起重機(jī)械相關(guān)知識

一、起重機(jī)主要參數(shù)及選型（一）工作級別及其劃分1、工作級別劃分的意義各種不同類型起重機(jī)的使用工況和使用條件差異很大，劃分起重機(jī)及其組成部分的工作級別是為了合理地選用、設(shè)計(jì)和制造起重機(jī)械：使起重機(jī)械的制造商和使用者，對不同用途起重機(jī)械的工作狀態(tài)達(dá)成共識，雙方同意以認(rèn)同的工作級別作為合同和技術(shù)方面的基礎(chǔ)；在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出符合使用要求，有合適的生產(chǎn)率，有足夠的安全壽命的起重機(jī)，并且從設(shè)計(jì)方面為起重機(jī)通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的提高創(chuàng)造先決條件。使起重機(jī)械的制造商能按所劃分的各個工作級別科學(xué)合理地組織起重機(jī)及其組成部分的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化工作，以達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量，獲得經(jīng)濟(jì)效益的目的。起重機(jī)通過起升和移動所吊運(yùn)的物品完成搬運(yùn)作業(yè)，為適應(yīng)起重機(jī)不同的使用情況和工作要求，在設(shè)計(jì)和選用起重機(jī)及其零部件時，應(yīng)對起重機(jī)及其組成部分進(jìn)行工作級別的劃分，包括：——起重機(jī)整機(jī)的分級；——機(jī)構(gòu)的分級；——結(jié)構(gòu)件或機(jī)械零件的分級。確定分級的因素有二個：使用等級和載荷狀態(tài)2、起重機(jī)整機(jī)的分級（1）起重機(jī)的使用等級起重機(jī)的設(shè)計(jì)預(yù)期壽命，是指設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)的該起重機(jī)從開始使用起到最終報廢時止能完成的總工作循環(huán)數(shù)。 起重機(jī)的一個工作循環(huán)是指從起吊一個物品起， 到能開始起吊下一個物品時止，包括起重機(jī)運(yùn)行及正常的停歇在內(nèi)的一個完整的過程（當(dāng)起升負(fù)荷時，金屬結(jié)構(gòu)件中由起升負(fù)荷產(chǎn)生的應(yīng)力從零增加到最大值，當(dāng)負(fù)荷卸除后，應(yīng)力值從最大值下降到零，這個循環(huán)稱為主循環(huán)）。起重機(jī)的使用等級是將起重機(jī)可能完成的總工作循環(huán)數(shù)劃分成的10個級別，用Ub…U9表示，見表1。表1起重機(jī)的使用等級使用等級總工作循環(huán)數(shù)G起重機(jī)使用頻繁程度UbGw1.60x104很少使用U11.60x104<Ct<3.20x104U23.20x104<Ct<6.30x104U36.30x104<Ct<1.25x105L41.25x105<Ct<2.50x105不頻繁使用U552.50x10<Ct<5.00x105中等頻繁使用L65.00x105<Ct<1.00x106較頻繁使用L71.00x106<Ct<2.00x106頻繁使用

U82.00X106<Ct<4.00X106特別頻繁使用U94.00X106<Ct（2）起重機(jī)的起升載荷狀態(tài)級別起重機(jī)的起升載荷，指起重機(jī)實(shí)際的起吊作業(yè)中每一次吊運(yùn)的物品質(zhì)量（有效起重量）和吊具質(zhì)量總和的重力；起重機(jī)的額定起升載荷，是指起重機(jī)起吊額定起重量時能吊運(yùn)的物品質(zhì)量（最大的有效起重量）和吊具質(zhì)量總和的重力。起重機(jī)的起升載荷狀態(tài)級別是指在該起重機(jī)的設(shè)計(jì)預(yù)期壽命期限內(nèi)，它的各個有代表性的起升載荷值的大小及各相對應(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)的比值情況。在表2中，列出了起重機(jī)載荷譜系數(shù) Kp的四個范圍值，它們各代表了起重機(jī)一個相對應(yīng)的載荷狀態(tài)級別。表2起重機(jī)的載荷狀態(tài)級別及載荷譜系數(shù)載荷狀態(tài)級別載荷譜系數(shù)Kp說 明Q1g0.125很少吊運(yùn)額定載荷，經(jīng)常吊運(yùn)較輕載荷Q20.125g0.250較少吊運(yùn)額定載荷，經(jīng)常吊運(yùn)中等載荷Q30.250g0.500有時吊運(yùn)額定載荷，較多吊運(yùn)較重載荷Q40.500g1.000經(jīng)常吊運(yùn)額定載荷如果已知起重機(jī)各個起升載荷值的大小及相應(yīng)的起吊次數(shù)的資料，則可用式（1）算出該起重機(jī)的載荷譜系數(shù)：Kp曰正門 （1）CTmQmaxm 指數(shù)，為了便于級別的劃分，約定取m=3。展開后，式（1 ）變?yōu)椋篕C1 （叫）3 C2（叫）3 C3（mQ3）3 llCi（ mQ?）3 ...（?）CT mQmax CT mQmax CTmQmax CT max由式（2）算得起重機(jī)載荷譜系數(shù)的值后，即可按表 2確定該起重機(jī)相應(yīng)的載荷狀態(tài)級別。如果不能獲得起重機(jī)設(shè)計(jì)預(yù)期壽命期內(nèi)起吊的各個有代表性的起升載荷值的大小及相應(yīng)的起吊次數(shù)的資料， 因而無法通過上述計(jì)算得到它的載荷譜系數(shù)及確定它的載荷狀態(tài)級別，則可以由制造商和用戶協(xié)商選出適合于該起重機(jī)的載荷狀態(tài)級別及確定相應(yīng)的載荷譜系數(shù)。（3）起重機(jī)整機(jī)的工作級別根據(jù)起重機(jī)的10個使用等級和4個載荷狀態(tài)級別，起重機(jī)整機(jī)的工作級別劃分為 A1?A8共8個級別，見表3。表3起重機(jī)整機(jī)的工作級別載荷狀態(tài)載荷譜系數(shù)Kp起重機(jī)的使用等；級U0U1U2U3U4U5U6匕U8U9Q1Kp<0.125A1A1A1A2A3A4A5A6A7A8Q20.125 KP<0.250A1A1A2A3A4A5A6A7A8A8Q30.250 KP<0.500A1A2A3A4A5A6A7A8A8A8Q40.500 KP<1.000A2A3A4A5A6A7A8A8A8A83、機(jī)構(gòu)的分級機(jī)構(gòu)的使用等級機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)預(yù)期壽命，是指設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)的該機(jī)構(gòu)從開始使

用起到預(yù)期更換或最終報廢為止的總運(yùn)轉(zhuǎn)時間， 它只是該機(jī)構(gòu)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時數(shù)累計(jì)之和， 而不包括工作中此機(jī)構(gòu)的停歇時間。機(jī)構(gòu)的使用等級是將該機(jī)構(gòu)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時間分成的 10個等級，以To???T9表示，見表4。機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài)級別表明機(jī)構(gòu)所受載荷的輕重情況。 表5列出了機(jī)構(gòu)載荷譜系數(shù)Km四個范圍值，代表機(jī)構(gòu)一個相對應(yīng)的載荷狀態(tài)級別。表4機(jī)構(gòu)的使用等級使用等級總使用時間tT(h)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)頻繁情況TotT<200很少使用Ti200VtT<400T2400VtT<800T3800VtT<1600T41600VtT<3200不頻繁使用T53200VtT<6300中等頻繁使用T66300VtT<12500較頻繁使用T712500VtT<25000頻繁使用T825000VtT<50000T950000VtT表5機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài)級別及載荷譜系數(shù)載荷狀態(tài)級別載荷譜系數(shù)Km說 明

L1Km<0.125機(jī)構(gòu)很少承受最大載荷，受輕小載荷般承L20.125Km<0.250機(jī)構(gòu)較少承受最大載荷，受中等載荷般承L30.250Km<0.500機(jī)構(gòu)有時承受最大載荷，受較大載荷般承L40.500Km<1.000機(jī)構(gòu)經(jīng)常承受最大載荷機(jī)構(gòu)的載荷譜系數(shù)Km可用計(jì)算得到（3）機(jī)構(gòu)的工作級別機(jī)構(gòu)工作級別的劃分，是將各單個機(jī)構(gòu)分別作為一個整體進(jìn)行的關(guān)于其載荷輕重程度及運(yùn)轉(zhuǎn)頻繁情況總的評價， 它并不表示該機(jī)構(gòu)中所有的零部件都有與此相同的受載及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。根據(jù)機(jī)構(gòu)的10個使用等級和4個載荷狀態(tài)級別，機(jī)構(gòu)單獨(dú)作為一個整體進(jìn)行分級為M1?M8,見表6。表6機(jī)構(gòu)的工作級別載荷狀態(tài)載荷譜系數(shù)Kn機(jī)構(gòu)的使用等級T°T1T2T3T4T5T6T7T8T9L1Km0.125M1M1M1M2M3M4M5M6M7M8L20.125Km0.25M1M1M2M3M4M5M6M7M8M8L30.250Km0.50M1M2M3M4M5M6M7M8M8M8L40.500Km1.00M2M3M4M5M6M7M8M8M8M8'4、結(jié)構(gòu)件或機(jī)械零件的工作級別根據(jù)結(jié)構(gòu)件或機(jī)械零件的使用等級及應(yīng)力狀態(tài)級別， 結(jié)構(gòu)件或機(jī)械零件工作級別劃分為 E1?E8共8個級別，見表7。表7結(jié)構(gòu)件或機(jī)械零件的工作級別應(yīng)力狀態(tài)級別使用等級BqBiB2B3B4B5B6B7B8B9BioP1E1E1E1E1E2E3E4E5E6E7E8P2E1E1E1E2E3E4E5E6E7E8E8P3E1E1E2E3E4E5E6E7E8E8E8P4E1E2E3E4E5E6E7E8E8E8E85、起重機(jī)、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件工作級別的關(guān)系1）結(jié)構(gòu)件的使用等級比 GB/T3811-1983中整機(jī)、機(jī)構(gòu)的使用等級數(shù)多一級，共11級（U0?U10）。機(jī)械零件的使用等級比GB/T3811-1983中整機(jī)、機(jī)構(gòu)的使用等級數(shù)少一級，共9級（B0?B8）。2） 在結(jié)構(gòu)件、機(jī)械零件與整機(jī)的工作級別的對應(yīng)上有所變化，例如，整機(jī)：A2對應(yīng)于U2、Q2結(jié)構(gòu)件：E2對應(yīng)于B3、P2,機(jī)械零件：E2對應(yīng)于B3、P2。這就意味著結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件在相同應(yīng)力狀態(tài)下的使用等級高于整機(jī)使用等級一個級別。3） 按照應(yīng)力循環(huán)基數(shù)劃分結(jié)構(gòu)件的使用等級高于按照整機(jī)工作循環(huán)基數(shù)劃分的整機(jī)使用等級一個級別是有道理的：因?yàn)閍）起重機(jī)的許多結(jié)構(gòu)件，在工作中受到的應(yīng)力循環(huán)總數(shù)往往要比起重機(jī)整機(jī)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)高， 如桁架起重機(jī)的豎腹桿、塔式起重機(jī)塔身結(jié)構(gòu)的主肢在起重機(jī)的一個工作循環(huán)中產(chǎn)生的應(yīng)力循環(huán)通常是整機(jī)的幾倍；b）在起重機(jī)的使用過程中，金屬結(jié)構(gòu)件，特別是主要受力構(gòu)件通常是不可更換的，一般要求做到與起重機(jī)整機(jī)同步報廢或停止工作。因此提高結(jié)構(gòu)件的使用等級是必要的，也是合理的。4） 而起重機(jī)的機(jī)械傳動系統(tǒng)中的機(jī)械零件如起升機(jī)構(gòu)減速機(jī)的傳動軸或齒輪，雖然在工作中受到的應(yīng)力循環(huán)總數(shù)往往要比起重機(jī)整機(jī)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)高得多，但是由于其可更換性和可維修性，適當(dāng)降低其使用等級的級別是經(jīng)濟(jì)的，也是科學(xué)的。思考題1：起重機(jī)整機(jī)和結(jié)構(gòu)件的工作級別各分為哪幾級，都是根據(jù)哪些因素劃分的？為什么同一級別（如A4,E4）的結(jié)構(gòu)件使用等級要比整機(jī)高一級？都分為8個級別，分別是A1?A8和E1?E&是根據(jù)使用等級和載荷（應(yīng)力）狀態(tài)級別二個方面的因素劃分的。因?yàn)椋海?）起重機(jī)的許多結(jié)構(gòu)件，工作中受到的應(yīng)力循環(huán)總數(shù)往往要比起重機(jī)整機(jī)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)高，如桁架起重機(jī)的豎腹桿、塔式起重機(jī)塔身結(jié)構(gòu)的主肢在起重機(jī)的一個工作循環(huán)中產(chǎn)生的應(yīng)力循環(huán)通常是整機(jī)的幾倍；（2）在起重機(jī)的使用過程中，金屬結(jié)構(gòu)件，特別是主要受力構(gòu)件通常是不可更換的，一般要求做到與起重機(jī)整機(jī)同步報廢或停止工作。因此提高結(jié)構(gòu)件的使用等級是必要的，也是合理的。（二）載荷與載荷組合1、常規(guī)載荷常規(guī)載荷是指在起重機(jī)正常工作時經(jīng)常發(fā)生的載荷。在防屈服、防彈性失穩(wěn)及在防疲勞失效等驗(yàn)算中，應(yīng)考慮這類載荷。1.1自重載荷Pg及自重振動載荷?iPg①自重載荷Pg：是指起重機(jī)本身的結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備以及在起重機(jī)工作時始終積結(jié)在它的某個部件上的物料（如附設(shè)在起重機(jī)上的漏斗料倉、連續(xù)輸送機(jī)及在它上面的物料）等質(zhì)量的重力。對某些起重機(jī)的使用情況，自重載荷還要包括結(jié)殼物料質(zhì)量的重力， 例如粘結(jié)在起重機(jī)及其零部件上的煤或類似的其他粉末質(zhì)量的重力。②自重振動載荷?iPg：當(dāng)物品起升離地時，或?qū)业踉诳罩械牟糠治锲吠蝗恍冻龝r， 或懸吊在空中的物品下降制動時，起重機(jī)本身（主要是其金屬結(jié)構(gòu)）的自重將因出現(xiàn)振動而產(chǎn)生脈沖式增大或減小的動力響應(yīng)。 此自重振動載荷用起升沖擊系數(shù)1乘以起重機(jī)的自重載荷來考慮，為反映此振動載荷范圍的上下限，該系數(shù)取為兩個值： 1=1±,0<<0.1。1.2起升載荷Pq及起升動載荷?2Pq起升載荷是指起重機(jī)實(shí)際的起吊作業(yè)中每一次吊運(yùn)的物品質(zhì)量（有效起重量）和吊具質(zhì)量總和的重力。當(dāng)物品無約束地起升離開地面時，物品的慣性力將會使起升載荷出現(xiàn)動載增大的作用。此起升動力效應(yīng)用一個大于1的起升動載系數(shù)2乘以起升載荷FQ來考慮。a.起升狀態(tài)級別根據(jù)起重機(jī)不同的操作平穩(wěn)程度和動力特性， 引入起升狀態(tài)級別概念。2的值與起升狀態(tài)級別及起升驅(qū)動系統(tǒng)的控制情況有關(guān)。將起升狀態(tài)劃分為 HG?HC四個級別：起升離地平穩(wěn)的為HG,起升離地有輕微沖擊的為HC,起升離地有中度沖擊的為HG,起升離地有較大沖擊的為HG。表8 2和2min值起升狀態(tài)級別

HG0.171.05HC20.341.10HG0.511.15HC40.681.20b.起升動載系數(shù)2都不是只有一個固定的數(shù)值，與起升狀態(tài)級別 HC有關(guān)，由HC確定一個系數(shù)2和一個最小值2min；還與穩(wěn)定起升速度Vq有關(guān)?？梢园词剑?）計(jì)算：22min?Vq……（3）表9確定2用的穩(wěn)定起升速度Vq值載荷組合起升驅(qū)動型式及操作方法H1H2H3H4H5無風(fēng)工作A1有風(fēng)工作B1VqmaxVqminVqmin0.5VqmaxVq=0特殊工作C1—Vqmax—Vqmax0.5VqmaxH1――起升驅(qū)動裝置只能作常速運(yùn)轉(zhuǎn)，不能低速運(yùn)轉(zhuǎn)；H2――起重機(jī)司機(jī)可選用起升驅(qū)動裝置作穩(wěn)定低速運(yùn)轉(zhuǎn)；H3起升驅(qū)動裝置的控制系統(tǒng)能保證物品起升離地前作穩(wěn)定低速運(yùn)轉(zhuǎn)；H4起重機(jī)司機(jī)可以操作實(shí)現(xiàn)無級變速控制；H5――在起升繩預(yù)緊后，不依賴于起重機(jī)司機(jī)的操作，起升驅(qū)動裝置就能按預(yù)置設(shè)定的要求進(jìn)行加速控制；Vqmax 穩(wěn)疋的最咼起升速度；Vqmin 穩(wěn)疋低速起升速度。1.3突然卸載時的動力效應(yīng)?3（Pg+Pq）有的起重機(jī)正常工作時會在空中從總起升質(zhì)量 m中突然卸除部分起升質(zhì)量△m（例如使用抓斗或電磁盤進(jìn)行空中卸載），這將對起重機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生減載振動作用。 減小后的起升載荷用突然卸載沖擊系數(shù)3乘以總起升載荷來計(jì)算?？罩型蝗恍遁d沖擊系數(shù)3值由式（4）給出：3 1 —（1 3） （4）m3 抓斗或類似的慢速卸載裝置的起重機(jī)， 3=0.5；電磁盤或類似的快速卸載裝置的起重機(jī)， 3=1.0。1.4運(yùn)行沖擊載荷$4（PG+PQ起重機(jī)在不平的道路或軌道上運(yùn)行時所發(fā)生的垂直沖擊動力效應(yīng)，即運(yùn)行沖擊載荷，用運(yùn)行沖擊系數(shù) 4乘以起重機(jī)的自重載荷與起升載荷之和來考慮。在道路上或道路外運(yùn)行的起重機(jī)4取決于起重機(jī)的構(gòu)造型式（質(zhì)量分布）、起重機(jī)的彈性和/或懸掛方式、運(yùn)行速度、以及運(yùn)行路面的種類和狀況。此沖擊效應(yīng)一般可采用以下數(shù)據(jù)計(jì)算：輪胎和汽車起重機(jī)：——當(dāng)運(yùn)行速度Vy<0.4m/s時，4=1.1;（履帶1.0）——當(dāng)運(yùn)行速度Vy>0.4m/s時，4=1.3。（履帶1.1）在軌道上運(yùn)行的起重機(jī)對于軌道接頭狀態(tài)良好，如軌道用焊接連接、并對接TOC\o"1-5"\h\z頭打磨光滑的高速運(yùn)行起重機(jī)，取 4=1。對于軌道接頭狀況一般的起重機(jī)，41.10.058vyh （5）h――軌道接頭處兩軌面的高度差（ mm。1.5驅(qū)動機(jī)構(gòu)（包括起升驅(qū)動機(jī)構(gòu)）加速引起的載荷起重機(jī)變速運(yùn)動引起的慣性載荷， 如由驅(qū)動機(jī)構(gòu)加速或減速、起重機(jī)意外停機(jī)或傳動機(jī)構(gòu)突然失效等原因在起重機(jī)中引起的載荷，一般是將起升質(zhì)量視為固定在臂架端部，或直接懸置在小車的下方。其彈性效應(yīng)用動載荷系數(shù) 5考慮。表10 5的取值范圍序工 況1計(jì)算回轉(zhuǎn)離心力時1.02傳動系統(tǒng)無間隙，米用無級變速的控制系統(tǒng)，加速力或制動力呈連續(xù)平穩(wěn)的變化1.23傳動系統(tǒng)存在微小的間隙，米用其他一般的控制系統(tǒng)，加速力呈連續(xù)的但非平穩(wěn)的變化1.54傳動系統(tǒng)有明顯間隙，加速力呈突然非連貫性變化2.05傳動系統(tǒng)有很大的間隙或存在明顯的反向沖擊，用質(zhì)量彈簧模型不能進(jìn)行準(zhǔn)確的估算時3.01.6水平慣性力①起重機(jī)或小車在水平面內(nèi)進(jìn)行縱向或橫向運(yùn)動起（制）動時的水平慣性力起重機(jī)或小車在水平面內(nèi)進(jìn)行縱向或橫向運(yùn)動起（制）

動時，起重機(jī)或小車自身質(zhì)量和起升質(zhì)量 的水平慣性力，按該質(zhì)量與運(yùn)行加速度乘積的 5倍計(jì)算，用來考慮起重機(jī)驅(qū)動力突變時結(jié)構(gòu)的動力效應(yīng)。②起重機(jī)的回轉(zhuǎn)離心力和回轉(zhuǎn)與變幅運(yùn)動起（制）動時的水平慣性力起重機(jī)回轉(zhuǎn)運(yùn)動時各部（構(gòu)）件的離心力，用這些部（構(gòu)）件的質(zhì)量大小、其質(zhì)量中心處的回轉(zhuǎn)半徑和回轉(zhuǎn)速度來計(jì)算，計(jì)算離心力時5取為1。通常，這些離心力對結(jié)構(gòu)起減載作用，可忽略不計(jì)。1.7位移和變形引起的載荷在所有工況，都應(yīng)考慮由位移和變形引起的載荷（如果有）。如由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)件變形和位移引起的載荷、由結(jié)構(gòu)本身或安全限制器準(zhǔn)許的極限范圍內(nèi)的偏斜， 以及起重機(jī)補(bǔ)償控制系統(tǒng)初始響應(yīng)產(chǎn)生的位移引起的載荷等。還要考慮由其他因素導(dǎo)致的起重機(jī)發(fā)生在規(guī)定極限范圍內(nèi)的位移或變形引起的載荷，例如由于軌道的間距變化引起的載荷，或由于軌道及起重機(jī)支承結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻沉陷引起的載荷等。2、偶然載荷偶然載荷是指在起重機(jī)正常工作時不經(jīng)常發(fā)生而只是偶然出現(xiàn)的載荷，包括由工作狀態(tài)的風(fēng)、雪、冰、溫度變化及偏斜運(yùn)行引起的載荷。在防疲勞失效的計(jì)算中通常不考慮這些載荷。2.1偏斜運(yùn)行時的水平側(cè)向載荷PS起重機(jī)偏斜運(yùn)行時的水平側(cè)向載荷是指裝有車輪的起重機(jī)或小車在作穩(wěn)定狀態(tài)的縱向運(yùn)行或橫向移動時，發(fā)生在它的導(dǎo)向裝置（例如導(dǎo)向滾輪或車輪的輪緣）上由于導(dǎo)向的反作用引起的一種偶然出現(xiàn)的載荷。2.2坡道載荷起重機(jī)的坡道載荷是指位于斜坡（道、軌）上的起重機(jī)自重載荷及其總起升載荷沿斜坡（道、軌）面的分力。2.3風(fēng)載荷對露天工作的起重機(jī)，風(fēng)載荷是一種自然載荷。根據(jù)各地的氣候和地理?xiàng)l件不同，把全國劃分成內(nèi)陸地區(qū)、沿海地區(qū)和臺灣省及南海諸島三類地區(qū)，規(guī)定了不同的計(jì)算風(fēng)壓。2.4雪和冰載荷對于某些地區(qū)，應(yīng)當(dāng)考慮雪和冰載荷。也應(yīng)考慮由于冰、雪積結(jié)引起受風(fēng)面積的增大。溫度變化引起的載荷一般情況不考慮溫度載荷；但在某些地區(qū)，如果起重機(jī)在安裝時與使用時溫度差異很大，或者跨度較大的超靜定結(jié)構(gòu)（如跨度達(dá)30m以上的雙剛性支腿的起重機(jī)），應(yīng)當(dāng)考慮因溫度變化引起結(jié)構(gòu)件膨脹或收縮受到約束所產(chǎn)生的載荷。3、特殊載荷特殊載荷是指起重機(jī)非正常工作或不工作時的特殊情況下發(fā)生的載荷，包括起重機(jī)試驗(yàn)、受非工作狀態(tài)風(fēng)、緩沖器碰撞及起重機(jī)傾翻、意外停機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)失效或地震等引起的載荷。非工作狀態(tài)風(fēng)載荷是起重機(jī)在不工作時能承受的最大風(fēng)力作用。將此風(fēng)載荷與起重機(jī)相應(yīng)的自重載荷進(jìn)行組合，用于驗(yàn)算非工作狀態(tài)下起重機(jī)零部件及金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、起重機(jī)整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性，并進(jìn)行起重機(jī)的抗風(fēng)防滑裝置、錨定裝置等的設(shè)計(jì)計(jì)算。對臂架長度不大于30m且臂架不工作時能方便放倒在地上的流動式起重機(jī)、帶伸縮臂架的低位回轉(zhuǎn)起重機(jī)和依靠自身機(jī)構(gòu)在非工作時能夠?qū)⑺矸奖憧s回的塔式起重機(jī)， 只需按其低位置進(jìn)行非工作狀態(tài)風(fēng)載荷驗(yàn)算。在這些起重機(jī)的使用說明書中都要寫明，在不工作時要求將臂架和塔身固定好，以使其能抗御暴風(fēng)的襲擊。3.2試驗(yàn)載荷起重機(jī)試驗(yàn)載荷，主要是保證起重機(jī)的可靠性。起重機(jī)投入使用前，應(yīng)進(jìn)行靜載試驗(yàn)和動載試驗(yàn)。試驗(yàn)場地應(yīng)堅(jiān)實(shí)、平整，試驗(yàn)時風(fēng)速不應(yīng)大于8.3m/s。①靜載試驗(yàn)載荷試驗(yàn)時起重機(jī)靜止不動，靜載試驗(yàn)載荷作用于起重機(jī)最不利位置，且應(yīng)平穩(wěn)無沖擊地加載。靜載試驗(yàn)載荷取為1.25P，其中P定義為：對于流動式起重機(jī)，P是有效起重量和吊具質(zhì)量的重力之和；對于其他起重機(jī)，P為額定起重量的重力。此額定起重量不包括起重機(jī)工作狀態(tài)下屬于其固有部分的任何吊具的質(zhì)量。提高試驗(yàn)載荷值，可以提高起重機(jī)的可靠性，與此同時起重機(jī)重量增加，造價提高。降低試驗(yàn)載荷值，則將使起重機(jī)使用時故障增多，使運(yùn)行附加費(fèi)用增多。 Pst=1.25是最佳值，為最經(jīng)濟(jì)、最合理的試驗(yàn)載荷系數(shù)。對大起重量的或有特殊要求(訂貨合同)的起重機(jī)，試驗(yàn)載荷可以另行確定。②動載試驗(yàn)載荷試驗(yàn)時起重機(jī)需完成各種運(yùn)動和組合運(yùn)動，動載試驗(yàn)載荷應(yīng)作用于起重機(jī)最不利位置，以額定速度試驗(yàn)。除訂貨合同有更高的要求以外，動載試驗(yàn)載荷取為1.1P。驗(yàn)算時取值應(yīng)用1.1P再乘以起升動載系數(shù) 6。6=0.5(1+2) (6)比額定載荷增加 10%，主要是考慮載荷估計(jì)誤差，風(fēng)載，路面坡度，慣性力等因素。由于在起重機(jī)試驗(yàn)時操作認(rèn)真小心，因而6值比計(jì)算起重機(jī)正常工作載荷所取的起升載荷動載系數(shù)2值小些。如靜載和動載試驗(yàn)載荷的數(shù)值高于上述規(guī)定，應(yīng)按實(shí)際試驗(yàn)載荷值驗(yàn)算起重機(jī)的承載能力。3.3碰撞載荷起重機(jī)的碰撞載荷是指同一運(yùn)行軌道上兩相鄰起重機(jī)之間碰撞或起重機(jī)與軌道端部緩沖止擋件碰撞時產(chǎn)生的載荷，起重機(jī)應(yīng)設(shè)置減速緩沖裝置以減小碰撞載荷。①作用在緩沖器的連接部件上或止擋件上的緩沖碰撞力對于橋式、門式、臂架起重機(jī)，以額定運(yùn)行速度計(jì)算緩沖器的連接與固定部件上和止擋件上的緩沖碰撞力。②作用在起重機(jī)結(jié)構(gòu)上的緩沖碰撞力當(dāng)水平運(yùn)行速度Vy<0.7m/s，不必考慮此緩沖碰撞力；當(dāng)水平運(yùn)行速度vy>0.7m/s時，應(yīng)考慮以下情況的緩沖碰撞力：對裝有終點(diǎn)行程限位開關(guān)及控制系統(tǒng)能可靠起到減速作用的起重機(jī)，按減速后的實(shí)際碰撞速度（但不小于50%v額）計(jì)算各運(yùn)動部分的動能和金屬結(jié)構(gòu)上的緩沖碰撞力；對未裝可靠的自動減速限位開關(guān)的起重機(jī)，碰撞時的計(jì)算速度：大車（起重機(jī)）取 85%v額，小車取v額；計(jì)算緩沖碰撞力時，對于物品被剛性吊掛或裝有剛性導(dǎo)架以限制懸掛的物品水平移動的起重機(jī)，要將物品質(zhì)量的動能考慮在內(nèi)；對于懸掛的物品能自由擺動的起重機(jī)，則不考慮物品質(zhì)量動能的影響；要考慮小車處在最不利位置，但不考慮起升沖擊系數(shù)1、起升動載系數(shù)2和運(yùn)行沖擊系數(shù)4。③緩沖器碰撞彈性效應(yīng)系數(shù)7用7與緩沖碰撞力相乘來考慮碰撞彈性效應(yīng)。 7的取值與緩沖器特性有關(guān)：對于具有線性特性的緩沖器 （如彈簧緩沖器）， 7為1.25；對于具有矩形特性的緩沖器（如液壓緩沖器）， 7為1.6；對其他特性的緩沖器（如橡膠、聚氨酯緩沖器等），7要通過試驗(yàn)或計(jì)算確定。3.4意外停機(jī)引起的載荷應(yīng)考慮意外停機(jī)瞬間的最不利驅(qū)動狀態(tài)（即意外停機(jī)時的突然制動力或加速力與最不利的載荷組合 ），動載系數(shù)5機(jī)構(gòu)（或部件）失效引起的載荷機(jī)構(gòu)或部件突然失效時的載荷都按出現(xiàn)了最不利的狀況而采取緊急制動時的載荷來考慮。當(dāng)為了安全原因采用兩套（雙聯(lián)）機(jī)構(gòu)時，若任一機(jī)構(gòu)的任何部位出現(xiàn)失效，就應(yīng)認(rèn)為該機(jī)構(gòu)發(fā)生了失效。起重機(jī)基礎(chǔ)受到外部激勵引起的載荷起重機(jī)基礎(chǔ)受到外部激勵引起的載荷是指由于地震或其他震波迫使起重機(jī)基礎(chǔ)發(fā)生振動而對起重機(jī)引起的載荷。只有在構(gòu)成重大危險時（如對核電站起重機(jī)等）才考慮。安裝、拆卸和運(yùn)輸引起的載荷應(yīng)該考慮在安裝、拆卸過程中的每一個階段發(fā)生的作用在

起重機(jī)上的各項(xiàng)載荷，其中包括由 8.3m/s的風(fēng)速或規(guī)定的更大風(fēng)速引起的風(fēng)載荷。對于一個構(gòu)件或部件，在各種情況下都應(yīng)進(jìn)行在這項(xiàng)重要載荷作用下的承載能力驗(yàn)算。某些情況下，還需考慮運(yùn)輸過程中對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的載荷。其他載荷其他載荷是指在某些特定情況下發(fā)生的載荷， 包括工藝性載荷，作用在起重機(jī)的平臺或通道上的載荷等。不能用載荷所屬的類別來判斷它是否是重要的或關(guān)鍵的載荷，因?yàn)橛邢喈?dāng)多的事故仍發(fā)生在這些情況下，所以對它亦應(yīng)予以特別注意。4.1工藝性載荷是指起重機(jī)在工作過程中為完成某些生產(chǎn)工藝要求或

從事某些雜項(xiàng)工作時產(chǎn)生的載荷， 由起重機(jī)用戶或買方提出。一般將它作為偶然載荷或特殊載荷來考慮。如鍛造起重機(jī)受鍛錘的影響而引起的載荷， 鉗式起重機(jī)在清理均熱爐爐底時引起的載荷，加料機(jī)在曳引車皮時引起的載荷等。走臺、平臺和其他通道上的載荷這些載荷都是局部載荷，只作用在起重機(jī)結(jié)構(gòu)的這些局部及直接支承它們的構(gòu)件上。（三）載荷情況及載荷組合1.載荷情況起重機(jī)及其金屬結(jié)構(gòu)計(jì)算時，考慮三種基本載荷情況：?A無風(fēng)工作情況；B――有風(fēng)工作情況；c――受到特殊載荷作用的工作情況或非工作情況。2.載荷組合2.1起重機(jī)無風(fēng)工作情況下的載荷組合（4種）：A1――起重機(jī)在正常工作狀態(tài)下，無約束地起升地面的物品，此時只應(yīng)與正常操作控制下的其他機(jī)構(gòu)（不包括起升機(jī)構(gòu)）引起的驅(qū)動加速力組合（ ?1?25）；A2――起重機(jī)在正常工作狀態(tài)下，突然卸除懸掛的部分起升質(zhì)量，此時應(yīng)按A1的驅(qū)動加速力組合（?1?3?5）；A3——起重機(jī)在正常工作狀態(tài)下，（空中）懸吊著物品，此時應(yīng)考慮懸吊物品及吊具重力與正常操作控制的任何驅(qū)動機(jī)構(gòu)在一連串運(yùn)動狀態(tài)中引起的加速力或減速力進(jìn)行任何的組合（?1=1， ?2=1， ?5）；A4――在正常工作狀態(tài)下，起重機(jī)在不平道路或軌道上運(yùn)行，此時應(yīng)按A1的驅(qū)動加速力組合（?4?5）。起重機(jī)有風(fēng)工作情況下的載荷組合（ 5種）：B1?B2-B3-B4——與A1A2A3A4同但應(yīng)考慮工作狀態(tài)風(fēng)載荷及其他氣候影響產(chǎn)生的載荷影響（偶然載荷）；B5――在正常工作狀態(tài)下，起重機(jī)在帶坡度的不平的軌道上以恒速偏斜運(yùn)行，有工作狀態(tài)風(fēng)載荷及其他氣候影響產(chǎn)生的載荷，無其他機(jī)構(gòu)同時作不穩(wěn)定運(yùn)動（ ?4與偶然載荷）。起重機(jī)受到特殊載荷作用的工作情況或非工作情況下的載荷組合（9種，C1—C9）。表11:載荷類別載荷載荷組合AA1A2A3A4常規(guī)載荷自重振動載荷、起升質(zhì)量動載荷和運(yùn)行沖擊載荷1Pg起重機(jī)質(zhì)量產(chǎn)生的自重振動載何?1?11—2起升質(zhì)量離地動載荷和部分卸載動載荷Pq?2?31—3在不平道路（軌道）上運(yùn)行的起重機(jī)質(zhì)量和總起升質(zhì)量的垂直沖擊載荷Pg+Pq一一一?4驅(qū)動加速力4起重機(jī)質(zhì)量和總起升質(zhì)量的驅(qū)動加速力4.1不包括起升機(jī)構(gòu)的其他機(jī)構(gòu)加速引起的?5?5一?54.2包括起升機(jī)構(gòu)加速引起的PG+Pq一一?5—位移載荷5位移和變形引起的載荷111偶然載荷氣候影響引起的載荷1工作狀態(tài)風(fēng)載荷2雪和冰載荷3溫度變化引起的載荷偏斜水平側(cè)向載荷偏斜運(yùn)行時的水平側(cè)向載荷特殊載荷1猛烈地提升地面物品的動載荷2非工作狀態(tài)風(fēng)載荷3試驗(yàn)載荷4緩沖碰撞載荷5傾翻水平力6意外停機(jī)引起的載荷7傳動機(jī)構(gòu)失效引起的載荷8起重機(jī)基礎(chǔ)外部激勵引起的載何9?安裝、拆卸和運(yùn)輸引起的載荷（四）高危險度系數(shù)的應(yīng)用在起重機(jī)失效對人體或經(jīng)濟(jì)造成特別嚴(yán)重后果的特殊情況下（如鑄造起重機(jī)或核能部門用起重機(jī) ）需采用高危險度系數(shù)(n=1.05~1.1)，以使起重機(jī)獲得更大的可靠性。用許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法時，安全系數(shù)n等于強(qiáng)度系數(shù)丫fi和高危險度系數(shù)Yn的乘積(門=丫fi?丫n)o非特殊情況時n=1o思考2：鑄造起重機(jī)在設(shè)計(jì)計(jì)算時，對動載試驗(yàn)載荷要考慮起升動載系數(shù)6的影響，進(jìn)行許用應(yīng)力計(jì)算時還要考慮高危險度系數(shù)丫no試回答：動載試驗(yàn)過程中所加的載荷是否也要考慮6和丫n?動載試驗(yàn)的要求有哪些？1、動載試驗(yàn)過程中所加的載荷不需要考慮6和丫n,這二個系數(shù)是計(jì)算時考慮的。2．動載試驗(yàn)的要求：驗(yàn)證起重機(jī)各機(jī)構(gòu)和制動器的功能。起重機(jī)各機(jī)構(gòu)先分別進(jìn)行，然后同時開動兩個機(jī)構(gòu)(主副鉤不可同時開動)作聯(lián)合動作試驗(yàn)。在大車運(yùn)行時載荷只允許在跨中。起重機(jī)按1.1Gn加載，按實(shí)際工作正常操作，每個動作在其整個運(yùn)動范圍內(nèi)作反復(fù)啟動和制動。試驗(yàn)時按該機(jī)電機(jī)的接電持續(xù)率留有操作的間歇時間，按操作規(guī)程控制，必須注意把加速度、減速度和速度控制在起重機(jī)正常工作的范圍內(nèi)，按其工作循環(huán)，試驗(yàn)時間至少1小時。如果各部件完成其功能試驗(yàn)，并在其后進(jìn)行的目測檢查中沒有發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)和構(gòu)件有損壞，連接處也無松動或損壞，則認(rèn)為這項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果合格。起重機(jī)的有效使用期起重機(jī)都是按一定的理論壽命即設(shè)計(jì)預(yù)期壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但起重機(jī)設(shè)計(jì)預(yù)期壽命并不完全等同于起重機(jī)的有效使用壽命期。(3)起重機(jī)的安全工作壽命年限任何一臺起重機(jī)在它的整個使用期中雖然要經(jīng)過多次大修，每次大修期間都會更換一些易損件，如鋼絲繩、滾動軸承、開式齒輪、車輪、制動器摩擦片、制動輪及電氣設(shè)備等，而這些局部零部件的更換并不表示整臺起重機(jī)工作壽命的終結(jié)；但是在一臺起重機(jī)使用多年后，一旦其結(jié)構(gòu)不斷地出現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞裂紋，達(dá)到使起重機(jī)或小車不能正常工作時，則認(rèn)為整個起重機(jī)不能再安全地工作。因此，起重機(jī)的安全工作壽命年限主要地取決于其金屬結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生疲勞裂紋的工作年限（我國起重機(jī)結(jié)構(gòu)的壽命劃定在15年到50年之間，一般為30年）。因此起重機(jī)工作級別的劃分目前是以金屬結(jié)構(gòu)的疲勞設(shè)計(jì)理論為依據(jù)。目前疲勞設(shè)計(jì)的方法主要有三種：①無限壽命設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)在無限長的使用期間不發(fā)生疲勞破壞，結(jié)構(gòu)應(yīng)力要小于疲勞極限。起重機(jī)結(jié)構(gòu)受載是變化的，這時材料的疲勞抗力一般用交變應(yīng)力與破壞循環(huán)次數(shù)N的關(guān)系曲線（即S-N曲線）來衡量。對鋼鐵材料的S-N曲線有一條水平漸近線，轉(zhuǎn)變點(diǎn)大致在106—107，通常認(rèn)為，只要經(jīng)過 107次循環(huán)不破壞，它就可承受無限多次循環(huán)。鋼鐵材料腐蝕介質(zhì)中S-N曲線沒有水平漸近線，但也有一個逐漸平坦段，仍可以107循環(huán)時作為失效應(yīng)力，這時稱為條件疲勞極限。②有限壽命設(shè)計(jì)起重機(jī)工作級別分級的理論基礎(chǔ)是有限壽命設(shè)計(jì)的概念——線性累積損傷理論。起重機(jī)疲勞壽命的估算原理是認(rèn)為疲勞損傷的形成是材料在交變載荷作用下先發(fā)生局部滑移和屈服，隨后出現(xiàn)裂紋并逐漸擴(kuò)展，最終導(dǎo)致疲勞破壞。（3）損傷容限設(shè)計(jì)損傷容限設(shè)計(jì)是根據(jù)斷裂力學(xué)的原理來推斷機(jī)械零件或結(jié)構(gòu)件中出現(xiàn)了裂縫將會怎樣擴(kuò)展，以預(yù)測在多少時間內(nèi)是否還能保證起重機(jī)安全使用的設(shè)計(jì)方法。即允許機(jī)械零件或結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)一定程度的裂縫，并且保證在下次檢查前能安全使用。此方法對起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尚在研究中。（六）起重機(jī)選型（思考3）用戶提出選用設(shè)備前和設(shè)計(jì)制造單位在制定設(shè)計(jì)方案前，首先應(yīng)明確起重機(jī)選型問題。使所選擇的起重機(jī)使用場所、規(guī)定工況、工作級別、環(huán)境（包括界限尺寸）和用途等要求。環(huán)境要求舉例（司機(jī)室一般性要求）在戶外或在沒有暖氣的室內(nèi)操作的起重機(jī)（除氣候條件較好外），宜采用封閉式司機(jī)室。在高溫、蒸氣、有塵、有毒或有害氣體等環(huán)境下工作的起重機(jī)，應(yīng)采用能提供清潔空氣的密封性能良好的封閉司機(jī)室。在有暖氣的室內(nèi)工作的起重機(jī)司機(jī)室、或僅作輔助工作較少使用的起重機(jī)司機(jī)室，可是敞開式的，敞開式司機(jī)室應(yīng)設(shè)高度不小于 1m的護(hù)欄。除極端惡劣的氣候條件外，在工作期間司機(jī)室內(nèi)的工作溫度宜保持在15C?30C。長期在高溫環(huán)境工作的（如某些冶金起重機(jī)）司機(jī)室內(nèi)應(yīng)設(shè)降溫裝置，底板下方應(yīng)設(shè)置隔熱板。思考4、冶金起重機(jī)的隔熱防護(hù)和電控設(shè)備高溫防護(hù)措施一般有哪些要求？隔熱防護(hù)。起重機(jī)直接受高溫輻射部分應(yīng)設(shè)隔熱板等，如主梁和起重橫梁：下翼緣板下應(yīng)設(shè)有可靠的隔熱裝置，起重橫梁裝有傳感器時，應(yīng)有可靠的隔熱裝置；一般采用耐高溫的電纜；司機(jī)室受熱輻射的窗玻璃應(yīng)采用防紅外線輻射的鋼化玻璃。電控設(shè)備高溫防護(hù)措施。司機(jī)室、電氣室底面宜進(jìn)行隔熱，室溫一般不超過 30C，設(shè)冷風(fēng)機(jī)或空調(diào)機(jī)，地面上應(yīng)鋪設(shè)非導(dǎo)電性橡膠板；電動葫蘆應(yīng)具有高溫隔熱保護(hù)功能（如：設(shè)隔熱板）。二、起重機(jī)整體抗傾覆穩(wěn)定性（一） 基本要求與假定（教材P324，P325，P337）由自重載荷產(chǎn)生穩(wěn)定力矩，由除自重載荷外其他載荷產(chǎn)生傾覆力矩，它們都是對所規(guī)定的特定傾覆線計(jì)算的結(jié)果。在校核計(jì)算中，當(dāng)穩(wěn)定力矩的代數(shù)和大于傾覆力矩的代數(shù)和時，則認(rèn)為該起重機(jī)整機(jī)是穩(wěn)定的。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)算時制造商應(yīng)考慮此特定條件，給以明確說明并在核算時加上傾斜坡度的影響。（二） 流動式起重機(jī)的傾覆線車輪（輪胎）不帶懸架或懸架裝置被鎖定（見圖1和圖2）傾覆線為車輪著地點(diǎn)的連線。對于裝有雙后軸的底盤，應(yīng)考慮以下兩種情況：a）輪軸被固定或鎖定的情況下，用外輪胎的著地點(diǎn)；b）輪軸安裝在一個平衡梁上時，用平衡梁的軸線。圖i圖2起重機(jī)支承在外伸支腿上（見圖 3）:傾覆線是各支承中心的連線， 但除外伸支腿外，還存在柔性支承面（如充氣輪胎），則應(yīng)考慮此柔性支承面。圖3（三）流動式起重機(jī)整體抗傾覆穩(wěn)定性無風(fēng)試驗(yàn)或運(yùn)行時的整體抗傾覆穩(wěn)定性（靜穩(wěn)定性）在風(fēng)速不大于8.3m/s的風(fēng)載荷作用下，流動式起重機(jī)

作穩(wěn)定性試驗(yàn)或帶載運(yùn)行。用自重載荷和表 51規(guī)定的載荷計(jì)算出相應(yīng)的穩(wěn)定力矩和傾覆力矩， 來判定起重機(jī)是否符合整體抗傾覆穩(wěn)定性的條件。表51流動式起重機(jī)整體抗傾覆穩(wěn)定性校驗(yàn)的計(jì)算載荷一一無風(fēng)試驗(yàn)或運(yùn)行時起重機(jī)的狀態(tài)和計(jì)算條件載荷性質(zhì)計(jì)算載荷”c輪胎起重機(jī)、汽車起重機(jī)支腿伸岀 b或履帶起重機(jī)作用載荷1.25Pq+0.1F輪胎起重機(jī)、汽車起重機(jī)支腿收回 b作用載荷1.33Pq+0.1F輪胎起重機(jī)、汽車起重機(jī)或履帶起重機(jī)運(yùn)行最大運(yùn)行速度不大于0.4m/s作用載荷1.33pQ+0.1F輪胎起重機(jī)、汽車起重機(jī)或履帶起重機(jī)運(yùn)行最大運(yùn)行速度大于0.4m/s作用載荷1.5Pq+0.1FaFQ是在不同幅度下起重機(jī)的最大起升載荷。 F是將主臂質(zhì)量G（作用于質(zhì)心上）或副臂質(zhì)量g（作用于質(zhì)心上）按力矩相等原理換算到主臂端部或副臂端部的質(zhì)量 的重力。b與本表相對應(yīng)的條件是：起重機(jī)靜止不動，但作升降、變幅、臂架伸縮和回轉(zhuǎn)等動作的載荷試驗(yàn)，或者起重機(jī)作整機(jī)帶載運(yùn)行，但不作起升、變幅、臂架伸縮和回轉(zhuǎn)等動作。c“計(jì)算載荷”是與不大于8.3m/s的試驗(yàn)風(fēng)速相對應(yīng)的。在特殊情況下，如果要求限制最大起升載荷,制造商應(yīng)明確說明在抗傾覆穩(wěn)定的校核計(jì)算中采用的最大風(fēng)速值。當(dāng)考慮其他的最大風(fēng)速時，制造商也應(yīng)予以明確說明。有風(fēng)工作或運(yùn)行時的整體抗傾覆穩(wěn)定性（作業(yè)穩(wěn)定性）在工作風(fēng)載（規(guī)定的最大風(fēng)載荷）作用下流動式起重機(jī)不移動，但作起升、回轉(zhuǎn)、變幅、臂架伸縮等動作；或僅整機(jī)移動，但不作起升、回轉(zhuǎn)、變幅、臂架伸縮等動作。用自重載荷和表52（略）規(guī)定的載荷算出相應(yīng)的穩(wěn)定力矩和傾覆力矩，來判定起重機(jī)是否符合整體抗傾覆穩(wěn)定性的條件。整體抗后傾覆穩(wěn)定性抗后傾覆穩(wěn)定性是指起重機(jī)在工作狀態(tài)下，基本臂和最長主臂處于最大仰角，或者最長主臂與副臂組合處于最小幅度，吊鉤放置地面，風(fēng)從吊臂吹向平衡重，當(dāng)?shù)醣厶幱谡齻?cè)方和正后方時，吊臂一側(cè)的所有支腿或輪胎對地面的總壓力不得小于該工作狀態(tài)下整機(jī)自重的 15%。試驗(yàn)時起重機(jī)放置在堅(jiān)實(shí)、水平的支承面或軌道上（最大坡度為1%）；使外伸支腿脫離支承面，起重機(jī)支承在車輪（輪胎）上。思考5．汽車起重機(jī)穩(wěn)定性試驗(yàn)包括哪幾個方面？靜穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)（支腿伸出） 和抗后傾覆穩(wěn)定性要求及判定條件是什么?穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)包括靜穩(wěn)定、作業(yè)穩(wěn)定性和后翻穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。在支腿伸出狀態(tài)作靜穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)時，施加 1．25P+0．1F1的載荷而起重機(jī)不傾翻，則認(rèn)為起重機(jī)靜穩(wěn)定性是良好的；抗后傾覆穩(wěn)定性，應(yīng)采用支腿壓力測試的辦法來判定?？购髢A覆穩(wěn)定性時，起重機(jī)放置在堅(jiān)實(shí)、水平的支承面上（最大坡度為 1%）；使外伸支腿脫離支承面，起重機(jī)支承在輪胎上；基本臂和最長主臂處于最大仰角，或者最長主臂與副臂組合處于最小幅度，吊鉤放置地面，風(fēng)從吊臂吹向平衡重，當(dāng)?shù)醣厶幱谡齻?cè)方和正后方時，吊臂一側(cè)的所有支腿或輪胎對地面的總壓力不小于該工作狀態(tài)下整機(jī)自重的 15%。則認(rèn)為起重機(jī)的后翻穩(wěn)定性是良好的。（四）塔式起重機(jī)整體抗傾覆穩(wěn)定性塔式起重機(jī)的整體抗傾覆穩(wěn)定性有五種工況。（略）

思考6、試述塔式起重機(jī)平衡重和壓重的作用、布置特點(diǎn)。 （教材P259）答：平衡重的作用主要是：1） 增加抗傾覆力矩，保持整機(jī)的穩(wěn)定性；2） 減少主要由吊重和臂架自重引起的前傾力矩，使作用在回轉(zhuǎn)支承、塔身、底架的彎矩不致過大。平衡重的布置特點(diǎn)：1）平衡重總是布置在回轉(zhuǎn)中心外與臂架相對的一側(cè)，并與臂架一起回轉(zhuǎn)。2）設(shè)計(jì)選定的平衡重的重量和重心位置，應(yīng)使各種幅度工況時前傾力矩和后傾力矩盡量接近。壓重的作用主要是：壓重的作用主要保持整機(jī)穩(wěn)定性，特別是非工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。壓重的布置特點(diǎn)：壓重對稱安裝在底架上，不回轉(zhuǎn)。二、機(jī)械安全技術(shù)與檢驗(yàn)要求（一） 起升運(yùn)行回轉(zhuǎn)變幅機(jī)構(gòu)原理簡介（見教材）（二） 起升機(jī)構(gòu)電動機(jī)起升功率和軸上所需的轉(zhuǎn)矩1.穩(wěn)態(tài)起升功率PNPn當(dāng)起升機(jī)構(gòu)用同一臺電動機(jī)驅(qū)動時，其穩(wěn)態(tài)計(jì)算功率按式（7PnPnPqVq1000(7)式中:pN――電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)起升功率（kW；Pq――起升載荷（N）；vq――起升速度（m/s）； 起升機(jī)構(gòu)總效率。FQDFQD2ai（8）式中:m—穩(wěn)態(tài)起升額定起升載荷的轉(zhuǎn)矩（ N?m；Pq—額定起升載荷（N）;D——按最外層鋼絲繩中心計(jì)算的卷筒卷繞直徑（ m）；a—鋼絲繩滑輪組的倍率;i—由電動機(jī)軸到卷筒軸的總傳動比;—起升物品時起升機(jī)構(gòu)傳動裝置和滑輪組的總效率。n=0時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足的最低要求為了加速起升額定載荷或起升試驗(yàn)載荷，以及為補(bǔ)償電源電壓和頻率變化所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩?fù)p失， 電動機(jī)軸上轉(zhuǎn)速n=0時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足的最低要求：對直接起動的籠型異步電動機(jī)： M》1.6MnM――起動時（轉(zhuǎn)速n=0時）電動機(jī)軸上具有的轉(zhuǎn)矩。對繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)： M》1.9Mn對采用變頻控制的所有類型的電動機(jī)： M》1.4Mn（三）制動器1.支持制動器支持制動器的設(shè)置要求動力驅(qū)動的起重機(jī)（液壓缸驅(qū)動的除外），其起升、變幅、運(yùn)行、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)都應(yīng)裝可靠的制動裝置：當(dāng)機(jī)構(gòu)要求具有載荷支持作用（將起升的物品支持在懸空狀態(tài)）時，應(yīng)裝設(shè)機(jī)械常閉式制動器（支持制動器）。在運(yùn)行、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的傳動裝置中有自鎖環(huán)節(jié)的特殊場合，如能確保不會發(fā)生超額定應(yīng)力的運(yùn)動，也可以不用制動器。變速機(jī)構(gòu)換擋到中間位置時，制動器或其他裝置應(yīng)能自動地支持住物品。支持制動器的選擇（1） 起升機(jī)構(gòu)的每一套獨(dú)立的驅(qū)動裝置應(yīng)至少裝設(shè)一個支持制動器。吊運(yùn)液態(tài)金屬及其他危險物品的起升機(jī)構(gòu)，每套獨(dú)立的驅(qū)動裝置應(yīng)至少裝設(shè)兩個支持制動器。（2） 支持制動器應(yīng)是常閉式的，制動輪/盤應(yīng)裝在與傳動機(jī)構(gòu)剛性聯(lián)接的軸上。（3） 支持制動器的制動轉(zhuǎn)矩應(yīng)等于或大于制動軸上所需的計(jì)算制動轉(zhuǎn)矩MZ:Mz心竽 （9）式中：2aiKZ—制動安全系數(shù)；P—額定起升載荷（N）;D—按最外層鋼絲繩中心計(jì)算的卷筒的卷繞直徑（ m）;—物品下降時起升機(jī)構(gòu)傳動裝置和滑輪組的總效率；a—鋼絲繩滑輪組的倍率；i—由制動器軸到卷筒軸的總傳動比。對工作特別頻繁的起升機(jī)構(gòu)，其制動器應(yīng)進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。制動安全系數(shù)制動安全系數(shù)規(guī)定如下：（1） 一般起升機(jī)構(gòu)（通常為M5級及以下）不應(yīng)低于1.5;（2） 重要起升機(jī)構(gòu)（通常為M6級及以上）不應(yīng)低于1.75;

吊運(yùn)液態(tài)金屬和易燃易爆的化學(xué)品及危險品的起升機(jī)構(gòu)：每套驅(qū)動裝置應(yīng)裝有兩個支持制動器，每一個制動器的制動安全系數(shù)不低于1.25；對于兩套彼此有剛性聯(lián)系的驅(qū)動裝置，每套裝置應(yīng)裝有兩個支持制動器，每一個制動器的制動安全系數(shù)不應(yīng)低于1.1；對于采用行星差動減速器傳動，每套驅(qū)動裝置也應(yīng)裝有兩個支持制動器， 每一個制動器的制動安全系數(shù)不應(yīng)低于1.75。具有液壓制動作用的液壓傳動起升機(jī)構(gòu)：制動安全系數(shù)不應(yīng)低于1.25思考7:—臺QD10-13.5A6通用吊鉤橋式起重機(jī)，吊鉤和動滑輪組重量q=2.2kN,倍率m=3,起升起升電機(jī)額定功率Pe=25kW電機(jī)額定轉(zhuǎn)速ne=950r/min，減速器的減速比i=31.5,卷筒繩槽底直徑D=400mm鋼絲繩直徑d=14伽，機(jī)構(gòu)總效率n=0.9。請計(jì)算：(1)起升速度是多少？(2)選擇的起升機(jī)構(gòu)制動器的制動轉(zhuǎn)矩應(yīng)不小于多少？(3)如果起升速度提高為16.5m/min,選擇減速器的減速比， 并初步確定原來的電動機(jī)是否適用？(1) 起升速度v：Do=D+d=4OO+14=414(伽)v=neD。v=neD。im9503.140.41431.5313.1(m/min)(2)制動轉(zhuǎn)矩(3)起升速度提高為16.5m/min，減速器的減速比neDo

neDo

mV9503.1441410316.524.9取i=25穩(wěn)態(tài)起升功率PN穩(wěn)態(tài)功率PN=31.23Kw>R,原來的電動機(jī)不適用2.減速制動在起升機(jī)構(gòu)中，不宜采用無控制的物品自由下降方式，

速制動是用來將懸掛在空中的正在向下運(yùn)動的物品減速到停車或到一個較低的下降速度時實(shí)施停車制動。起升機(jī)構(gòu)的減速制動可以由機(jī)械式支持制動器來完成， 也可以由電氣制動來完成。電氣制動只用于減速制動，不能用于支持制動和安全制動。安全制動器在安全性要求特別高的起升機(jī)構(gòu)中， 為防止起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置一旦損壞而出現(xiàn)特殊的事故， 在鋼絲繩卷筒上裝設(shè)機(jī)械式制動器作安全制動用。此安全制動器在機(jī)構(gòu)失效或傳動裝置損壞導(dǎo)致物品超速下降， 下降速度達(dá)到1.5倍額定速度前自動起作用。思考8安全制動器的作用是什么？其與支持制動器的動作次序是怎樣的？重物失控情況下如何起保護(hù)作用？安全制動器的作用是保證安全制動器之前的所有傳動鏈環(huán)節(jié)中任一傳動件損壞或斷裂時，必須使安全制動器制動卷筒，被吊物件均可安全被支持不下落。正常起動時，安全制動器先打開，支持制動器后打開。正常制動時，支持制動器先制動，安全制動器應(yīng)延遲至主制動器制動動作完成后再制動。在緊急停止情況下，該制動器應(yīng)能在載荷以 1.5倍額定速度下降前自動動作。不設(shè)置制動器的條件在運(yùn)行、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的傳動裝置中有自鎖環(huán)節(jié)的特殊場合，如能確保不會發(fā)生超額定應(yīng)力或運(yùn)動，也可以不用制動器。以蝸輪蝸桿傳動方式為例說明：4.1機(jī)械自鎖與摩擦角的概念一般來說，運(yùn)動機(jī)構(gòu)就其機(jī)構(gòu)原理分析，只要加上足夠的驅(qū)動力，就會沿著驅(qū)動力的方向運(yùn)動起來。然而實(shí)際上由于某種原因，即使這個力增加到無窮大，都無法使它運(yùn)動起來。這種現(xiàn)象叫做機(jī)械自鎖。自鎖的原理可以從摩擦角的性質(zhì)得到解釋。在圖4中，法向反力N和切向反力F（即靜摩擦力）這兩個分力的合力R=N+F稱為全約束反力，它的作用線與接觸面的公法線成一偏角a,當(dāng)物塊處于平衡狀態(tài)時，靜摩擦力達(dá)到最大值，偏角a也達(dá)到最大值全約束反力與法線間夾角的最大值$稱為摩擦角。由圖4可知，tan$=fN/N=f，即摩擦角的正切等于靜摩擦系數(shù)f。由摩擦角的性質(zhì)可知，如全部主動力的合力作用線在摩擦角之內(nèi)，則無論這個力怎樣大，總有一反力 R與之平衡，物塊保持靜止（即自鎖）；反之，如全部主動力的合力作用線在摩擦角之外，則無論這個力怎樣小，物塊不能保持平衡。蝸輪蝸桿傳動裝置的自鎖原理及條件蝸輪蝸桿傳動如圖5所示，其自鎖原理與螺旋千斤頂基本相同，以螺旋千斤頂為例介紹其自鎖原理的應(yīng)用及條件。圖6是手搖螺旋千斤頂?shù)墓ぷ魇疽鈭D，螺母和螺紋的配合，可簡化為相當(dāng)于物塊放在斜面上（圖7）。當(dāng)轉(zhuǎn)動手柄6將物體4舉起后，千斤頂應(yīng)保證不論物體4的重量多么大，都不能驅(qū)動螺母5反轉(zhuǎn)，致使物體4自行降落下來，也就是要求千斤頂在物體4的重力作用下，必須具有自鎖性。這與蝸輪蝸桿傳動懸停重物時，限制重物不能自行帶動蝸輪反轉(zhuǎn)使重物墜落的要求是一樣的。可以推導(dǎo)出當(dāng)螺旋的升角（圖 7）a^$（摩擦角）時，該千斤頂在物體重力作用下不能自行反轉(zhuǎn)的自鎖條件。同理可以推導(dǎo)出蝸輪蝸桿傳動的自鎖條件是蝸桿升角（圖5）入三摩擦角由tan$=fN/N=f可知，靜摩擦系數(shù)f越大，摩擦角的角度$也越大。靜摩擦系數(shù)與接觸物體的材料及表面情況（粗糙度、溫度和濕度等）有關(guān)，而與接觸面積大小無關(guān)。采用蝸輪蝸桿傳動裝置時的設(shè)計(jì)、制造、使用及檢測要求（1）滿足自鎖條件為提高表面硬度，增加耐磨性，蝸桿通常選用鋼質(zhì)材料；為使蝸輪蝸桿之間的傳動具有良好的減磨性，蝸輪材料通常選用青銅材料。鋼與青銅之間的摩擦系數(shù)：f=0.1?0.15（動摩擦?xí)r還要小一些）。由tan$=f可求得摩擦角$ =6°?8°。要保證渦輪渦桿傳動裝置具有自鎖性，就必須保證蝸桿的升角小于摩擦角，即必須保證蝸桿的升角入v 6°?8°。這是采用蝸輪蝸桿傳動裝置不用制動器時的首要條件。（2）不超過蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)限定的額定應(yīng)力在滿足自鎖條件的前提下，還要保證在懸停設(shè)計(jì)規(guī)定載荷（包括試驗(yàn)載荷）的情況下，傳動裝置的結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞或失效。對于蝸輪蝸桿傳動來說主要是兩個方面：a.不超過蝸輪齒根處彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面接觸疲勞強(qiáng)度；b.不超過蝸桿軸的強(qiáng)度。（3）不產(chǎn)生超出設(shè)計(jì)規(guī)定的運(yùn)動a.自鎖條件達(dá)不到或破壞了，如在使用中由于磨損、間隙加大等因素使得蝸桿升角變化或由于原接觸面加工粗糙、磨合過程中接觸面間的摩擦系數(shù)改變等都可能出現(xiàn)這種情況，造成傳動裝置在重力作用下反轉(zhuǎn)，釀成事故；b.蝸桿軸剛度不足，在外力作用下變形過大，造成輪齒應(yīng)力集中，影響蝸桿與蝸輪正確嚙合產(chǎn)生失去控制的運(yùn)動。5.制動距離起升機(jī)構(gòu)制動器的制動距離應(yīng)滿足起重機(jī)使用要求。對于需要控制下降制動距離的起重機(jī)，其制動距離（控制器轉(zhuǎn)回零位后，從制動器斷電至物品停止時的下滑距離）一般可控制為不大于1min內(nèi)穩(wěn)定起升距離的1/65。6.制動器的自動補(bǔ)償功能宜選擇對制動襯墊磨損有自動補(bǔ)償功能的制動器。制動襯墊雖是一個易損件，但起著保證制動力矩的重要作用。松閘間隙調(diào)整包括必須兩個方面：即一方面要求松閘器的實(shí)際行程合乎要求（通常小于額定行程，大上閘慢），以保證兩側(cè)制動瓦的松閘間隙的和為定值。例如短行程制動器通過調(diào)整帶螺紋的松閘頂桿來完成。液壓電磁鐵（見教材P59）可自動保證松閘行程為定值，其工作原理：當(dāng)線圈4通電后，動鐵芯3被靜鐵芯3吸引向上運(yùn)動，將兩鐵芯間隙里的油液擠出，這些油液推動活塞14將推桿13壓出。普通電磁鐵的實(shí)際動作行程隨著制動襯料的磨損逐漸增長，液壓電磁鐵的行程則是恒定的，其大小可由墊20的厚度調(diào)整。在制動襯料磨損以前，活塞在最高位置，隨著制動襯料的磨損，活塞逐漸降到最低位置，活塞的這段行程稱為補(bǔ)償行程?；钊蛳屡懦龅挠?，是通過底部單向閥流出的，使活塞充分下降，讓制動瓦塊將制動輪抱緊。另一方面要求兩側(cè)的松閘間隙相等，以保證兩側(cè)制動瓦同時上閘，滿足制動力矩足夠和制動輪軸不受彎矩的要求。為此，所有制動器都設(shè)有特殊裝置調(diào)整間隙，如最簡單的就是裝設(shè)可手動調(diào)整的頂螺釘。自動保證兩側(cè)的松閘間隙相等的方法，有以下兩種典型型式，一種如圖A,在左右兩個制動臂上裝設(shè)兩個剛度相等的彈簧，根據(jù)平衡條件，兩側(cè)的彈簧力相等，則兩彈簧壓縮量必然相等，也就保證了松閘間隙相等。另一種是用一個具有自鎖性質(zhì)的自動補(bǔ)償裝置，其原理是：支架上用鉸連接一個擺動的鎖片2，滾子4可以在鎖片2的槽中移動。當(dāng)制動襯墊磨損后，在上閘時制動臂1將鎖片2向里拉（鉸點(diǎn)5處有彈簧墊圈所產(chǎn)生的摩擦力防止鎖片2自動向里移動）。這時滾子4在自重作用下落下，保持緊貼支架斜面的位置，斜面斜度很小，具有自鎖性，使鎖片2不能向外退回，這樣就限制了鎖軸3的行程，從而保證松閘間隙總是定值3。思考9：請回答以下問題：（1）指出圖1中零件1、8、14、16的名稱。（2）說明件16的作用及要求。（3）試述松閘間隙調(diào)整的目的及要求。（1）1、液壓松閘器；8、主彈簧；14、制動襯墊；16、自動補(bǔ)償裝置（2）件16的作用是保證制動輪兩側(cè)的間隙相等，其要求是兩個補(bǔ)償裝置內(nèi)彈簧的剛度相同。（3）松閘間隙調(diào)整包括必須兩個方面：即一方面要求松閘器的實(shí)際行程合乎要求（通常小于額定行程，大上閘慢），以保證兩側(cè)制動瓦的松閘間隙的和為定值。例如短行程制動器通過調(diào)整帶螺紋的松閘頂桿來完成。液壓電磁鐵可自動保證松閘行程為定值。另一方面要求兩側(cè)的松閘間隙相等，以保證兩側(cè)制動瓦同時上閘，滿足制動力矩足夠和制動輪軸不受彎矩的要求。（四）鋼絲繩鋼絲繩選用原則（1）起重機(jī)用鋼絲繩應(yīng)符合GB/T20118的要求，優(yōu)先采用線接觸型鋼絲繩。（2）當(dāng)起重機(jī)進(jìn)行危險物品裝卸作業(yè)（如吊運(yùn)液態(tài)熔融金屬、高放射性或高腐蝕性產(chǎn)品等），或吊運(yùn)大件物品、重要設(shè)備，且起重機(jī)的使用對人身安全及可靠性有較高要求時，應(yīng)采用GB8918中規(guī)定的鋼絲繩。吊運(yùn)熔化或熾熱金屬的鋼絲繩，應(yīng)采用金屬繩芯或金屬股芯等耐高溫的重要用途鋼絲繩。（3）鋼絲繩在滑輪和卷筒上的卷繞直徑的選擇要以起升機(jī)構(gòu)的工作級別為依據(jù)。但對于要經(jīng)常拆卸的起重機(jī)（如建筑用起重機(jī)）和流動式起重機(jī)，由于要求滑輪、卷筒等與鋼絲繩相關(guān)的部件尺寸緊湊，重量較輕，且可以經(jīng)常更換鋼絲繩，故滑輪、卷筒的卷繞直徑允許比所在起升機(jī)構(gòu)工作級別低一級選用，但最低工作級別不應(yīng)低于M3級。（4）當(dāng)起重機(jī)進(jìn)行危險物品裝卸作業(yè)（如吊運(yùn)液態(tài)熔融金屬、高放射性或高腐蝕性物品等）時，宜按比該類起重機(jī)機(jī)構(gòu)通常的工作級別高一級的機(jī)構(gòu)來選擇鋼絲繩滑輪和卷筒的卷繞直徑。（5）選用線接觸型鋼絲繩時，對起升高度較大，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)，宜采用多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩必要時還應(yīng)有防止鋼絲繩旋轉(zhuǎn)的裝置和措施；當(dāng)鋼絲繩在腐蝕性較大的環(huán)境中工作時，應(yīng)采用鍍鋅鋼絲繩。（6）起升和非平衡變幅機(jī)構(gòu)不應(yīng)使用接長的鋼絲繩。（7）起重機(jī)的承載鋼絲繩直徑，一般不宜小于 6mm。鋼絲繩直徑的選擇計(jì)算2.1確定起重用鋼絲繩最大工作靜拉力應(yīng)考慮的因素思考10：—起重機(jī)的額定起升載荷；—下滑輪組和取物裝置的自重重力；—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)；—起升高度超過50m時寸，一般要計(jì)及鋼絲繩的自重重力；—在上極限位置若鋼絲繩與鉛垂線夾角大于22.5°時，還需要考慮由鋼絲繩的傾斜引起鋼絲繩拉力的增大；—鋼絲繩系統(tǒng)的總傳動效率 。2.2鋼絲繩選用計(jì)算（教材P34,35）（1） c系數(shù)法dminC、、S （9）本方法只適合用于運(yùn)動繩。（2） 最小安全系數(shù)法本方法對運(yùn)動繩和靜態(tài)繩都適用。 按與鋼絲繩所在機(jī)構(gòu)工作級別有關(guān)的安全系數(shù)選擇鋼絲繩直徑。Fo>Sn （10）式中：Fo——鋼絲繩的整繩最小破斷拉力（kN）;S――鋼絲繩最大工作靜拉力（kN）；n——鋼絲繩的最小安全系數(shù)。鋼絲繩受力均衡的裝置載荷由多根鋼絲繩支承時，宜設(shè)置能有效地保證各根鋼絲繩受力均衡的裝置。如果結(jié)構(gòu)上無法消除載荷在各鋼絲繩之間分布的不均勻性，則應(yīng)在設(shè)計(jì)中予以考慮。（五）滑輪（組）和卷筒滑輪和卷筒的卷繞直徑按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪和卷筒的卷繞直徑：Dhdh—卷筒、滑輪和平衡滑輪的卷繞直徑與鋼絲繩直徑之比值卷筒A滑輪h2平衡滑輪h3根據(jù)機(jī)構(gòu)工作級別查表。采用抗扭轉(zhuǎn)鋼絲繩時，h值按比機(jī)構(gòu)工作級別高一級的值選??；對于流動式起重機(jī)及某些水工工地用的臂架起重機(jī)，建議取h1=16，h2=18，與工作級別無關(guān)。思考11：起重機(jī)滑輪直徑與鋼絲繩直徑之比為什么要保持一定的值?過大過小有何影響?為提高鋼絲繩的使用壽命，必須降低鋼絲繩經(jīng)過滑輪時的彎曲應(yīng)力和擠壓應(yīng)力，所以滑輪不能過??；如果過大又會影響結(jié)構(gòu)的整體布置和緊湊。2.繩槽半徑鋼絲繩的使用壽命不僅與其彎曲半徑，即滑輪、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)?；?、卷筒的繩槽半徑r與鋼絲繩名義直徑d的比值也應(yīng)有確定的值：r（0.53~0.6）d。（思考12：鋼絲繩的使用壽命的影響因素及限定繩槽半徑的原因）3.鋼絲繩允許偏斜角及排列要求（思考13：）（1）鋼絲繩繞進(jìn)或繞出滑輪槽時的最大偏斜角（即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面之間的夾角）不應(yīng)大于5°。（2）鋼絲繩繞進(jìn)或繞出卷筒時，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°。（3）對于無繩槽多層卷繞卷筒，當(dāng)未采用排繩器時鋼絲繩中心線與卷筒軸垂直平面的偏離角度不應(yīng)大于 1.7°。（4）鋼絲繩在卷筒上應(yīng)能按順序整齊排列。只纏繞一層鋼絲繩的卷筒，宜做出繩槽。用于多層纏繞的卷筒，宜提供排繩裝置或便于鋼絲繩自動轉(zhuǎn)層纏繞的凸緣導(dǎo)板等結(jié)構(gòu)。鋼絲繩在卷筒上繩端的固定4.1多層纏繞的卷筒，應(yīng)有防止鋼絲繩從卷筒端部滑落的凸緣。凸緣直徑應(yīng)比最外層鋼絲繩直徑大 2倍。4.2當(dāng)?shù)蹉^處于工作位置最低點(diǎn)時， 卷筒上纏繞的鋼絲繩，除固定繩尾的圈數(shù)外，不應(yīng)少于 2圈(塔式起重機(jī)不應(yīng)少于3圈)。當(dāng)?shù)蹉^處于工作位置最高點(diǎn)時，卷筒上還宜留有至少1整圈的繞繩余量。4.3卷筒上鋼絲繩尾端的固定裝置， 應(yīng)安全可靠并有防松或自緊的性能。如果鋼絲繩尾端用壓板固定，固定強(qiáng)度不應(yīng)低于鋼絲繩破斷拉力的 80%且至少應(yīng)有兩個相互分開的壓板夾緊，并用螺栓將壓板可靠固定。設(shè)計(jì)安裝壓板時一定要注意各壓板受力的均勻性， 否則第一個壓板很難達(dá)到要求。 鋼絲繩尾端拉力的計(jì)算，按公式：S固=雖 (11)e(a=2n,S固=0.533Smax；a=4n,S固=0.286Smax；a=6n,

S固=0.152Smax。大致規(guī)律是當(dāng)卩=0.1時，每增加1圈，S固約n , ,減小1倍，即基本符合S固=[(1/2)]Smax,若在前4圈作較n精確的估算，則S固=[(1/2) +0.03]Smaxo思考14:GB3811-2008對鋼絲繩在卷筒上纏繞的安全圈數(shù)是怎樣規(guī)定的？如果已知繞入卷筒的鋼絲繩最大靜拉力為25000N,安全圈數(shù)是2圈，請現(xiàn)場估算卷筒上固定鋼絲繩的壓板處的拉力約為多少。當(dāng)?shù)蹉^處于工作位置最低點(diǎn)時，卷筒上纏繞的鋼絲繩，除固定繩尾的圈數(shù)外，不應(yīng)少于2圈（塔式起重機(jī)不應(yīng)少于3圈）。當(dāng)?shù)蹉^處于工作位置最高點(diǎn)時，卷筒上還宜留有至少1整圈的繞繩余量。S固=[（1/2）n+0.03]Smax=25000N*[（1/2）2+0.03]=25000*0.28=7000N（或粗略為6250N）5.滑輪組倍率（教材P50）思考15：現(xiàn)場檢驗(yàn)一臺起重量為80噸用于吊運(yùn)熔融金屬的通用橋式起重機(jī)，起重機(jī)的工作級別為A7,弓I入卷筒的鋼絲繩為2根，吊鉤組有5個滑輪。請問：（1） 何為滑輪組倍率？該臺設(shè)備的滑輪組倍率為多少？（2） 選取起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩的安全系數(shù)，應(yīng)主要考慮哪幾方面因素？（3） 本臺起重機(jī)鋼絲繩的安全系數(shù)應(yīng)選為多少？（1） 鋼絲繩倍率為：通過吊鉤滑輪組的撓性件分支數(shù)與弓入卷筒的撓性件根數(shù)之比。該臺設(shè)備的倍率為：5X2/2=5（2） 鋼絲繩的安全系數(shù)與起升機(jī)構(gòu)的工作級別、所吊物件的重要性及使用環(huán)境要求等因素有關(guān)。（3） 本臺起重機(jī)鋼絲繩選用的安全系數(shù)應(yīng)為不小于7。（六）吊鉤起重機(jī)械不應(yīng)使用鑄造吊鉤。當(dāng)使用條件或操作方法會導(dǎo)致物品意外脫鉤時，應(yīng)采用帶防脫繩閉鎖裝置的吊鉤；當(dāng)?shù)蹉^起升過程中有被鉤掛住的危險時，應(yīng)選用安全吊鉤或采取其他有效措施。四、安全防護(hù)裝置設(shè)置與檢驗(yàn)要求安全防護(hù)裝置是防止起重機(jī)械事故的必要措施。包括限制運(yùn)動行程和工作位置的裝置、防起重機(jī)超載的裝置、防起重機(jī)傾翻和滑移的裝置、聯(lián)鎖保護(hù)裝置等，應(yīng)根據(jù)起重機(jī)的用途和工作要求設(shè)置。1.限制運(yùn)動行程和工作位置的安全裝置1.1起升高度限位器起升機(jī)構(gòu)均應(yīng)裝設(shè)起升高度限位器。當(dāng)取物裝置上升到設(shè)計(jì)規(guī)定的上極限位置時，應(yīng)能自動切斷起升動力源。在此極限位置的上方，還應(yīng)留有足夠的空余高度，以適應(yīng)上升制動行程的要求。在特殊情況下，還可裝設(shè)防止越程沖頂?shù)牡诙壠鹕叨认尬黄?。需要時，還應(yīng)設(shè)下降深度限位器；當(dāng)取物裝置下降到設(shè)計(jì)規(guī)定的下極限位置時，應(yīng)能自動切斷下降動力源。電動機(jī)作上述運(yùn)動方向的電源切斷后，仍需保留作相反方向運(yùn)動的電源。用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動，中間無電氣、液壓、氣壓等連接環(huán)節(jié)而直接進(jìn)行機(jī)械連接的起升機(jī)構(gòu)，可以配備燈光或聲響報警裝置，以替代限位開關(guān)。1.2運(yùn)行行程限位器起重機(jī)和起重小車（懸掛型電動葫蘆運(yùn)行小車除外），應(yīng)在每個運(yùn)行方向裝設(shè)運(yùn)行行程限位器，在達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的極限位置時自動切斷前進(jìn)方向的動力源。在運(yùn)行速度較高（如大于100m/min），或停車定位要求較嚴(yán)的情況下，宜根據(jù)需要裝設(shè)兩級運(yùn)行行程限位器，第一級發(fā)出減速信號并按規(guī)定要求減速，第二級應(yīng)能自動斷電并停車。如果在正常作業(yè)時起重機(jī)經(jīng)常到達(dá)運(yùn)行的極限位置，司機(jī)室的最大減速度不應(yīng)超過2.5m/s2。1.3幅度限位器（1）對動力驅(qū)動的動臂變幅的起重機(jī)（液壓變幅除外）應(yīng)在臂架俯仰行程的極限位置處設(shè)臂架低位置和高位置的幅度限位器。（2）對采用移動小車變幅的塔式起重機(jī)，應(yīng)裝設(shè)幅度限位裝置以防止可移動的起重小車快速達(dá)到其最大幅度或最小幅度處。最大變幅速度超過40m/min的起重機(jī)，在小車向外運(yùn)行且當(dāng)起重力矩達(dá)到額定值的 80%時，應(yīng)自動轉(zhuǎn)換為低速運(yùn)行。1.4幅度指示器具有變幅機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，應(yīng)裝設(shè)幅度指示器（或臂架仰角指示器）。1.5防止臂架向后傾翻的裝置具有臂架俯仰變幅機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，應(yīng)裝設(shè)防止臂架后傾裝置（例如一個帶緩沖的機(jī)械式的止擋桿）,以保證當(dāng)變幅機(jī)構(gòu)的行程開關(guān)失靈時，能阻止臂架向后傾翻。1.6回轉(zhuǎn)限位不設(shè)回轉(zhuǎn)集電滑環(huán)或需要限制回轉(zhuǎn)范圍時，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)裝設(shè)回轉(zhuǎn)角度限位器。1.7回轉(zhuǎn)鎖定裝置需要時，流動式起重機(jī)及其他回轉(zhuǎn)起重機(jī)或起重機(jī)的回轉(zhuǎn)部分應(yīng)裝設(shè)回轉(zhuǎn)鎖定裝置。1.8支腿回縮鎖定裝置工作時利用支腿支承作業(yè)的流動式起重機(jī)，支腿伸出定位應(yīng)由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；且應(yīng)裝設(shè)支腿回縮鎖定裝置，使支腿在縮回后，能可靠地鎖定。1.9防碰撞裝置當(dāng)兩臺或兩臺以上的起重機(jī)或起重小車運(yùn)行在同一軌道上時，應(yīng)裝設(shè)防碰撞裝置。在發(fā)生碰撞的任何情況下，司機(jī)室內(nèi)的減速度不應(yīng)超過5m/s2。1.10緩沖器及端部止擋6.3.5緩沖器緩沖器應(yīng)按碰撞動能及最大碰撞力，并考慮緩沖行程來選用，允許的最大減速度為4m/s2。在軌道上運(yùn)行的起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起重小車的運(yùn)行機(jī)構(gòu)及起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)等均應(yīng)裝設(shè)緩沖器或緩沖裝置。緩沖器或緩沖裝置可以安裝在起重機(jī)上或軌道端部止擋裝置上。軌道端部止擋裝置應(yīng)牢固可靠，防止起重機(jī)脫軌。螺桿和齒條等變幅驅(qū)動機(jī)構(gòu)，還應(yīng)在變幅齒條和變幅螺桿的末端裝設(shè)端部止擋防脫裝置，以防止臂架在低位置發(fā)生墜落。1.11偏斜指示器或限制器跨度大于40m的門式起重機(jī)和裝卸橋應(yīng)裝設(shè)偏斜指示器或限制器。當(dāng)兩側(cè)支腿運(yùn)行不同步而發(fā)生偏斜時，能向司機(jī)指示出偏斜情況，在達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值時，還應(yīng)使運(yùn)行偏斜得到調(diào)整和糾正。1.12水平儀利用支腿支承或履帶支承進(jìn)行作業(yè)的起重機(jī)，應(yīng)在下車架或底座上裝設(shè)水平儀，檢查起重機(jī)底座的傾斜程度。防超載的安全裝置2.1起重量限制器2.2起重力矩限制器極限力矩限制裝置對有自鎖作用的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，應(yīng)設(shè)極限力矩限制裝置。保證當(dāng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動受到阻礙時，能由此力矩限制器發(fā)生的滑動而起到對超載的保護(hù)作用。防傾翻和抗風(fēng)防滑安全裝置3.1抗風(fēng)防滑裝置（思考16）抗風(fēng)防滑安全性是指起重機(jī)在正常工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)下抵抗風(fēng)力作用而發(fā)生滑行的能力。工作狀態(tài)下的抗風(fēng)防滑安全性通常用制動裝置加以保證，非工作狀態(tài)下的抗風(fēng)防滑安全性一般用防風(fēng)夾軌器、錨定裝置來保證。（1）室外工作的軌道式起重機(jī)應(yīng)裝設(shè)可靠的抗風(fēng)防