n：倍率：滑輪組效率619W-12 -170-光-右交2015塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)5.載荷l空載后傾力矩（小車空載位于最小幅度）l前傾力矩（小車滿載位于最大工作幅度）前傾力矩=空載后傾力矩2015塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)6.受力驗(yàn)算1.1受力分析危險(xiǎn)截面危險(xiǎn)截面彎矩軸力1.2 平衡臂主支強(qiáng)度校核典型結(jié)構(gòu)拉桿銷軸耳板拉應(yīng)力、材料、尺寸剪切應(yīng)力、擠壓應(yīng)力、材料、尺寸剪切應(yīng)力、擠壓應(yīng)力、材料、尺寸焊縫參數(shù)名稱代號(hào)單位臂架總長lm橫截面積Am2吊點(diǎn)1與臂架根部距離cm工況參數(shù)吊點(diǎn)1與吊點(diǎn)2距離b