王福绵检验师讲稿3.25.doc

一、起重机主要参数及选型（一）工作级别及其划分 1、工作级别划分的意义 各种不同类型起重机的使用工况和使用条件差异很大，划分起重机及其组成部分的工作级别是为了合理地选用、设计和制造起重机械：a.使起重机械的制造商和使用者，对不同用途起重机械的工作状态达成共识，双方同意以认同的工作级别作为合同和技术方面的基础；b.在此基础上设计出符合使用要求，有合适的生产率，有足够的安全寿命的起重机，并且从设计方面为起重机通用化、系列化和标准化的提高创造先决条件。c.使起重机械的制造商能按所划分的各个工作级别科学合理地组织起重机及其组成部分的生产标准化、系列化和通用化工作，以达到提高产品质量，获得经济效益的目的。起重机通过起升和移动所吊运的物品完成搬运作业，为适应起重机不同的使用情况和工作要求，在设计和选用起重机及其零部件时，应对起重机及其组成部分进行工作级别的划分，包括： 起重机整机的分级； 机构的分级； 结构件或机械零件的分级。确定分级的因素有二个：使用等级和载荷状态2、起重机整机的分级（1）起重机的使用等级起重机的设计预期寿命，是指设计预设的该起重机从开始使用起到最终报废时止能完成的总工作循环数。起重机的一个工作循环是指从起吊一个物品起，到能开始起吊下一个物品时止，包括起重机运行及正常的停歇在内的一个完整的过程 (当起升负荷时，金属结构件中由起升负荷产生的应力从零增加到最大值，当负荷卸除后，应力值从最大值下降到零，这个循环称为主循环)。起重机的使用等级是将起重机可能完成的总工作循环数划分成的10个级别，用U0U9表示，见表1。表1 起重机的使用等级使用等级总工作循环数 CT起重机使用频繁程度U0CT1.60104很少使用U11.60104 CT3.20104U23.20104 CT6.30104U36.30104 CT1.25105U41.25105 CT2.50105不频繁使用U52.50105 CT5.00105中等频繁使用U65.00105 CT1.00106较频繁使用U71.00106 CT2.00106频繁使用U82.00106 CT4.00106特别频繁使用U94.00106 CT（2）起重机的起升载荷状态级别起重机的起升载荷，指起重机实际的起吊作业中每一次吊运的物品质量（有效起重量）和吊具质量总和的重力；起重机的额定起升载荷，是指起重机起吊额定起重量时能吊运的物品质量（最大的有效起重量）和吊具质量总和的重力。起重机的起升载荷状态级别是指在该起重机的设计预期寿命期限内，它的各个有代表性的起升载荷值的大小及各相对应的起吊次数，与起重机的额定起升载荷值的大小及总的起吊次数的比值情况。在表2中，列出了起重机载荷谱系数KP的四个范围值，它们各代表了起重机一个相对应的载荷状态级别。表2 起重机的载荷状态级别及载荷谱系数载荷状态级别载荷谱系数KP说 明Q1KP0.125很少吊运额定载荷，经常吊运较轻载荷Q20.125KP0.250较少吊运额定载荷，经常吊运中等载荷Q30.250KP0.500有时吊运额定载荷，较多吊运较重载荷Q40.500KP1.000经常吊运额定载荷如果已知起重机各个起升载荷值的大小及相应的起吊次数的资料，则可用式（1）算出该起重机的载荷谱系数：（1）指数，为了便于级别的划分，约定取3。展开后，式（1）变为： （2）由式(2)算得起重机载荷谱系数的值后，即可按表2确定该起重机相应的载荷状态级别。如果不能获得起重机设计预期寿命期内起吊的各个有代表性的起升载荷值的大小及相应的起吊次数的资料，因而无法通过上述计算得到它的载荷谱系数及确定它的载荷状态级别，则可以由制造商和用户协商选出适合于该起重机的载荷状态级别及确定相应的载荷谱系数。（3）起重机整机的工作级别 根据起重机的10个使用等级和4个载荷状态级别，起重机整机的工作级别划分为A1A8共8个级别，见表3。表3 起重机整机的工作级别载荷状态载荷谱系数KP起 重 机 的 使 用 等 级U0U1U2U3U4U5U6U7U8U9Q1KP0.125A1A1A1A2A3A4A5A6A7A8Q20.125 KP0.250A1A1A2A3A4A5A6A7A8A8Q30.250 KP0.500A1A2A3A4A5A6A7A8A8A8Q40.500 KP1.000A2A3A4A5A6A7A8A8A8A83、机构的分级（1）机构的使用等级机构的设计预期寿命，是指设计预设的该机构从开始使用起到预期更换或最终报废为止的总运转时间，它只是该机构实际运转小时数累计之和，而不包括工作中此机构的停歇时间。机构的使用等级是将该机构的总运转时间分成的10个等级，以T0T9表示，见表4。（2）机构的载荷状态级别 表明机构所受载荷的轻重情况。表5列出了机构载荷谱系数Km四个范围值，代表机构一个相对应的载荷状态级别。表4 机构的使用等级使用等级总使用时间tT（）机构运转频繁情况T0 tT200很少使用T1200tT400T2400tT800T3 800tT1600T41600tT3200不频繁使用T53200tT6300中等频繁使用T66300tT12500较频繁使用T712500tT25000频繁使用T825000tT50000T950000tT表 5 机构的载荷状态级别及载荷谱系数载荷状态级别载荷谱系数Km说 明L1 Km0.125机构很少承受最大载荷，一般承受轻小载荷L20.125 Km0.250机构较少承受最大载荷，一般承受中等载荷 L30.250 Km0.500机构有时承受最大载荷，一般承受较大载荷 L40.500 Km1.000机构经常承受最大载荷机构的载荷谱系数Km可用计算得到。（3）机构的工作级别 机构工作级别的划分，是将各单个机构分别作为一个整体进行的关于其载荷轻重程度及运转频繁情况总的评价，它并不表示该机构中所有的零部件都有与此相同的受载及运转情况。根据机构的10个使用等级和4个载荷状态级别，机构单独作为一个整体进行分级为M1M8，见表6。表6 机构的工作级别载荷状态载荷谱系数Km机 构 的 使 用 等 级T0T1T2T 3T 4T5T6T 7T8T9L1 Km0.125M1M1M1M2M3M4M5M6M7M8L20.125Km0.25M1M1M2M3M4M5M6M7M8M8L30.250Km0.50M1M2M3M4M5M6M7M8M8M8L40.5000.7m/s时，应考虑以下情况的缓冲碰撞力：a.对装有终点行程限位开关及控制系统能可靠起到减速作用的起重机，按减速后的实际碰撞速度（但不小于50%v额）计算各运动部分的动能和金属结构上的缓冲碰撞力；b.对未装可靠的自动减速限位开关的起重机，碰撞时的计算速度：大车（起重机）取85% v额，小车取v额；c.计算缓冲碰撞力时，对于物品被刚性吊挂或装有刚性导架以限制悬挂的物品水平移动的起重机，要将物品质量的动能考虑在内；对于悬挂的物品能自由摆动的起重机，则不考虑物品质量动能的影响；要考虑小车处在最不利位置，但不考虑起升冲击系数、起升动载系数和运行冲击系数。缓冲器碰撞弹性效应系数用与缓冲碰撞力相乘来考虑碰撞弹性效应。的取值与缓冲器特性有关：对于具有线性特性的缓冲器(如弹簧缓冲器)，为1.25；对于具有矩形特性的缓冲器(如液压缓冲器)，为1.6；对其他特性的缓冲器（如橡胶、聚氨酯缓冲器等），要通过试验或计算确定。3.4 意外停机引起的载荷 应考虑意外停机瞬间的最不利驱动状态(即意外停机时的突然制动力或加速力与最不利的载荷组合)，动载系数。3.5 机构（或部件）失效引起的载荷 机构或部件突然失效时的载荷都按出现了最不利的状况而采取紧急制动时的载荷来考虑。 当为了安全原因采用两套(双联)机构时，若任一机构的任何部位出现失效，就应认为该机构发生了失效。 3.6 起重机基础受到外部激励引起的载荷起重机基础受到外部激励引起的载荷是指由于地震或其他震波迫使起重机基础发生振动而对起重机引起的载荷。只有在构成重大危险时（如对核电站起重机等）才考虑。3.7 安装、拆卸和运输引起的载荷应该考虑在安装、拆卸过程中的每一个阶段发生的作用在起重机上的各项载荷，其中包括由8.3m/s的风速或规定的更大风速引起的风载荷。对于一个构件或部件，在各种情况下都应进行在这项重要载荷作用下的承载能力验算。某些情况下，还需考虑运输过程中对结构产生的载荷。4. 其他载荷其他载荷是指在某些特定情况下发生的载荷，包括工艺性载荷，作用在起重机的平台或通道上的载荷等。不能用载荷所属的类别来判断它是否是重要的或关键的载荷，因为有相当多的事故仍发生在这些情况下，所以对它亦应予以特别注意。4.1 工艺性载荷是指起重机在工作过程中为完成某些生产工艺要求或从事某些杂项工作时产生的载荷，由起重机用户或买方提出。一般将它作为偶然载荷或特殊载荷来考虑。如锻造起重机受锻锤的影响而引起的载荷，钳式起重机在清理均热炉炉底时引起的载荷，加料机在曳引车皮时引起的载荷等。4.2 走台、平台和其他通道上的载荷这些载荷都是局部载荷，只作用在起重机结构的这些局部及直接支承它们的构件上。（三）载荷情况及载荷组合1. 载荷情况起重机及其金属结构计算时，考虑三种基本载荷情况：A无风工作情况；B有风工作情况；C受到特殊载荷作用的工作情况或非工作情况。2. 载荷组合2.1 起重机无风工作情况下的载荷组合（4种）：A1起重机在正常工作状态下，无约束地起升地面的物品，此时只应与正常操作控制下的其他机构（不包括起升机构）引起的驱动加速力组合（125）；A2起重机在正常工作状态下，突然卸除悬挂的部分起升质量，此时应按A1的驱动加速力组合（135）；A3起重机在正常工作状态下，（空中）悬吊着物品，此时应考虑悬吊物品及吊具重力与正常操作控制的任何驱动机构在一连串运动状态中引起的加速力或减速力进行任何的组合（1=1，2=1，5）；A4在正常工作状态下，起重机在不平道路或轨道上运行，此时应按A1的驱动加速力组合（45）。2.2 起重机有风工作情况下的载荷组合（5种）：B1B2B3B4与A1A2A3A4同，但应考虑工作状态风载荷及其他气候影响产生的载荷影响（偶然载荷）；B5在正常工作状态下，起重机在带坡度的不平的轨道上以恒速偏斜运行，有工作状态风载荷及其他气候影响产生的载荷，无其他机构同时作不稳定运动（4与偶然载荷）。2.3 起重机受到特殊载荷作用的工作情况或非工作情况下的载荷组合（9种，C1C9）。 表11：载荷类别载荷载荷组合AA1A2A3A4常规载荷 自重振动载荷、起升质量动载荷和运行冲击载荷1PG起重机质量产生的自重振动载荷1112起升质量离地动载荷和部分卸载动载荷 PQ2313在不平道路（轨道）上运行的起重机质量和总起升质量的垂直冲击载荷 PG +PQ4驱动加速力4起重机质量和总起升质量的驱动加速力4.1不包括起升机构的其他机构加速引起的5554.2包括起升机构加速引起的 PG +PQ5位移载荷5位移和变形引起的载荷111偶然载荷 气候影响引起的载荷1工作状态风载荷2雪和冰载荷3温度变化引起的载荷偏斜水平侧向载荷偏斜运行时的水平侧向载荷特殊载荷 1猛烈地提升地面物品的动载荷2非工作状态风载荷3试验载荷4缓冲碰撞载荷5倾翻水平力6意外停机引起的载荷7传动机构失效引起的载荷8起重机基础外部激励引起的载荷9安装、拆卸和运输引起的载荷（四）高危险度系数的应用在起重机失效对人体或经济造成特别严重后果的特殊情况下 (如铸造起重机或核能部门用起重机)需采用高危险度系数（gn=1.051.1），以使起重机获得更大的可靠性。用许用应力设计法时，安全系数等于强度系数fi和高危险度系数n的乘积（=fin）。非特殊情况时gn=1。思考2：铸造起重机在设计计算时，对动载试验载荷要考虑起升动载系数的影响，进行许用应力计算时还要考虑高危险度系数n。试回答：动载试验过程中所加的载荷是否也要考虑和n？动载试验的要求有哪些?1、动载试验过程中所加的载荷不需要考虑和n，这二个系数是计算时考虑的。2动载试验的要求：（1）验证起重机各机构和制动器的功能。起重机各机构先分别进行，然后同时开动两个机构（主副钩不可同时开动）作联合动作试验。在大车运行时载荷只允许在跨中。（2）起重机按1.1Gn加载，按实际工作正常操作，每个动作在其整个运动范围内作反复启动和制动。试验时按该机电机的接电持续率留有操作的间歇时间，按操作规程控制，必须注意把加速度、减速度和速度控制在起重机正常工作的范围内，按其工作循环，试验时间至少1小时。（3）如果各部件完成其功能试验，并在其后进行的目测检查中没有发现机构和构件有损坏，连接处也无松动或损坏，则认为这项试验结果合格。（五）起重机的有效使用期起重机都是按一定的理论寿命即设计预期寿命进行设计的，但起重机设计预期寿命并不完全等同于起重机的有效使用寿命期。(3) 起重机的安全工作寿命年限任何一台起重机在它的整个使用期中虽然要经过多次大修，每次大修期间都会更换一些易损件，如钢丝绳、滚动轴承、开式齿轮、车轮、制动器摩擦片、制动轮及电气设备等，而这些局部零部件的更换并不表示整台起重机工作寿命的终结；但是在一台起重机使用多年后，一旦其结构不断地出现严重的疲劳裂纹，达到使起重机或小车不能正常工作时，则认为整个起重机不能再安全地工作。因此，起重机的安全工作寿命年限主要地取决于其金属结构不产生疲劳裂纹的工作年限（我国起重机结构的寿命划定在15年到50年之间，一般为30年）。因此起重机工作级别的划分目前是以金属结构的疲劳设计理论为依据。目前疲劳设计的方法主要有三种： 无限寿命设计要求结构在无限长的使用期间不发生疲劳破坏，结构应力要小于疲劳极限。起重机结构受载是变化的，这时材料的疲劳抗力一般用交变应力与破坏循环次数N的关系曲线（即S-N曲线）来衡量。对钢铁材料的S-N曲线有一条水平渐近线，转变点大致在106107，通常认为，只要经过107次循环不破坏，它就可承受无限多次循环。钢铁材料腐蚀介质中S-N曲线没有水平渐近线，但也有一个逐渐平坦段，仍可以107循环时作为失效应力，这时称为条件疲劳极限。 有限寿命设计起重机工作级别分级的理论基础是有限寿命设计的概念线性累积损伤理论。起重机疲劳寿命的估算原理是认为疲劳损伤的形成是材料在交变载荷作用下先发生局部滑移和屈服，随后出现裂纹并逐渐扩展，最终导致疲劳破坏。(3) 损伤容限设计损伤容限设计是根据断裂力学的原理来推断机械零件或结构件中出现了裂缝将会怎样扩展，以预测在多少时间内是否还能保证起重机安全使用的设计方法。即允许机械零件或结构件出现一定程度的裂缝，并且保证在下次检查前能安全使用。此方法对起重机结构设计尚在研究中。（六）起重机选型（思考3）用户提出选用设备前和设计制造单位在制定设计方案前，首先应明确起重机选型问题。使所选择的起重机使用场所、规定工况、工作级别、环境（包括界限尺寸）和用途等要求。环境要求举例（司机室一般性要求） 在户外或在没有暖气的室内操作的起重机（除气候条件较好外），宜采用封闭式司机室。在高温、蒸气、有尘、有毒或有害气体等环境下工作的起重机，应采用能提供清洁空气的密封性能良好的封闭司机室。在有暖气的室内工作的起重机司机室、或仅作辅助工作较少使用的起重机司机室，可是敞开式的，敞开式司机室应设高度不小于1m的护栏。除极端恶劣的气候条件外，在工作期间司机室内的工作温度宜保持在1530。长期在高温环境工作的（如某些冶金起重机）司机室内应设降温装置，底板下方应设置隔热板。思考4、冶金起重机的隔热防护和电控设备高温防护措施一般有哪些要求？隔热防护。起重机直接受高温辐射部分应设隔热板等，如主梁和起重横梁：下翼缘板下应设有可靠的隔热装置，起重横梁装有传感器时，应有可靠的隔热装置；一般采用耐高温的电缆；司机室受热辐射的窗玻璃应采用防红外线辐射的钢化玻璃。电控设备高温防护措施。司机室、电气室底面宜进行隔热，室温一般不超过30，设冷风机或空调机，地面上应铺设非导电性橡胶板；电动葫芦应具有高温隔热保护功能如：设隔热板。二、起重机整体抗倾覆稳定性（一） 基本要求与假定（教材P324，P325，P337）1. 由自重载荷产生稳定力矩，由除自重载荷外其他载荷产生倾覆力矩，它们都是对所规定的特定倾覆线计算的结果。在校核计算中，当稳定力矩的代数和大于倾覆力矩的代数和时，则认为该起重机整机是稳定的。2. 校核计算的假定是起重机在坚实、水平的支承面上或轨道上工作。若起重机需要在倾斜面上工作，在校核计算时制造商应考虑此特定条件，给以明确说明并在核算时加上倾斜坡度的影响。（二）流动式起重机的倾覆线1. 车轮（轮胎）不带悬架或悬架装置被锁定（见图1和图2）倾覆线为车轮着地点的连线。对于装有双后轴的底盘，应考虑以下两种情况：a) 轮轴被固定或锁定的情况下，用外轮胎的着地点；b) 轮轴安装在一个平衡梁上时，用平衡梁的轴线。 图1图2起重机支承在外伸支腿上（见图3）：倾覆线是各支承中心的连线，但除外伸支腿外，还存在柔性支承面（如充气轮胎），则应考虑此柔性支承面。图3 （三）流动式起重机整体抗倾覆稳定性1. 无风试验或运行时的整体抗倾覆稳定性（静稳定性）在风速不大于8.3m/s的风载荷作用下，流动式起重机作稳定性试验或带载运行。用自重载荷和表51规定的载荷计算出相应的稳定力矩和倾覆力矩，来判定起重机是否符合整体抗倾覆稳定性的条件。表51 流动式起重机整体抗倾覆稳定性校验的计算载荷无风试验或运行时起重机的状态和计算条件载 荷 性 质计算载荷a、c轮胎起重机、汽车起重机支腿伸出b或履带起重机作用载荷1.25+0.1轮胎起重机、汽车起重机支腿收回b作用载荷1.33+0.1轮胎起重机、汽车起重机或履带起重机运行最大运行速度不大于0.4m/s作用载荷1.33+0.1轮胎起重机、汽车起重机或履带起重机运行最大运行速度大于0.4m/s作用载荷1.5+0.1a 是在不同幅度下起重机的最大起升载荷。是将主臂质量G（作用于质心上）或副臂质量g（作用于质心上）按力矩相等原理换算到主臂端部或副臂端部的质量的重力。 b 与本表相对应的条件是：起重机静止不动，但作升降、变幅、臂架伸缩和回转等动作的载荷试验，或者起重机作整机带载运行，但不作起升、变幅、臂架伸缩和回转等动作。c “计算载荷”是与不大于8.3m/s的试验风速相对应的。在特殊情况下，如果要求限制最大起升载荷，制造商应明确说明在抗倾覆稳定的校核计算中采用的最大风速值。当考虑其他的最大风速时，制造商也应予以明确说明。2. 有风工作或运行时的整体抗倾覆稳定性（作业稳定性）在工作风载（规定的最大风载荷）作用下流动式起重机不移动，但作起升、回转、变幅、臂架伸缩等动作；或仅整机移动，但不作起升、回转、变幅、臂架伸缩等动作。用自重载荷和表52（略）规定的载荷算出相应的稳定力矩和倾覆力矩，来判定起重机是否符合整体抗倾覆稳定性的条件。3.整体抗后倾覆稳定性抗后倾覆稳定性是指起重机在工作状态下，基本臂和最长主臂处于最大仰角，或者最长主臂与副臂组合处于最小幅度，吊钩放置地面，风从吊臂吹向平衡重，当吊臂处于正侧方和正后方时，吊臂一侧的所有支腿或轮胎对地面的总压力不得小于该工作状态下整机自重的15%。试验时起重机放置在坚实、水平的支承面或轨道上（最大坡度为1%）；使外伸支腿脱离支承面，起重机支承在车轮（轮胎）上。思考5汽车起重机稳定性试验包括哪几个方面？静稳定性实验（支腿伸出）和抗后倾覆稳定性要求及判定条件是什么? 稳定性实验包括静稳定、作业稳定性和后翻稳定性实验。在支腿伸出状态作静稳定实验时，施加125P+01F1的载荷而起重机不倾翻，则认为起重机静稳定性是良好的；抗后倾覆稳定性，应采用支腿压力测试的办法来判定。抗后倾覆稳定性时，起重机放置在坚实、水平的支承面上（最大坡度为1%）；使外伸支腿脱离支承面，起重机支承在轮胎上；基本臂和最长主臂处于最大仰角，或者最长主臂与副臂组合处于最小幅度，吊钩放置地面，风从吊臂吹向平衡重，当吊臂处于正侧方和正后方时，吊臂一侧的所有支腿或轮胎对地面的总压力不小于该工作状态下整机自重的15%。则认为起重机的后翻稳定性是良好的。（四）塔式起重机整体抗倾覆稳定性塔式起重机的整体抗倾覆稳定性有五种工况。（略）思考6、试述塔式起重机平衡重和压重的作用、布置特点。（教材P259）答：平衡重的作用主要是：1）增加抗倾覆力矩，保持整机的稳定性；2）减少主要由吊重和臂架自重引起的前倾力矩，使作用在回转支承、塔身、底架的弯矩不致过大。平衡重的布置特点： 1）平衡重总是布置在回转中心外与臂架相对的一侧，并与臂架一起回转。 2）设计选定的平衡重的重量和重心位置，应使各种幅度工况时前倾力矩和后倾力矩尽量接近。压重的作用主要是：压重的作用主要保持整机稳定性，特别是非工作状态的稳定性。压重的布置特点：压重对称安装在底架上，不回转。三、机械安全技术与检验要求 （一）起升运行回转变幅机构原理简介（见教材）（二）起升机构电动机起升功率和轴上所需的转矩1.稳态起升功率 当起升机构用同一台电动机驱动时，其稳态计算功率按式（7）计算： （7）式中：电动机的稳态起升功率（kW）；起升载荷（N）； 起升速度（m/s）； 起升机构总效率。2. 稳态起升额定起升载荷时电动机轴上的转矩MN （8）式中：MN稳态起升额定起升载荷的转矩（Nm）；PQ额定起升载荷（）；按最外层钢丝绳中心计算的卷筒卷绕直径（m）；钢丝绳滑轮组的倍率；由电动机轴到卷筒轴的总传动比；起升物品时起升机构传动装置和滑轮组的总效率。3. 0时产生的转矩应满足的最低要求为了加速起升额定载荷或起升试验载荷，以及为补偿电源电压和频率变化所导致的转矩损失，电动机轴上转速0时产生的转矩应满足的最低要求：对直接起动的笼型异步电动机：Md1.6 MNMd起动时（转速=0时）电动机轴上具有的转矩。对绕线转子异步电动机：Md1.9 MN对采用变频控制的所有类型的电动机：Md1.4 MN（三）制动器(制动器的种类：支持制动器、安全制动器、减速制动器)1. 支持制动器1.1支持制动器的设置要求动力驱动的起重机（液压缸驱动的除外），其起升、变幅、运行、回转机构都应装可靠的制动装置：当机构要求具有载荷支持作用（将起升的物品支持在悬空状态）时，应装设机械常闭式制动器（支持制动器）。在运行、回转机构的传动装置中有自锁环节的特殊场合，如能确保不会发生超额定应力或运动，也可以不用制动器。变速机构换挡到中间位置时，制动器或其他装置应能自动地支持住物品。1.2 支持制动器的选择（1）起升机构的每一套独立的驱动装置应至少装设一个支持制动器。吊运液态金属及其他危险物品的起升机构，每套独立的驱动装置应至少装设两个支持制动器。（2）支持制动器应是常闭式的，制动轮 / 盘应装在与传动机构刚性联接的轴上。（3）支持制动器的制动转矩应等于或大于制动轴上所需的计算制动转矩MZ： （9）式中：KZ制动安全系数；PQ额定起升载荷（）；按最外层钢丝绳中心计算的卷筒的卷绕直径（m）； 物品下降时起升机构传动装置和滑轮组的总效率；钢丝绳滑轮组的倍率；由制动器轴到卷筒轴的总传动比。对工作特别频繁的起升机构，其制动器应进行发热校验。1.3 制动安全系数制动安全系数规定如下：（1） 一般起升机构（通常为M5（含）级及以下）不应低于1.5；（2） 重要起升机构（通常为M6（含）级及以上）不应低于1.75；（3） 吊运液态金属和易燃易爆的化学品及危险品的起升机构：每套驱动装置应装有两个支持制动器，每一个制动器的制动安全系数不低于1.25；对于两套彼此有刚性联系的驱动装置，每套装置应装有两个支持制动器，每一个制动器的制动安全系数不应低于1.1；对于采用行星差动减速器传动，每套驱动装置也应装有两个支持制动器，每一个制动器的制动安全系数不应低于1.75。（1.1，1.25，1.5，1.75）（4） 具有液压制动作用的液压传动起升机构：制动安全系数不应低于1.25。思考7：一台QD10-13.5A6通用吊钩桥式起重机,吊钩和动滑轮组重量q=2.2kN, 倍率m=3，起升起升电机额定功率Pe=25kW，电机额定转速ne=950 r/min，减速器的减速比i=31.5，卷筒绳槽底直径D=400mm，钢丝绳直径d=14，机构总效率=0.9。请计算：（1）起升速度是多少？ （2）选择的起升机构制动器的制动转矩应不小于多少？（3）如果起升速度提高为16.5m/min，选择减速器的减速比，并初步确定原来的电动机是否适用？（1） 起升速度v： D0=D+d=400+14=414（）v= （2）制动转矩 （3）起升速度提高为16.5m/min，减速器的减速比24.9 取i25稳态起升功率PN稳态功率PN= 31.23KwPe，原来的电动机不适用。2. 减速制动在起升机构中，不宜采用无控制的物品自由下降方式，减速制动是用来将悬挂在空中的正在向下运动的物品减速到停车或到一个较低的下降速度时实施停车制动。起升机构的减速制动可以由机械式支持制动器来完成，也可以由电气制动来完成。电气制动只用于减速制动，不能用于支持制动和安全制动。3. 安全制动器 在安全性要求特别高(用户定义，特别危险)的起升机构中，为防止起升机构的驱动装置一旦损坏而出现特殊的事故，在钢丝绳卷筒上装设机械式制动器作安全制动用。此安全制动器在机构失效或传动装置损坏导致物品超速下降，下降速度达到1.5倍额定速度前自动起作用。思考8：安全制动器的作用是什么？其与支持制动器的动作次序是怎样的？重物失控情况下如何起保护作用？安全制动器的作用是保证安全制动器之前的所有传动链环节中任一传动件损坏或断裂时，必须使安全制动器制动卷筒，被吊物件均可安全被支持不下落。 正常起动时，安全制动器先打开，支持制动器后打开。正常制动时，支持制动器先制动，安全制动器应延迟至主制动器制动动作完成后再制动。 在紧急停止情况下，该制动器应能在载荷以15倍额定速度下降前自动动作。4.不设置制动器的条件在运行、回转机构的传动装置中有自锁环节的特殊场合，如能确保不会发生超额定应力或运动，也可以不用制动器。以蜗轮蜗杆传动方式为例说明：4.1 机械自锁与摩擦角的概念一般来说，运动机构就其机构原理分析，只要加上足够的驱动力，就会沿着驱动力的方向运动起来。然而实际上由于某种原因，即使这个力增加到无穷大，都无法使它运动起来。这种现象叫做机械自锁。自锁的原理可以从摩擦角的性质得到解释。在图4中，法向反力N和切向反力F（即静摩擦力）这两个分力的合力RA=N+F称为全约束反力，它的作用线与接触面的公法线成一偏角，当物块处于平衡状态时，静摩擦力达到最大值，偏角也达到最大值。全约束反力与法线间夹角的最大值称为摩擦角。由图4可知，tan= fN/N=f，即摩擦角的正切等于静摩擦系数f。由摩擦角的性质可知，如全部主动力的合力作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，总有一反力RA与之平衡，物块保持静止（即自锁）；反之，如全部主动力的合力作用线在摩擦角之外，则无论这个力怎样小，物块不能保持平衡。4.2 蜗轮蜗杆传动装置的自锁原理及条件蜗轮蜗杆传动如图5所示，其自锁原理与螺旋千斤顶基本相同，以螺旋千斤顶为例介绍其自锁原理的应用及条件。 图6是手摇螺旋千斤顶的工作示意图，螺母和螺纹的配合，可简化为相当于物块放在斜面上（图7）。当转动手柄6将物体4举起后，千斤顶应保证不论物体4的重量多么大，都不能驱动螺母5反转，致使物体4自行降落下来，也就是要求千斤顶在物体4的重力作用下，必须具有自锁性。这与蜗轮蜗杆传动悬停重物时，限制重物不能自行带动蜗轮反转使重物坠落的要求是一样的。可以推导出当螺