起重機(jī)拱度論文

1、談在用橋(門)式起重機(jī)的空載拱度清風(fēng)竹影內(nèi)容摘要：對在用橋(門)式起重機(jī)的主梁上拱度要求，目前尚無標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定。從起重機(jī)主梁上拱度和靜剛度的意義及作用，以及GB6067-85起重機(jī)械安全規(guī)程的規(guī)定可知，在用橋(門)式起重機(jī)主梁上拱度（或下?lián)铣潭龋┑膽?yīng)修界限，取決于該起重機(jī)靜剛度的好壞。國家質(zhì)檢總局國質(zhì)檢鍋2002296號文件頒布的起重機(jī)械監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程（以下簡稱規(guī)程）中，橋(門)式起重機(jī)定期檢驗(yàn)報(bào)告第3.3項(xiàng)為“主梁上拱度和上翹度”。但規(guī)程中橋架型起重機(jī)“檢驗(yàn)內(nèi)容與方法”第3.3項(xiàng)只有對新安裝的橋(門)式起重機(jī)（包括電動葫蘆橋、門式起重機(jī)）的主梁上拱度要求，而沒有明確對在用起重機(jī)空載上拱度的要求

2、。那么，在用橋(門)式起重機(jī)定期檢驗(yàn)時(shí)，主梁空載上拱度是否需要進(jìn)行測量，測量后其單項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)論如何判定，本文就此問題談?wù)効捶?。一、主梁上拱度的定義及其作用GB6974-86起重機(jī)械名詞術(shù)語中指出：主梁上拱度是指主梁預(yù)制的，由水平線算起的向上拱起量。同時(shí)指出：下?lián)隙仁侵冈陬~定載荷下，梁或桿件向下產(chǎn)生的彈性變形量，從加載前實(shí)際位置算起。橋(門)式起重機(jī)主梁要求有一定的上拱度的根本原因是因?yàn)橹髁涸诔惺茌d荷時(shí)會產(chǎn)生下?lián)献冃危◤椥宰冃危．?dāng)彈性變形使主梁由水平線算起產(chǎn)生下?lián)蠒r(shí)，將使小車軌道出現(xiàn)坡度，增加起重小車運(yùn)行的阻力。嚴(yán)重時(shí)使小車出現(xiàn)自動下滑，嚴(yán)重影響起重機(jī)機(jī)構(gòu)的正常工作。由有關(guān)推算可知，由坡度產(chǎn)生的

3、阻力增加百分比為：當(dāng)靜撓度（由水平線算起向下產(chǎn)生的彈性變形量）為S/800時(shí),阻力增加20%左右, 當(dāng)靜撓度為S/500時(shí),阻力增加30%左右, 當(dāng)靜撓度為S/300時(shí),阻力將增加到50%左右.為了不影響起重機(jī)機(jī)構(gòu)的正常工作,GB6067-85起重機(jī)械安全規(guī)程規(guī)定：對于一般橋式類型起重機(jī)當(dāng)小車處于跨中，并且在額定載荷下，主梁跨中的下?lián)现翟谒骄€以下，達(dá)到跨度的1/700時(shí)，如不能修復(fù)，應(yīng)報(bào)廢。（這一條規(guī)定也就是規(guī)程第3.1項(xiàng)的部分內(nèi)容。二、新安裝起重機(jī)主梁上拱度的要求由于上述原因，對新制造安裝的起重機(jī)主梁有三條要求：一是靜剛度要求。GB/3811-83起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范.1規(guī)定：電動單、雙梁橋式類

4、型起重機(jī)（包括門式起重機(jī)和裝卸橋），當(dāng)滿載小車（或電動葫蘆）位于跨中時(shí)，主梁（主桁梁）由于額定起升載荷和小車（或電動葫蘆）自重在跨中引起的垂直靜撓度YL應(yīng)滿足以下要求：工作級別為A5或A5以下的起重機(jī)，YLS/700；工作級別為A6的起重機(jī)，YLS/800；工作級別為A7、A8的起重機(jī)，YLS/1000；其中S為起重機(jī)的跨度。這一條規(guī)定即規(guī)程中8.2項(xiàng)額定載荷試驗(yàn)的內(nèi)容。二是上拱度要求。對新安裝的起重機(jī)提出上拱度的要求，是為了補(bǔ)償起重機(jī)承載時(shí)（接近或等于額定載荷時(shí)）主梁的彈性變形。主梁在設(shè)計(jì)制造時(shí)預(yù)制有一定的由水平線算起向上的拱起量。這樣，空載或輕載時(shí)，小車運(yùn)行有一定的坡度，當(dāng)重載時(shí)（接近或等

5、于額定載荷時(shí)）由于主梁的彈性變形，小車運(yùn)行的坡度減小。這樣，可以充分利用起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的承載能力,有利于起重機(jī)重載時(shí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。電動單、雙梁橋式類型起重機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)中對設(shè)計(jì)制造單、雙梁橋（門）式起重機(jī)主梁上拱度分別規(guī)定為（11.4）S/1000和（0.91.4）S/1000。三是對靜載試驗(yàn)后主梁剩余上拱度的要求。主梁在制造過程中，由于強(qiáng)制組裝控制變形，造成各部位產(chǎn)生了不同方位的拉、壓等應(yīng)力，另外，由于焊接過程中局部不均勻加熱，將會造成焊縫及其附近金屬收縮，導(dǎo)致主梁內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力。由于起重機(jī)吊運(yùn)、安裝以及使用過程中受載荷作用，這些殘余應(yīng)力會逐漸均勻化，以致消失，主梁因此會產(chǎn)生些永久變形。所以，新安

6、裝的起重機(jī)靜載試驗(yàn)后，會使出廠時(shí)的空載拱度有所減小。故而標(biāo)準(zhǔn)又規(guī)定新安裝的起重機(jī)靜載試驗(yàn)后，空載檢查主梁實(shí)有上拱度，雙梁橋（門）式起重機(jī)應(yīng)不小于0.7S/1000，單梁橋式及懸掛起重機(jī)應(yīng)不小于0.8S/1000。起重機(jī)在以后的使用過程中，由于超負(fù)荷，不合理使用，高溫環(huán)境影響，不合理的修理等，主梁上拱度隨使用年限的增加還會逐年減少。有關(guān)調(diào)查表明，一般使用一年后上拱度減少20%左右，使用25年減少30%50%，使用5年以上會減少60%以上，使用10年，拱度全部消失，以后還將開始下?lián)现了骄€以下。四、對在用起重機(jī)主梁上拱度的要求對在用起重機(jī)主梁上拱度，目前尚無標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定。有的單位一發(fā)現(xiàn)主梁沒有上拱

7、度就修復(fù)；有的單位主梁已經(jīng)嚴(yán)重下?lián)先栽诶^續(xù)使用；有的檢驗(yàn)人員甚至用新安裝起重機(jī)上拱度標(biāo)準(zhǔn)來判定在用起重機(jī)上拱度是否合格；也有人提出起重機(jī)上拱度應(yīng)修界限的各種不同見解。實(shí)際上只要我們真正理解了起重機(jī)主梁上拱度、靜剛度的意義和作用，不難看出，GB6067-85起重機(jī)械安全規(guī)程條（即規(guī)程第3.1項(xiàng)的相關(guān)內(nèi)容）已經(jīng)對在用起重機(jī)主梁上拱度做出了規(guī)定。只不過是對每一臺起重機(jī)，由于其靜剛度的不同，對其上拱度的要求是不同的而已。也就是說對起重機(jī)主梁上拱度的要求與該起重機(jī)主梁的靜剛度有密切的關(guān)系,對每一臺在用起重機(jī)上拱度的要求，取決于這一臺起重機(jī)現(xiàn)有的實(shí)際靜剛度的好壞。靜剛度好的起重機(jī)主梁，其主梁上拱度可以小一

8、些，或者可以沒有拱度，甚至允許有一定的下?lián)希混o剛度差的起重機(jī)主梁則不然，如果靜剛度很差，也許尚有一些上拱度，也需要進(jìn)行修理了。對規(guī)程第3.1項(xiàng)中金屬結(jié)構(gòu)的檢測，實(shí)際操作時(shí)不宜在吊起額定載荷的情況下，用鋼絲法或水準(zhǔn)儀法直接測量主梁水平線的下?lián)隙?。最好先行測量空載拱度F，然后，按靜剛度的測量方法測量由額定起重量和小車自重在主梁跨中引起的垂直靜撓度YL（從加載前實(shí)際位置算起）。靜撓度的測量方法是：試驗(yàn)前，應(yīng)將空載小車停放在主梁端部位置，用經(jīng)緯儀在主梁跨中定出測量主梁撓度的基準(zhǔn)點(diǎn)(預(yù)先將鋼板尺懸吊或用膠帶紙粘貼在主梁跨中腹板處)，將小車開至主梁跨中，起升額定載荷，用經(jīng)緯儀觀察主梁的彈性變形量YL。如圖

9、所示，用測量出的F和YL進(jìn)行計(jì)算，YL-F即為“在額定載荷下，主梁跨中水平線以下下?lián)现怠?。?dāng)YL-FS/700時(shí)，起重機(jī)主梁的金屬結(jié)構(gòu)(規(guī)程3.1項(xiàng)相關(guān)要求)及主梁上拱度（規(guī)程3.3項(xiàng)）均為合格。五、討論由圖及公式Y(jié)L-FS/700可見：1）靜撓度YL永遠(yuǎn)為正值，極限值為YL=0（即主梁對規(guī)定的額定載荷表現(xiàn)為“絕對剛性”）。2）主梁空載上拱度F可為正值，也可為值負(fù)。F0表示主梁空載時(shí)上拱；F0 （即YLF,包括F為負(fù)值）表示在額定載荷下，主梁已向水平線以下下?lián)?，但只要該值小于或等于S/700即為合格。4）YL-F0 （即YLF）表示在額定載荷下，主梁仍保持上拱。5）對在用起重機(jī)應(yīng)滿足公式Y(jié)L-

10、FS/700，一臺起重機(jī)若YL值小，即靜剛度好時(shí)，F(xiàn)值也可以相對小一些，即上拱度可以相對小一些，甚至可以等于零或略有下?lián)希礊樨?fù)值）；若YL值大，即靜剛度差時(shí)，F(xiàn)值也應(yīng)相對大一些，才能滿足對金屬結(jié)構(gòu)的要求。六、檢驗(yàn)結(jié)果的處理無庸置疑，當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果滿足公式Y(jié)L-FS/700時(shí)，為合格，包括主梁拱度很小甚至略有下?lián)希划?dāng)檢驗(yàn)結(jié)果不能滿足公式Y(jié)L-FS/700時(shí)，判定為不合格。此時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際測量的YL和F的值進(jìn)行分析，其原因可能是上拱度太小、下?lián)蠂?yán)重，或者是起重機(jī)靜剛度太差。其處理辦法，一是進(jìn)行修復(fù)，可以根據(jù)實(shí)際情況決定是起拱或是加固主梁（增加主梁剛度），即增大F值或減小YL值；其二也可以降載使用，通過降低額定載荷，減小YL值，直到滿足公式Y(jié)L-FS/700，即不影響機(jī)構(gòu)正常工作為止。當(dāng)然,降載使用，應(yīng)在企業(yè)設(shè)備安全管理上做相應(yīng)的工作，如審批手