起重作业知识(经典起重培训课件)_第1页
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第一章概论第一节起重作业四要素在长期的生产实践中,人民根据成功的经验和失败的教训,摸索出一条起重作业的基本规律起重作业的四要素。即从事起重作业的人员在进行起重作业之前,必须熟悉作业环境,了解重物的形状和结构,掌握重物的重量,正确配备起重工具和设备。之所以称其为四要素,是因为这四个方面对起重作业是缺一不可的,哪怕仅其中一个方面做得不好,就会使起重作业失去安全和效率的基础。一、熟悉作业环境作业环境是指作业场地周围的进路是否畅通土质是否坚固卷扬导向滑轮生根点是否牢固可靠室内吊装是否有充分的条件吊装的设备厂房高低宽窄的尺寸是否已掌握堆放生根场地承压抗拉是否可靠坚固地面空间是否有设备或障碍物吊运物周围是否有人本人站立在上风还是下风等等。在实际作业中,如有一点疏忽,就可能造成事故。二、了解重物的形状和结构了解重物的形状和结构的目的是掌握工作物的重心,正确选择起重吊挂点,保证所吊重物不受损坏。在实际起重搬运作业中,会碰到各种各样不同形状、不同结构的重物。每次起重搬运都必须按照其形状、结构,采用适当的起重搬运方法,否则会导致事故。在了解工作物的形状尺寸和其特性时,也要了解其内部结构,防止只看外表不看实质,错误判断起重吊挂点而造成事故。三、掌握重物的重量掌握重物的重量,对起重挂钩工作来说是极为重要的。不考虑重量,不明确掌握重物重量的重要性,就不能正确配备工具和设备。对重物重量失估,是许多起重事故的重要原因。1计算法体积比重(密度)。2查阅图纸或查阅铭牌加调查研究。因为图纸、铭牌只标明主体重量,一般不标出辅助件和盛装流体等物的重量。3经验比较估算法指在无法查阅和计算重物重量的情况下采用物与物比,即与已知重量物的大小相比综合出近似重量数加系数,还可以采用化整为零的分解比较估算方法。起重作业人员必须熟知自身的高度、脚步的尺寸、虎口的大小等数据和经常接触物的比重,便于实际操作中无据可查时运用。总之起重作业人员要把经验的估算方法与科学的计算方法结合出来,计算出实际工作物的重量,以便于正确的配备设备和工具。四、正确配备工具设备配备工具设备时,必须考虑重物的大小、高低、重轻、形状、结构、材料性质及各种复杂系数等情况,在某些起重作业中,还要考虑当时的地形地物、设备、建筑物等各种条件。配备工具设备的原则是安全和合理。往往有这样一种情况,为了保证安全任意地加大安全系数,不顾经济效益和操作的可能性,这是不合理的;另一种倾向是,为了省工省料,贪图方便和经济效益而忽视安全,在这方向的事故教训很多。安全合理地配备工具设备是一项细致而复杂的工作,两者不可偏废,要做到这一点,就必须在实践中不断总结,将实践经验与科学知识结合起来,提高自己的操作技能。第二节物体的重心和稳性一、物体的重心在起重作业中,物体的吊装、翻身,钢丝绳受力的分配,组件的吊装等等都要考虑物体的重心。如果没有找正重心,在起吊时,钢丝绳由于受力分配不均,甚至会使重物在起吊过程中发生倾倒。任何物体都要受到地球的吸收力,物体内部各点都要受到重力的作用。各点重力的合力就是整个物体的重力,合力的作用点就是物体的重心。一个物体无论在什么地方,不论怎样安放,它的重心在物体内部的位置是不变的。物体的重心的计算方法物体的重心可由数学方法求得形状规则的物体其重心位置比较容易确定,如长方形物体,其重心位置在对角线的交点上。如果物体是由两个或两个以上的外形组成,则可分别求出各部分的重心。然后用力矩的方法求出整个物体的重心。图11所示为一角钢截面,设角钢材料的密度为,截面厚度为,则矩形I的质量为PISI;矩形的质量为PS;整个角钢截面的质量为PPIP(SIS)设角钢截面重心的坐标为XC、YC,根据力矩平衡原理得假定整个截面被分割多个规则截面,则可将上述公式写成以下的通用形式XYC120SXSPXCSYSYYC平面图形的重心(通常称为形心)也可按上述公式确定。物体如果具有对称面、对称轴或对称中心,则该物体的重心一定在其对称面、对称轴或对称中心上。二、物体的稳性1)物体稳定的条件如果一个静止的物体在受到振动或外力推动下容易倾倒,则该物体稳定性差;反之,在受到外力振动或推动下,物体仍保持静止形态或虽然发生一定程度的倾斜,但去掉外力后物体能立即恢复原状,则称该物体稳定性好。物体重心越低,支承面越大,物体的稳定性越好;物体的重心位置越高,支承面越小,物体稳定性越差,因此物体处于稳定的条件是重心位置低,支承面大。2)物体的几种状态一般物体的翻身都要经过四种基本状态,这四种状态是稳定状态、稳定平衡状态、不稳定状态和倾覆状态。如图12所示(图中A为支承面)(1)稳定状态。其重力作用线通过支承面的中点。在这种状态下物体的支承面最大。(2)稳定平衡状态。如图12所示,使位置A的物体稍微倾斜于位置B所示状态。这时物体重心位SYXICI不要不要不要图12置略有升高,但其重力作用线仍在支承面范围内,当外力取消后,物体仍能回复到位置A的状态。(3)不稳定状态。使处于位置B的物体继续倾斜到位置C)时,物体的重心位置又略有升高,重力作用线通过其支承点。从理论上讲,当外力拆除后,物体将静止于此位置上,而实际上不可能。因为只要略有震动,物体就会向左或向右倾斜,这种状态称为物体的不稳定状态。在大件翻身时,常常需要利用这种状态。(4)倾覆状态。对处于位置C的物体再稍加外力,使其继续向右斜至D位置,此时其重力作用线已处于支承面之外,物体将会倾覆。第三节吊点的选择原则在起吊重物时,为了使物体稳定而不致倾斜、翻倒或转动,就必须正确地选择起吊点。(1)吊有起吊耳环的物体对于有起吊耳环的物体,此吊环是经过强度校核,并符合强度要求的,因此在吊运有起吊耳环的物体时,吊点应使用原设计吊耳。(2)吊圆形、长形物体吊圆木、圆钢及长形重物时,两吊点的位置应选在重心两端的对称点上。对于圆长形重物,可由其重心将重物分为两部分,理想的吊点在每一部分的重心位置。(3)吊方形重物起吊方形重物一般采用四个吊点,这四个吊点的位置宜选择在四边对称的位置上。(4)拖拉长形重物拖拉长形重物有两种方法,一种是顺长拖拉,一种是横向拖拉。顺长拖拉时,捆线部位应在重物重心的稍前端;横向拖拉时,捆线部位应与重心等距离的两端,并要加托板和定板管子。(5)重物翻身对于大型而笨重的重物,着地翻身时,应根据重物的重心位置,认真研究和确定吊环位置。每个吊环的承受强度,应达到被翻身重物的总重,即每个吊点都能承受重物的全部载荷。重物起吊以后着地时状态应为不稳定状态,这种外力稍加推动下就可以使重物倒向相反方向。如果重物着地时的状态为倾覆状态,重物就可能突然倾倒,崩断钢丝绳而造成事故。对大直径的薄型件吊点选择,特别要注意被吊物的结构强度。有些构件直径大、型较薄;有的是用型钢组成的机件,吊装时因应力集中或刚度不够等原因容易引起变形。因此在吊装前应对机件采取必要的临时加固措施,以保证在吊装过程中机件有足够的刚度,不致使机件产生变形。薄壁管在吊装过程中容易变形,因此在吊装前应对吊点位置外的管子内径进行临时加固,以防在吊装过程中产生变形。第四节吊挂重物的方法与吊索强度变化的关系使用钢丝吊索或其它纤维绳吊索吊挂重物时,由于吊挂重物的方法不同,往往使吊索形成不同角度的折弯,从而影响吊索的抗拉强度。使用钢丝绳、纤维绳、链条等吊索,两根吊索平行进行垂直吊挂(即吊角为零)时,吊索的抗拉强度最大。两根吊索呈一定角度吊挂时,吊索的抗拉强度随两根吊索所形成的吊角的增大而降低。实验表明当使用钢丝绳吊索吊挂有硬角的物体时,如果不加衬垫,起吊后钢丝绳与货物硬角边相接触的部位将被折弯变形,这时吊索的抗拉强度要降低50左右。所吊重物的边角是锐角时比边角为直角时吊索的强度降低更多。用钢丝绳吊索吊挂四边为直角的木箱时,由于钢丝绳可勒进木箱的边角,因而吊索折弯的内角大于直角(即吊索的弯度小),其弯形相应减小,抗拉强度也比吊挂直角钢材时降低得少一些。把钢丝绳吊索绕过圆筒进行破断拉力试验时,如果圆筒直径为钢丝绳直径的20倍,则钢丝绳的破断拉力要降低10;如果圆筒直径为其10倍,则破断拉力要降低20。在实际起吊作业中,钢丝绳吊索一般受通过扣眼勒紧或挂在平钩上,卸扣横销等直径较小的工具上,这样因吊索被大幅度的折弯,其极限载荷降低2030左右。综合上述,凡吊挂有边角的直角重物和重物棱角的圆度较小时,应当在接触吊索的部位加衬垫,以尽可能地减少吊索的弯度和变形,防止影响吊索的抗拉强度。第五节吊角与吊索载荷变化的关系使用钢丝吊索和纤维吊索等吊挂重物时,双索吊挂和四索吊挂在吊索间都要形成一定的角度,吊索所承受的载荷将随吊角的大小而变化。当两根吊索都分别以垂直于地面的方法吊挂一件重物时,吊索间相互平行没有形成角度。当两根吊索相交于一点倾斜吊挂一件重物时,吊索间所形成的角度就是吊角。一般对左右形状对称、重心位于中央的重物,使用两根长度相等的吊索吊挂,使每根吊索都承受相同的载荷。采用这种吊挂方式时,两根吊索所形成的吊角在30150的各种情况下的每根吊索承受的载荷值变化情况如表11。表11吊角尺寸与吊索承受载荷大小变化的关系吊角张力T压缩力P01000301040276011605890141100120200173150386373从表中所列吊角与载荷变化情况下可以看出随着吊角的增大,吊索所承受到载荷也相应地大幅度增加。因此必须根据重物重量、吊角的大小、使用的吊索根数以及重物的吊挂位置等具体情况,选择吊索的种类及规格尺寸。第二章绳索、工具第一节麻绳一、麻绳的性能及种类麻绳是常用的绳索之一。它轻便,性软,容易绑扎,但强度较低,磨损较快,受潮后又容易腐烂,且新旧麻绳强度变化很大。所以,只有起吊重量较小时才用麻绳。在起重工作中一般采用机制的麻绳,因为机制麻绳搓拧得均匀、紧密,比人工搓拧的麻绳抗拉力大。麻绳是用大麻纤维编织的。常用的麻绳有三股、四股、九股三种。如图21所示。麻绳还分油浸麻绳和不油浸麻绳两类。油浸麻绳不易腐烂,但质地较硬,不易弯曲,强度较不油浸麻绳降低10左右。在吊装作业中一般都不采用油浸麻绳。二、麻绳的计算(1)在使用麻绳时,必须对强度进行验算,看它能否符合安全要求,其验算公式如下式中P允许起吊重量,公斤;SB麻绳的破断拉力,公斤;K麻绳的安全系数。表21为麻绳的安全系数表,表22为旗鱼牌白麻绳性能表。在现场工作中,只知道起吊物体的重量,而需求得选用多大直径的麻绳时,可用公式(22)进行计算允许吊重量为12BABC公斤20816KSPB表21麻绳的安全系数K使用情况安全系数K一般起吊作业缆风绳千斤绳绑扎绳吊人绳566101014【例21】有一直径为D20毫米国产旗鱼牌白麻绳,在作千斤绳使用时,允许吊重量为多少解查表21和表22得该麻绳的破断拉力SB1600公斤,安全系数K8。应用公式(21)即可求得该麻绳允许吊重量P为表22旗鱼牌白麻绳性能表直径D安全载重(公斤)公制(毫米)英制(英寸)每捆(220米)重量(公斤)破断拉力SB(公斤)安全系数6安全系数6安全系数7安全系数861/4“652004033282585/16“10532565544641117/16“17575115968272131/2“235800160133124100149/16“32950190158136118165/8“411150230192164144193/4“52513002602171861622013/16“601600320267228200227/8“701850370308264231251“9024004504003433002911/8“12026005204333703253311/4“16529005804834143623811/2“2003500700583500438式中F麻绳截面积,毫米2;D麻绳直径,毫米;麻绳的许用应力,公斤/毫米2。麻绳的许用应力,可参见表23。表23麻绳的许用应力表种类起重用麻绳(公斤/毫米2)绑扎用麻绳(公斤/毫米2)白麻绳油浸麻绳100905045【例22】用一根三股麻绳起吊300公斤的重物,需选用多粗的麻绳解按表23取用1公斤/毫米2,用公式(22)求得查表22,取D20毫米粗的麻绳4FP2PD所求的麻绳直径为毫米619043PD为了现场计算简便起见,可采用式(23)经验公式估算允许吊重量P。(23)式中D麻绳直径,毫米。这里说明一下,上述经验公式,只适用于直径为625毫米的旗鱼牌白麻绳,其安全系数为5倍。由于麻绳只用于吊重量较小的吊装工作,因此可采用上述估算的方法。三、绳结在吊装工作中,根据用途不同,应打成各种不同的绳结。所打绳结应符合打结方便,连接牢固而又容易解开,受力后不仅不会散脱,而且受力越大绳结就收缩得越紧。图22中是起重作业中几种常用的绳结形式。(1)平结用于两根绳头的连接。这种结使用后不易解开,因此一般只用于提升轻微物件。(2)组合结也是两绳头连接的另一种方法。这种结法,在使用后容易解开。(3)拴柱结拴柱结分两种一种用于缆风绳固定端绳结;一种用作溜松绳结,可以在受力后慢慢松放,使用时木桩上的绳卷要排列整齐,不要重压,松的一头(即活头)要放在下面,还应防止松动时向上滑脱。(4)梯形结桅杆绑扎缆风绳用。(5)双梯形结桅杆绑扎缆风绳用。(6)8字结麻绳提吊小物件用。(7)倒背结麻绳提吊垂直长物件用。(8)板头结在高空中临时搭挂脚手板用。(9)琵琶结常用于溜绳与吊物的连接和一绳头的固定。(10)挂钩结用于绳索与吊钩之间的连接。(11)杠棒结两人扛物时用。(12)拔人结在悬空作业时,供吊人作简便的短时间的工作用。(13)搭索结在使用摇车时,当绕在滚筒上的钢丝绳由这一端绕到另一端而不能再绕时,钢丝绳必须放松退回到这一端,以免起吊重物落下,需要用根绳索(或铁链条),一端与摇车上78502PD受力钢丝绳结成搭索结,将受力钢丝绳拉紧后,才可把滚筒上绕的钢丝绳放松,推回到原处绕紧,并解开搭索结,摇车才能继续使用。四、麻绳的保养及使用(1)麻绳要存放在干燥的木板上和通风良好的地方,不能受潮或高温烘烤。如果在使用中受潮或沾上泥沙等,要洗净、晒干,而不能堆放在一起,以免腐烂。(2)麻绳不宜在有酸碱的地方使用,并防止沾染酸碱后降低强度。(3)麻绳不宜在机动的起重机械上使用。麻绳用于滑车组时,滑车组滑轮的直径应比麻绳直径大7倍以上。(4)麻绳用于起吊或绑扎绳时,对能接触到的棱角处均应用麻袋或其它软物包垫完善,以免割断。(5)旧麻绳在使用时应根据变旧程度酌情降级使用,一般取新绳的4060破断拉力。(6)绳索在出厂时,都绕成绳卷,应按图23所示的正确方法解开使用。829第二节钢丝绳一、钢丝绳的种类钢丝绳又叫“钢索”,是用优质高强度碳素钢丝制成的,拉力强度高,而且耐磨损,是起重工作中最常用的绳索之一。它的种类很多(1)按搓捻方法不同可分为右交互捻、24135ABCDE左交互捻、右同向捻、左同向捻和混合捻等几种。在钢丝绳中,钢丝搓捻方向和钢丝股搓捻方向相反的称交互捻(反捻)钢丝绳;钢丝搓捻方向和钢丝绳搓捻方向一致的称同向捻(顺捻)钢丝绳。相邻两股钢丝的的捻法相反,即一半顺捻、一半反捻的称混合捻钢丝绳,如图24所示。(2)按钢丝绳绳芯不同分为麻芯(或棉芯)、石棉芯和金属绳芯等三种。它们各有其优点和缺点用油浸的麻或棉纱做绳芯的钢丝绳比较柔软,容易弯曲,同时绳芯中含油量较多,可以油润钢丝,但不能在较高的温度下工作和受到重压;用石棉芯的钢丝绳可适应在较高温度下工作,但不能重压;用金属绳芯的钢丝绳可耐重压并可在较高温度下工作,但是钢丝绳太硬,不易弯曲。(3)按钢丝绳的绳股数量可分为单股和多股两种。单股钢丝绳钢性较大,不易挠曲;多股钢丝绳挠性较好,股数愈多,股内钢丝愈细愈多,挠性也愈好,可以通过直径较小的滑轮或卷筒进行工作。在起重机械中,以六股或八股钢丝绳应用较多。由于钢丝绳具有重量轻,挠性好,能够灵活运用;弹性大,韧性好,能承受冲击性载荷;高速运行中没有噪音;破断前有断丝的预兆,整个钢丝绳不会立即折断等优点,因此在各种起重运输工作中得到广泛的应用。二、钢丝绳的技术规范国产的标准钢丝绳中,常用的规格一般为直径6283毫米,所用的钢丝直径为033毫米;钢正确错误图23麻绳的开卷方法示意图丝绳的抗拉强度分为140公斤/毫米2、155公斤/毫米2、170公斤/毫米2、185公斤/毫米2和200公斤/毫米2等五个等级。绳芯一般采用油浸剑麻或棉纱纤维等制成,它能增加钢丝绳的挠性,绳芯中的油能从绳的内部逐渐渗出油润钢丝,起防止锈蚀作用。钢丝绳的丝数愈多,钢丝直径愈细,钢丝绳的挠性也就越好。但细钢丝捻制的钢丝绳,没有较粗的钢丝捻制的钢丝绳耐磨损。较粗的钢丝捻制的钢丝绳,如6股19丝就比较硬,适宜用在弯曲半径比较大,磨损较快的地方(如缆风绳,拖拉绳以及固定起重机上的滑车组串绕钢丝绳);6股37丝钢丝绳丝数较多而细,比较柔软,适用于弯曲半径较小、磨损不大的地方(如临时吊装用的滑车组上串绕钢丝绳、捆绑绳及千斤绳)。在火电站建设的起重和运输工作中,经常使用的钢丝绳有6191、6371和6611等几种。上述表示钢丝绳规格的三组数字,代表三种含义,6代表有6股(如是8股,第一组数字就应是8),第二组数字19代表每股有19丝(如是37丝,第二组就应是37),第三组数字1代表有1根油浸剑麻或棉纱芯。以上三种钢丝绳的主要数据参见表24至表26。三、钢丝绳的强度计算1钢丝绳的破断拉力计算钢丝绳的计算,针对经常使用的钢丝绳来进行分析。钢丝绳的破断拉力与每根钢丝面积总和及抗拉强度成正比。它们的关系式如下式中SB钢丝绳的破断拉力,公斤;DI钢丝绳中每一根钢丝的直径,毫米;N钢丝绳中钢丝的总根数;B钢丝绳中钢丝的抗拉强度,公斤/毫米2;FI钢丝绳中每一根钢丝的断面面积,毫米2;例23试求6371钢丝绳,当直径D28MM,抗拉强度B170公斤/毫米2时的破断拉力SB解查表25,当D28毫米时,钢丝的直径DI13毫米。按破断拉力公式(24)求得SB4242BIBINF系数匀而引起的受载不均匀钢丝绳中钢丝搓捻不均08163759时当钢丝绳为时当钢丝绳为时当钢丝绳为公斤41054821723142IBNDS为考虑现场查找破断拉力不方便,如用以上公式计算又太麻烦,可采用下列经验公式估算。SB52D2公斤(25)式中D麻绳直径,毫米表246191钢丝绳的主要数据直径钢丝绳公称抗拉强度B(公斤/毫米2)140155170185200钢丝绳D毫米钢丝DI毫米钢丝总断面面积NFI毫米2每100公尺重量G0(公斤)钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤620414321353200017002210188024302060264022402860243077052237211431302660346028403800323041303520447038009306322230454510383049904240547046505960507064405470110074385414061305210679057707450633081106890877074501250857275412801068108870753097308270105508970114509730140097249685010100862011200952012300104501340011420144501230015510894984571250010600138501178015200129001655014070178501520017011108281023151501285016750142501840015600200001700021650184001851212887121818000153001995016950219001860023800202002575021900200131512414292115017950234001989025700218502795024700302002570021514175401658245502085027150230002980025300324002770035050301502301520135190328150239503120026500342002905037200316004025034250245162290921653205027250355003015038900331004235036000458003895026017258632444362003075040050340004395037350478004070051700440002801828995274040550345004490038000492504185053600456005795049300310203579633835010042550554504710060850517006620056200715506080034022433134093606005150067100570007360062550801006810037024515464871721506130079850678008760074450953508100040266049557178465071950927507975010250087400111500943004328701606630982008345010850092250119000101000129500110000463080541761111250095850124500104100136500116000149000126800注在黑线之下只有普通钢丝绳,无镀锌钢丝绳。表256371钢丝绳的主要数据直径钢丝绳公称抗拉强度B(公斤/毫米2)140155170185200钢丝绳D毫米钢丝DI毫米钢丝总断面面积NFI毫米2每100公尺重量G0(公斤)钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤8704278826213900300043203540473038805150422555704750110054357409660905000675055307400607080606600871071401300662745898878072009720797010650874011600951012500102501500785398027119509800132001082014500119001575012900170501400017508111531048015600128001725014130189501550020600169002230018250195091411613271975016200218501792023950196502610021400282002315021510174271638243502000027000223002968024250322002640034850288502401121087198229500242003265026730358002935039000320005215034350260122509523593510028800388503192042650349504340038000501504110028613294522768412003380045650374005005041050544504460058900483003001434157321147800392005290043400580504760063150517006830056000325153921136865485045000607504980066650546507250059400784006420034516446134194624505120069150567007580062150825006670089200731003651750364473470500578007805063900856007020093150763001005008250039018564635308790006480087500717509595078700104000852501125009230043020697086553975508000010800088600118500971501285001053001390001139004752284347792911800096800130500107000143000117500156000128000520241003809436140500115000155500127600170500139500185500152000560261178071107416450013500018250014970020000016400021750017800060528136628128431910001565002115001730002320001900002525002090006553015684314743219500180000243000199200266500218500290000237600注在黑线之下只有普通钢丝绳,无镀锌钢丝绳。表266611钢丝绳的主要数据直径钢丝绳公称抗拉强度B(公斤/毫米2)140155170185200钢丝绳D毫米钢丝DI毫米钢丝总断面面积NFI毫米2每100公尺重量G0(公斤)钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤钢丝总破断力公斤钢丝绳破断拉力公斤1100445974321643051447120569678106248850068009190735214005718367521005080401110088801220097601325010600143501148016506103439722144501156016000128001755014040191001528020650165201950714078132319700157602180017440239001912026000208002815022520220081838817282570020560285002280031250250003400027200367502940025009232722188325502604036050288403955031640430503444043500372002851028731270140200321604450035600488003904053150425205745045960305113476532684865039120538504308059100472806430051440695005560033012413733889579004632064100512807030056240765006120082700661603601348555456467950543607525060200825006600089800718409710068680385145631352937880063040872506980095700765601040008320011250090000415156464560779050072400100000800001095008760011950095600129000103200440167355169141025008200011400091200125000100000136000108800166000132800470178303378051160009280012850010280014100011280015350012280018600014880050018930888750130000104000144000115200158000126400172000137600229500183600555201149241080316050012840017800014240019500015600021250017000061022139058130711945001556002155001724002360001888002570002056006652416549115556231500185200256500205200281000224800306000244800720261942221825727150021720030100024080033000026400035900028720077528225251211743150002520003490002792003825003060004165003332008303025857924306362000289600400500320400439500331600478000382400注在黑线之下只有普通钢丝绳,无镀锌钢丝绳。公斤81534076KSPB此经验公式仅适用于钢丝的抗拉强度为170公斤/毫米2的钢丝绳,其他抗拉强度的经验公式如下当抗拉强度为140公斤/毫米2时SB428D2(26)当抗拉强度为155公斤/毫米2时SB474D2(27)当抗拉强度为185公斤/毫米2时SB566D2(28)当抗拉强度为200公斤/毫米2时SB612D2(29)为了便于现场的应用,也可对公式(25)进行修正,使其随强度的变化而破断拉力有所增减。如抗拉强度为155公斤/毫米2的钢丝绳即为如抗拉强度为200公斤/毫米2的钢丝绳即为【例24】使用经验公式,求直径D28毫米,抗拉强度为170公斤/毫米2时,6371钢丝绳的破断拉力SB利用公式(25)求得由【例23】和【例24】所求得破断拉力相差仅382公斤,尚不及破断拉力绝对值的1/100;且所选用钢丝绳的破断拉力为吊重量的几倍。因此,采用经验公式所造成的的这一点误差,并不会影响使用时的安全性。2、钢丝绳的安全系数合理地选择钢丝绳的安全系数,应从安全和节约两个方面综合考虑,不能片面强调某一个侧面。因此,首先分析一下钢丝绳在工作时与哪些因素有关,才能正确地选择安全系数。钢丝绳在工作时与载荷性质、牵引方式和绕曲大小等因素有关。所以根据这些因素将钢丝绳的安全系数列于表27中。3、钢丝绳的允许拉力计算钢丝绳的允许拉力为破断拉力除安全系数,即式中P钢丝绳的允许拉力,公斤。【例25】根据【例24】,利用经验公式计算的直径D28MM钢丝绳的破断拉力SB40768公斤,当取用安全系数K5时,求出允许拉力为多少解应用公式(210)求得允许拉力2475170DSB2261SB公斤40768252DSB102KSB在表28中列出6371钢丝绳,当抗拉强度为170公斤/毫米2时,各种规格钢丝绳安全吊重量。由表查得直径为28毫米的钢丝绳,当安全系数为5倍时的安全吊重量为8210公斤,比【例25】计算的还大57公斤。因此,更可说明使用经验公式(25)计算钢丝绳的破断拉力是安全的。表27钢丝绳的安全系数K值表钢丝绳的用途和性质滑轮(滚筒)的最小容许直径D(毫米)安全系数K缆风绳和拖拉绳12D35人力16D45轻级16D5中级18D55驱动方式机械重级20D6有绕曲2D68千斤绳无绕曲57捆绑绳10载人升降机40D14注1表中D为钢丝绳直径,毫米。2千斤绳无绕曲指的是两绳套与卸卡连接,中间无弯曲情况。3拖拉绳指的是拖拉滑车组串绕的钢丝绳与千斤绳。表286371钢丝绳的安全吊重表安全吊重量(公斤)安全系数K钢丝绳直径D(毫米)当B170公斤/毫米2时的破断拉力(公斤)354556781087388011088637766475544853881106070173513501214101086775860713087402490194017481455124810908741501190034002645238019851700148811901751550043303445310026832215193715501951965056204370393032752707245619652152425069405380485040413464303121252402935083806520587048914192366929352603495099857766699058254993436934952804105011728912282106841586451324105300476001360010577952079336800595047603255465015618121441093091087807683154653456215017757138111243010358887777696215365702002005715600140401153310027877570203907870022485174881574013446112429837787043097150277572158819430161911387812143971547511750033571261112350019583167851468711750520139500398573100027900232501992817437139504、吊装千斤绳(对子绳)的计算在起吊重物时,所用的吊装千斤绳与吊钩垂直线之间的夹角愈大,起吊的千斤绳受力也愈大;反之,夹角愈小,起吊的千斤绳受力也愈小;夹角为零时,千斤绳受力为所吊重量。图25为千斤绳吊装重物受力示意图。图的夹角1大于图B的夹角2,若所吊的物体重量相等,则图的千斤绳受力就要大于图B的千斤绳受力。因此,在起吊重物时,虽则物体重量相等,但随着夹角不等,所选用的千斤绳直径也不一样。所以应根据物体的重量及起吊千斤绳与吊钩垂直线间的夹角大小来决定千斤绳的直径。不过在条件允许的情况下,起吊重物应尽量缩小千斤绳与吊钩垂直线的夹角,通常此夹角值不大于45为宜。如图25所示的受力情况,可应用数学方法按公式(12)计算每根千斤绳的受力(K1的数值可从表11中查得)然后根据求得的S值去选择千斤绳直径。也可以根据起吊重量,所用千斤绳的根数和角的大小,从表29所列的数值中来选取千斤绳的直径。表29是用于6371钢丝绳,抗拉强度为170公斤/毫米2,安全系数为8倍以上,吊重物时所取用的千斤绳直径的数据表。【例26】已知物体重Q1000公斤,使用两根千斤绳起吊,当千斤绳与吊钩垂直线间夹角分别为0、30、45和60时,试求每根千斤绳的受力大小解根据公式(12),并查表11,将计算结果列于表210中。四、千斤绳插接绳扣在吊装工作中,用来连接吊物与吊钩(或滑车组)的钢丝绳两端都插接有绳扣,这种钢丝绳称为千斤绳。由于经常是将两根长短相等的千斤绳同时使用,所以它又叫对子绳(本书统一称千斤绳)。千斤绳的绳扣是用人工插接的。插接方法有一进一、一进二、一进三、一进四和一进五等五种。以一进三插接法较为常用。NQKS121图25千斤绳吊装重物受力示意图1、插接绳扣的工具图26穿针(猛刺)一般吊装千斤绳选用表【例26】千斤绳受力计算结果选用千斤绳直径D(毫米)表29使用千斤绳根数N2222表210起吊重量吨计算简图KQ每根千斤绳受力1N公斤)NQ01306045QQQQ穿针(猛刺)是用15毫米、长300400毫米的圆钢锻造而成的。它的一端经过锻打成扁锥形,另一端焊接一根横向圆钢作为手柄。如图26所示。穿针的主要用途是便于插入钢丝绳缝内,并能在扭转方向的过程中将钢丝绳缝隙撑大,使钢丝绳的一股绳头能通过。在使用时,一手握着手柄(用力的手),另一手扶正穿针扁尖锥端顺钢丝绳的缝道插入;但只能在股缝中插入,并注意让开麻芯。利用手柄将穿针转90,钢丝绳缝道即被撑大,把某一股绳头穿入,在穿入缝的另一个口将绳头引出。然后,在穿针回转90拔出时,同时将穿入绳股加力拉紧。类似进行数十次即可完成绳扣的插接工作。2、插接千斤绳绳扣各部尺寸的决定插接千斤绳绳扣时,首先要把长的钢丝绳切割为一定长度的短钢丝绳。图27为千斤绳各部尺寸关系图。根据吊装工作需要确定千斤绳长度L,由千斤绳直径在表211中查得破头长度M和绳扣长度L,然后利用下面关系式可求得所要切割的钢丝绳总长为L。表211钢丝绳穿插千斤绳绳扣各部分尺寸表钢丝绳直径D公制毫米英制英寸破头长度M毫米绳扣长度L毫米插接长度N毫米873/8“40020020011131/2“4502502501551755/8“5003003001953/4“6003504002157/8“80040045024261“900450500283011/8“10005007503253911/4“11/2“1100600850522“21009001050插接千斤绳绳扣,其各部分的长度除查表211外,也可采用经验尺寸,即插接长度N为钢丝绳直径的2024倍,N2024D;破头长度M为钢丝绳直径的4548倍,M4548D;绳扣的长度L为钢丝绳直径的1824倍,即L1824D,绳扣的长度L还需根据不同的用途决定。122LLMNLNMLL图27千斤绳各部尺寸关系图3、千斤绳扣一进三插接法所谓一进三插接法,主要是指被插的钢丝绳起头的第一缝分别插入破头1、2、3股钢丝绳绳头即为一进三。同样分别插入破头1、2股或1、2、3、4股即称一进二或一进四插法。(1)插接绳扣准备工作将切割断的钢丝绳分别在M和L及L和N的分界线上画好记号,并在M和L分界线上用细铁丝绑扎牢;把M长度钢丝绳各股破开,在其顶端用黑胶布包扎好以防钢丝松散;L和N的分界线即作为插接时的起点(第一锥),如图28中的被插各钢丝绳缝和破开的各个绳头分别加以编号。987465312NML2黑胶布铁丝第一缝记号30图28钢丝绳插接绳扣前的编号示意图(2)插接过程插接过程需分为起头插接、中间插接和收尾插接三步。1)起头插接为了方便于图上的编号与文字配合,现将破头的编号以、来代表;钢丝绳的编号以1、2、3、4、5、6(1、2、3、4、5、6)来代表。起头插接共需穿插六次第一次从1缝插入4缝穿出破头绳。第二次从1缝插入5缝穿出破头绳。第三次从1缝插入6缝穿出破头绳。以上参见图29A和B中所示的缝与股的编号数字。第四次从2缝插入1缝穿出破头绳。(图29A和C)。第五次从3缝插入2缝穿出破头绳。(图29A和D)。第六次从4缝插入3缝穿出破头绳。(图29A和D)。通过六次穿插第一步起头插接完毕。2)中间插接中间插接其需经过18次。在这18次穿插中有两种形式,一种为将穿插的破头股在相邻的前一缝插入,向后相隔六分之一的钢丝绳节距在原来的钢丝绳缝中穿出,即每个破头股绕单股钢丝三转;另一种为将穿插的破头股在相邻的前二缝插入,向后相隔三分之一的钢丝绳节距在原来的钢丝绳缝中穿出,即每个破头股绕两股钢丝三转。不论哪种形式,它们的起头插接和收尾插接完全相同。下面分别分析两种中间插接的形式。以下编号均和图29A的编号方位相同。第一种形式第一次可从5缝插入4缝穿出破头股。第二次从6缝插入5缝穿出破头股。第三次从1缝插入6缝穿出破头股。第四次从2缝插入1缝穿出破头股。第五次从3缝插入2缝穿出破头股。第六次从4缝插入3缝穿出破头股。依次序插穿18次完成中间插接工作。如图210A所示。第二种形式第一次从6缝插入4缝穿出破头股。第二次从1缝插入5缝穿出破头股。第三次从2缝插入6缝穿出破头股。第四次从3缝插入1缝穿出破头股。图29起头插接示意图第五次从4缝插入2缝穿出破头股。第六次从5缝插入3缝穿出破头股。依次序插穿18次完成中间插接工作。如图210B所示。3收尾插接收尾插接只需插接3次。其中第、破头股不插穿(俗语称摔头)。只插穿、破头股。第一次从6缝插入5缝穿出破头股。第二次从2缝插入1缝穿出破头股。第三次从4缝插入3缝穿出破头股。以上通过起头插接、中间插接和收尾插接三步共27次穿插后,才算完成一进三的绳扣插接工作。五、钢丝绳的使用及注意事项1、钢丝绳的选择以上所述钢丝绳品种较多,但各种钢丝绳均有它的特点,在使用上有所区别。同向捻钢丝绳表面平整,比较柔软,容易曲折。它与滑轮槽接触面积大,单位面积的压力小,磨损也小,比交互捻钢丝绳耐用些。但同向捻钢丝绳的缺点是钢丝绳各绳股与钢丝都以相同方向扭转了一定角度,使钢丝绳在受力后具有一个回转反拔的趋向,在吊重时会使重物旋转。其次,同向捻钢丝绳还易于扭结,纠缠,给工作带来很多麻烦,故一般只用于拖拉绳和牵引装置上,不宜用于起重机和滑车组的吊装工作。交互捻的钢丝绳性能与同向捻的钢丝绳相反,虽然耐用程度较差,但使用比较方便,故起重机和滑车组上的吊装工作,均采用交互捻钢丝绳。2、钢丝绳的合用程度判断在起重工作中,正确判断钢丝绳的新旧程度和合理使用,在保证安全前提下厉行节约,做到物尽其用,具有重要意义。一般钢丝绳经不断使用后会产生磨损、弯曲、变形、锈蚀图210中间插接的两种插法示意图1AB和断丝等缺陷,以致使它的承载能力(破断拉力)不断下降。所以对使用过的钢丝绳的承载能力要有正确的判断。如果随意过高估计给工作带来很大的危险;倘若降级使用或报废不用,也会造成很大的浪费。表212中提供使用旧钢丝绳的判断方法和合用程度的百分数,可供参考。表212钢丝绳合用程度判断表类别判断方法合用程度使用场合新钢丝绳和曾使用过的钢丝绳,但各股钢丝绳的位置未有变动,无绳股凹凸现象,磨损轻微100重要场合各股钢丝绳已有变位1压扁及凹凸现象,但未露绳芯钢丝绳个别部位有轻微锈蚀钢丝绳表面有尖刺现象(即断丝),每米长度内尖刺数目不多于总丝数的3/70重要场合钢丝绳表面有尖刺现象,每米长度内尖刺数目不多于总丝数的10个别部位有明显的锈痕绳股凹凸不太严重,绳芯未露出。50次要场合绳股有明显的扭曲,绳股和钢丝有部分变位,有明显的凹凸现象。钢丝绳有锈蚀,将锈痕刮去后,钢丝绳留有凹痕。钢丝绳表面上的尖刺现象,每米长度内尖刺数目不多于总丝数的2540次要场合3、钢丝绳使用时的注意事项(1)钢丝绳使用要正确的开卷,应按图211正确的方法松开。(2)钢丝绳在使用中不要超负荷,不应受冲击力,在吊物棱角处要加包垫,不准直接接触,捆绑时如多点或多圈受力一定要均匀。违背以上原则虽不一定立即使钢丝绳破断,但会使钢丝绳拉伸、变形和造成损伤,同时会大大降低钢丝绳的使用期限。(3)使用后的钢丝绳应盘绕好,存放在干燥的木板上,并定期检查、上油和保养。(4)钢丝绳穿用的滑车,其滑轮边缘不应有破裂现象,所采用的滑车轮槽应大于钢丝绳的直径,避免损坏钢丝绳。(5)钢丝绳在机械运动中不要与其他物件摩擦。(6)钢丝绳禁止与带电的金属(包括电焊线、电线等)接触,以免烧断或受热后降

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