起重指挥司索工第二版.doc

起重指挥司索工第二版 目录 第一部分 起重指挥司索作业人员安全技术培训内容 第一章起重机的构造与性能1 第一节起重机的主要技术参数与性能1 第二节起重机的基本构造4 第二章力学基础知识10 第一节力的基本概念10 第二节力的合成与分解13 第三节力矩20 第三章物体质量的计算方法26 第一节面积、体积的计算26 第二节物体质量的计算32 第三节物体重力计算37 第四章起重吊点的选择及物体绑扎38 第一节物体重心计算38 第二节物体的稳定41 第三节物体吊点选择的原则44 第四节 吊装物体的绑扎法49 第五章索具工具及设备52 第一节 白棕绳及尼龙绳52 第二节钢丝绳59 第三节短环链72 第四节滑车和滑车组77 第五节 吊钩和吊环81 第六节卸扣83 第七节其他索具工具设备85 第六章起重方案的确定91 第一节方案确定依据的基本参数和条件91 第二节起重作业现场布置92 第三节起重设备的配备92 第七章起重吊运指挥信号94 第一节 起重指挥信号摘自GB50821985 94 第二节指挥信号的应用119 第八章起重作业安全技术操作规程128 第二部分 A理论考核复习题139 B理论考核复习题答案149 C试卷实例153 附起重司索指挥作业人员安全技术培训大纲156 第一部分 起重指挥司索作业人员 安全技术培训内容 第一章 起重机的构造与性能 起重机司索、指挥人员是与起重机司机一同相互配合协调 一致地利用起重机完成物料吊运工作的。在物料吊运的全过程 中三工种的密切配合是安全作业的关键因此要求起重机司 索、指挥人员除必须掌握物体的捆绑基本知识、合理选用吊具、 索具以及熟练地掌握起重指挥信号以外还必须对起重机的性 能、技术参数及构造有所了解。 第一节起重机的主要技术参数与性能 起重机械是一种应用极为广泛的一种机械设备它遍布机 械、化工、冶金、矿山、林业等各个行业在人类的生活领域也 获得广泛的应用。 起重机是以间歇、重复的工作方式通过吊钩或其他吊具起 升、横向运行及纵向运行在一维、二维和三维空间搬运物料的 一种危险性较大的特种机械设备。起重机械的不断发展在很大 程度上减轻了人们的繁重体力劳动。 起重机的性能主要是通过它的主要技术参数来表征的。 一、额定起重量Gn 起重机允许起升物料的最大重量称为额定起重量Cn 对于幅度可变的起重机根据幅度规定起重机的额定起重量。 起重机的取物装置本身的重量除吊钩组以外一般应包 舌在额定起重量之中如抓斗、起重电磁铁、挂梁、翻钢机以及 各种辅助吊具的重量。 二、起升高度H如图l1 起重机吊具最高和最低工作位置之间的垂直距离称为起重机 的起升范围D。 起重机吊具的最高工作位置与起重机水准地平面之间的垂直 距离称为起重机的起升高度H。 起重机吊具的最低工作位置与起重机水准地平面之间的垂直 距离称为起重机的下降深度h。 DHh在无下降深度的使用场合起升范围D等于起 升高度H。 对起升高度和下降深度的测量以吊钩钩腔中心作为测量基 准点。对其他吊具如抓斗等以闭合状态的最低点为基准点。 三、跨度s和轨距K 桥架起重机两端梁车轮踏面中心线间的距离即大车轨道中 心线间距离称为起重机的跨度S。 起重机的跨度由安装起重机的厂房跨度而定。其关系如下 式 SL-2d 式中 L厂房跨度 d厂房两侧柱子定位纵向轴线与起重机轨道中心线之 间距离。 起重机跨度值应符合表ll的数值。 表1一l 电动桥式起重机跨度系列 m 注表内起重机跨度S值也适用于露天起重机。 350 t起重机两种跨度的选用当厂房梁上需设安全通道时跨度S值 按731 m系列选用否则按75315 m系列选用。 特殊情况时也可采用本表以外的非标准跨度值。 桥式起重机两条小车运行轨道中心线间的距离称为起重机的 轨距K。 四、幅度L 臂架起重机置于水平场地时空载吊具垂直中心线至回转中 心线之间的水平距离称为起重机的幅度。 五、工作速度 工作速度也称额定工作速度每一个工作机构都有各自的工 作速度。 1额定起升速度Vn起升机构电动机在额定转速时取 物装置的上升速度mmin。 2起重机大车运行速度Vk指大车运行机构电动机 在额定转速时起重机的运行速度mmin。 3小车运行速度Vi指小车运行机构电动机在额定转速 时小车的运行速度mmin。 4变幅速度Vr在稳定状态下额定载荷在变幅平面内水 平位移的平均速度。规定为离地平面lOm高度处风速小于 3ms时。起重机在水平地面上幅度从最大值至最小值的平均 速度n1r11i11。 5起重臂伸缩速度起重臂伸出或回缩时其尖部沿 臂架纵向巾心线移动的速度mmin。 6行驶速度Vo在道路行驶状态下起重机由自身动力 驱动的最大运行速度kmh。 7回转速度n在旋转机构电动机为额定转速时起重机 转动部分的回转角速度最大幅度、带额定载荷rmin。 第二节起重机的基本构造 起重机是由四大基本机构起升机构、运行机构、旋转机 构、变幅机构和金属结构、电气系统以及各安全装置构成。由于 起重机种类繁多型式多种多样其构造亦就各不相同。例如 桥式起重机是由起升机构、运行机构大、小车运行机构和金 属结构、电气系统及安全装置构成的。 一、起升机构 起升机构由驱动装置、传动装置、制动装置和取物缠绕装置 四种装置组成。 二、运行机构 运行机构构由驱动装置、传动装置、制动装置和车轮装置组 成。 三、旋转机构 旋转机构由驱动装置、传动装置、制动装置和旋转装置组 成。 四、变幅机构 变幅机构由驱动装置、传动装置、制动装置和变幅装置组 成。 五、金属结构 各种类型的起重机其金属结构的组成也各不相同桥式起重 机的金属结构是由主梁、端梁、走台及栏杆和司机室等组成的。 龙门起重机的金属结构是由主梁、支腿柔性腿、刚性腿、走 台及栏杆、下横梁、司机室等组成的。其他类型起重机其金属结 构的组成各有所不同。 六、电气系统 各种类型的起重机其电气系统大致是由主回路系统、控制回 路系统及保护回路组成的。起重机依靠各机构来进行工作各机 构依靠电动机来驱动电动机的启动、制动、反转、调速依靠电 气系统来进行控制。电气系统是围绕着电动机利用导线将所需的 控制电器和保护电器等组成的一完整系统。 七、安全保护装置 为提高起重机的安全性能各种类型起重机根据其使用性能 要求和使用场地的条件都应当装设必要的安全保护装置。它包 括 1限位器 限位器是用来限制机构运行极限位置的一种安全防护装置。 限位器有两种一种是保护起升机构安全运行的上升极限位置限 制器和下降极限位置限制器另一种是限制运行机构的运行极陨 位置限制器。 2缓冲器 当运行极限位置限制器或制动装置发生故障时由于惯性的 原因运行到终点的起重机或其上的小车将与设在运行终点的 止挡体相碰撞。设置缓冲器的目的就是吸收起重机或小车运动的 动能以减缓冲击。缓冲器设置在大车或小车与止挡体相碰撞的 位置。在同一轨道上运行的起重机之间以及同一起重机上双小 车之间也应设置缓冲器。 缓冲器的种类也较多一般常用的有弹簧缓冲器、橡胶缓 冲器和液压缓冲器。 3防碰撞装置 对于同轨多台或多层设置的桥式起重机容易发生碰撞。在 作业情况复杂、运行速度较快时凭司机判断避免事故是很困难 的。为了防止起重机在轨道上运行时碰撞相邻的起重机应在起 重机上装设防碰撞装置。当起重机运行到危险距离范围时防碰 撞装置便发出警报进而切断电源使起重机停止运行避免起 重机之间的相互碰撞。 4防偏斜和偏斜指示装置 大跨度的门式起重机和装卸桥的两边支腿在运行过程中 由于种种原因会出现相对超前或滞后的现象使起重机的主梁与 前进方向发生偏斜这种偏斜轻则造成大车车轮啃道重则会导 致桥架扭坏甚至发生倒塌事故。为了防止大跨度的门式起重机 和装卸桥在运行过程中产生过大的偏斜应在起重机上设置偏斜 限制器或偏斜指示器、偏斜调整装置等来保证起重机在运行中 不出现超偏现象即通过机械和电器的联锁装置将超前或滞后 的支腿调整到正常位置以防止桥架损坏造成事故。 当起重机偏斜达到一定量时防偏斜和偏斜指示装置应能向 司机发出信号或自动进行调整当超过允许偏斜量时应能使起 重机自动断电停止运行 5防风装置 露天工作的桥式类型起重机必须安装可靠的防风夹轨器或 锚定装置或铁鞋以防止起重机被大风吹走、吹倒等严重事故的 发生。防风装置应能独立承受非工作状态下的最大风力而不致被 吹动。 6超载限制器 超载作业所产生的过大应力可使钢丝绳拉断、传动部件损 坏由于制动力矩相对不够而导致制动器失灵。超载作业对起重 机结构危害很大既会造成起重机主梁的下挠上盖板及腹板出 现裂纹、开焊还会造成臂架和塔身折断的重大事故。由于超载 破坏了起重机的稳定性还会造成整机倾覆的恶性事故。 额定起重量大于20t的桥式起重机大于10 t的门式起重 机、装卸桥、铁路起重机、门座起重机等应安装超载限制器。其 他类型起重机必要时也应安装超载限制器。 当载荷达到额定起重量的90时超载限制器应能发出提 示性报警信号。当载荷超过额定起重量时超载限制器应能自动 切断起升动力源并发出禁止性报警信号。 7力矩限制器 动臂式起重机的工作特点是它的工作幅度可以改变。工作幅 度是动臂式起重机的一个重要的参数。起重量对动臂式起重机的 动臂销轴中心有一个起重力矩。如果起重量不变当工作幅度愈 大时起重力矩就愈大。如果起重力矩不变那么工作幅度减小 时起重量就可增加。当起重力矩大于允许的极限力矩时就会 造成臂架折断甚至起重机倾覆。所以动臂式起重机均应安装力 矩限制器其综合误差不应大于10设置力矩限制器后应 根据其性能和精度情况进行调整或标定当载荷力矩达到额定起 重力矩时能自动切断起升或变幅的动力源并发出禁止性报警 信号。 7 8幅度指不器 流动式、塔式和门座式起重机应装设幅度指示器。 幅度指示器是用来指示起重机吊臂的倾角以及在该倾角下的 额定起重量的装置。它有多种形式一种是电子力矩限制器可 随时正确显?痉攘硪恢中问绞怯靡桓鲋亓诤涂潭扰膛躺?刻有相应倾角的起重量。当起重臂改变角度时重力摆与吊臂的 夹角发生变化摆针则指向相应的起重量操作人员可按照摆针 指示的起重量安全操作。 9联锁保护装置 进入桥式、门式起重机司机室的门和由司机室登上桥架的舱 口门应设置联锁保护装置。当门打开时起重机不能接通电 源。 10防倾翻安全钩 单主梁桥式和门式起重机在主梁一侧落钩的小车架上应设 置防倾翻安全钩在检修小车时安全钩应保证小车不倾翻保 证维修工作安全。 11扫轨板和支撑架 在轨道上运行的桥式、门式起重机、装卸桥、塔式和门座起 重机的大车运行机构上应设置扫轨板或支承架。它是用来清除轨 道上的障碍物保证起重机安全运行。扫轨板距轨顶面不应大于 10 mm支承架距轨顶面不应大于20 mm二者合为一体时距 轨顶面不应大于10 mm。 12轨道端部止挡体 起重机运行轨道的端部及起重机上小车运行轨道的端部应设 置轨道端部止挡体其强度应具有防止起重机脱轨的良好性能。 且止挡体应与大车和小车上设置的缓冲器能相互配合。 13导电滑线防护板 起重机由裸线供电时在大车滑线侧的端梁下应设防护 板以防止吊具或钢丝绳与滑线的意外接触。当司机室位于大车 滑线端时通向起重机的梯子和走台与滑线间应设置防护板以 防止人员通过时发生触电事故。在多层布置的桥式起重机的下层 起重机滑线应沿全长设置防护板。对裸滑线凡易发生触电的部位 均应设置防护板。 除上述安全防护装置外还有许多种安全防护装置例如流 动式起重机上的水平仪、防止吊臂后倾装置以及极限力矩限制装 置等这里不一一叙述。 对前述起重机构造性能有了初步了解之后司索人员和指挥 人员可正确地选择起重机械并指挥作业。当发现起重机有不符合 技术要求或有故障时应禁止司机操作以确保安全待故障排 除后方可进行作业。 第二章 力学基础知识 第一节 力的基本概念 一、力的概念 力的概念是人们在长期的生活和生产实践中经过观察和分 析逐步形成和建立的。当人们用手握、拉、掷、举物体时由 于肌肉紧张而感受到力的作用。这种作用广泛地存在于人与物及 物与物之间。例如用手推小车小车受了“力”由静止开始运 动用锤子敲打会使烧红铁块变形等。人们从大量的实践中形 成力的科学概念即力是物体间相互的机械作用这种作用一是 使物体的机械运动状态发生变化称为力的外效应另一个是使 物体产生变形称为力的内效应。 物体间相互的机械作用有两种一种是直接接触作用另一 种是间接作用即所谓的“场力”作用如地球与地球表面上的 物体间的作用电磁铁的动、静铁心间的磁力作用等。 二、力的单位 在国际单位制中力的单位是牛顿简称“牛”国际符号 是“N”。我国采用国际单位制。 注目前在工程中有些地方仍采用工程单位制以“公 斤力”或“吨力”作为力的单位。它们的换算关系是 1公斤力1 kgf98牛N10牛N 10 三、力的三要素 实践证明力作用在物体上所产生的效果不但与力的大小 和方向有关而且与力的作用点有关。我们把力的大小、方向和 作用点称为力的三要素。改变三要素中任何一个时力对物体的 作用效果也随之改变。 例如用手推一物体如图21所示若力的大小不同或 施力的作用点不同或施力的方向不同都会对物体产生不同的作 用效果。 在力学中把具有大小和方向的量称为矢量。因而力的三 要素可以用矢量图带箭头的线段表示如图2-2所示。 作矢量图时从力的作用点A起沿着 力的方向画一条与力的大小成比例的线段 AB如用l cm长的线段表示100 N的力 那么400 N就用4CM长的线段再在线段 末端B画出箭头表示力的方向文字符 号用黑体字F表示并以同一字母非黑体字F表示力的大小 书写时则在表示力的字母F上加一横线F表示矢量。 四、静力学的基本定理 在长期的生产实践中人们经过经验的积累和实践trail 逐步认识了力所遵循的客观规律其中最基本的规律可归纳以下 四条静力学定律 1两力平衡定律 物体在两个力的作用下保持平衡的条件是这两个力的大小 l I 相等方向相反且作用在同一条直线上。如图卜3所示用 矢量式表示即 上述的平衡条件只适用于刚体刚体是指在外力作用下可忽 略几何形状改变的物体。 2加减平衡力系定律 、 在任意一个已知力系上加上或者减去任意的平衡力系不会 改变原力系对刚体的作用效应。 从上面的两条定律中我们可以得出一个重要推论 作用在刚体上的力其作用点可沿其作用线作用线即通过 力的作用点沿力的方向的直线滑移到任何位置不会改变此力 对刚体的作用效应即为力的可传性如图24所示。 当力作用在A点AB是力F的作用线此时是推车当力 作用在B点时则是拉车。只要力F的大小、方向不变无论 作用于A点或B点其作用效果是完全相同的。 3力的平行四边形法则 作用在物体上某一点的两个力可以合成一个合力。其合力 的大小与方向由这两个已知力为邻边所构成的平行四边形的对角 线来表示这个法则称为平行四边形法则如图25所示。其 矢量合成式为 RF1F2 4力的作用与反作用定律 力是物体间的相互作用若将两物体间相互作用之一的受力 称为作用力则另一个就称为反作用力。两物体间的作用力与反 作用力大小相等方向相反且沿用一条作用线分别作用在两个 物体上。如图2_6中一绳索的下端吊一重物绳索给以重物 的作用力为了重物给绳索的反作用力为T和T等值、反 向、共线且分别作用于两个物体上。 应注意作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上 的因此不能将作用力与反作用力看成一平衡力系而互相抵消。 第二节 力的合成与分解 一、力的合成 当一个物体同时受到几个力的作用时如果找到这样的一个 力其产生的效果与原来几个力共同作用的效果相同则这个力 叫做原来那几个力的合力。求几个已知力的合力的方法叫做力的 合成。 1作用在同一直线上力的合成 作用在同一直线上各力的合力其大小等于各力的代数和 13 其方向与计算结果的符号方向一致。通常以X坐标轴方向为正 十反方向为负一。 例求图27a所示之合力 图27 解RFlF2 -40-30-70N 答合力尺大小为70N方向指向左方。 求图27b所示之合力 解RF1F2 40-30 10N 答合力R大小为lO N方向指向右方。 2两个共点力的合成 作用于同一点并互成角度的力称为共点力其合力可用图解 法和三角函数法计算。 1图解法 例已知FI、F2两力夹角为70。Fl即AB 为800 NF2即AD为400N求合力尺AC为多少 解1力的平行四边形法。取比例线