港口起重机械(A) (一)

港口起比机械

第一章概论

第一节港口起重机械的分类及根本构造

一.港口起重机械的工作特点

1.起重机械

一对物料提升、短距离运移，从事装卸、安装等作业的机械设备

2.工作特点

以门座起重机卸船装火车为例说明C

空钩下降到货物上方

挂钩一满载提升一一定高度制动

f变幅度f一定位置制动

f旋转f一定位置制动

f变幅度到车皮卸货上方制动

一满载下降到车皮内制动

一摘钩一空钩上升一一定高度制动

f旋转f一定位置制动

f变幅度f待卸货物.上方制动

f空钩下降f货物上方制动

------个工作循环。

重复上述动作

工作特点：

1）动作是间歇的、重复的、周期性的。

即通过重复、短时间的工作循环，周期性地完成货物的提升和运移，每个工作循环

中都包括满载和空载的过程。

2）每个工作循环中，其主要工作机构都作正向和反向的运动，且起制动非常频繁。

3）所受到的载荷的大小和方向都是变化的。

如：货物的大小、风力的大小及方向、坡度以及起制动时的动载荷。

以上这些特点，决定了起重机的结构和设计计算方法不同于其他机械。

二.起重机的根本组成

起重机械的种类繁多，但其根木由三局部组成:

即1.金属结构；

一起重机械的骨架，用来承受起重机的自重、货重等作用在起重机械上的载荷，并且

把它们传递到艰底上。

2.工作机构；

一起重机用来完成货物提升和运移的工作装置。它由动力、传动、制动以及工

作装置所组成。

根据起重机类型、任务的不同，有起升、运行、变幅和旋转等机构。

3.操纵控制系统和平安辅助装置。

一操纵起重机完成各种要求的动作，以及对起重机实施各种平安保护。如司机

室、电气房、夹轨器、限位开关、缓冲器、起重量限制器、载重力矩限制器

和偏斜指示器。

三.起重机械的分类

起重机械的种类很多、很杂，为了统一名称，便于管理，有必要对起重机械进行

分类。

分类的方法也很多，我们根据其结构、性能来进行分类划分。

1.轻小型起重机械

特点：单动作：只有一个起升机构，货物沿一固定直线运动。

双动作：除一起升机构使货物垂直方向移动外，还具有一机构使货物沿一

固定的直线或曲线移动。

如：千尸顶、手拉葫芦、手扳葫芦、电动葫芦等。

2.桥式类型起重机

特点：有三个及三个以上工作机构，［如起升、小车运行和大车运行等），货物水

平移动由大、小车的运动来实现。它的工作范围为一长方体。

根据其结构及工作性能可划分为：

通用桥式起重机

龙门起重机

装卸桥

缆索起重机

通用桥式起重机

主要用在仓库、厂房设备安装及维修等。

大车在轨道上运行，小车在桥架上运行。

龙门起重机

龙门起重机就是带质的桥式起重机，它的桥架安装在支腿上，支腿沿着铺设在地

面上的轨道上作纵向运行，小车在桥架上作横向运行。

一般用在前方堆场上，龙门起重机各机构的速度较低，但起重量较大，它可以

在轨道上运行，也可以采用橡胶轮胎，在地面上运行。

装卸桥

结构型式和龙门起重机相似，主要区别：用途不同，所以性能也就不同。

装卸桥的小车运行速度和提升速度都很高，V小达240m/min,V升达70m/min0

悬臂较长，且可折起，一般用于散货、集装箱的装卸。

缆索起重机

主要用于地形复杂，如林场、煤场、山区、水库等地方。用钢丝绳作桥架，这种

起重机跨度可达几百米以上，起升高度也很大。

3.臂架类起重机

构造特点：具有可以绕下轴摆动的臂架，臂架装设在可绕垂直轴旋转的转台上。

臂架的摆动和旋转使货物能在两个平面内运移。它的工作范围是一环形面积及其上

空，如果配上行走机构，就可以扩大其工作范围。

这类起重机有：汽车吊、轮胎吊、履带吊、塔式起重机、门座起重机及浮式起重

机等。

4.升降机

沿着固定导轨运送货物和人员的升降设备。如：

电梯一一用于港口多层仓库和大型起重机内。

缆车一一用于斜坡式码头。（落差较大的码头）卷扬机牵引载货平台沿着斜坡码头的

轨道往复运动实现货物的搬运。

起重机械的分类列于下表

起重机械

轻小型起重机械桥式类型起重机臂架类型起重机升降机

——

I看

一

一

手

手

龙

装

汽轮

索

通

履塔

浮

起

带

扳

拉

卸

胎

式

车

用

门

起

式

起

葫

葫

桥

起

起

重

桥

起

起

重

起

重

芦

芦

重

重

重

式

重

机

重

机

•机

机

机

起

机

机

机

一

一

一

重1

机

第二节

港口起重机的主要技术参数

一.技术参数

一表征起重机技术性能的技术指标

二.主要技术参数

不同类型的起重机，其技术参数不完全相同，主要有：

起重量、幅度（或外伸距）、起升速度、轨距（或跨度、轮距）、基距、各机构

工作速度、生产率和工作级别等。

1.起重量Q——平安正常工作所允许的最大起吊货物的质量。（kg.t）

X起重量不包括吊钩、吊环等吊具的质量。

派起重量包括抓斗、电磁铁、集装箱吊具、料桶等吊具的质量。

派起重量较大的起重机常有两套起升机构，起重量大的为主起升机构或主钩,

较小的为副起升机构或副钩。副钩起重量为主钩的1/5〜1/3,125/32（；

350/75/15to幅钩的起升速度较高，可以提高起重机的生产率。

派起重量随幅度变化的起重机，起重量为最小幅度时的最大起重量。

X有的起重机用“载重力矩”（QXR）,参数决定了起重机在工作过程中抗倾

覆稳定性的能力。

X起重量应符合系列标准（GB783-65）0.5、1、3、5、8、10、16、25、32、

40、50、63、100、200、500等

X确定：

起重量一般由使用部门根据需要提出，其数值必须符合起重量的系列标准。

对于港口起重机的起重量：

件杂货：以经常起吊的最重件为主要依据。

散货：根据生产率和有关机构的工作速度确定。

2.幅度R（外伸距L）

旋转臂架类起重机：旋转中心至吊具中心线的水平距离。

非旋转臂架类起重机：臂架下钦点至吊具中心线的水平距离。

外伸距一一对桥式卸船机而言，临水侧的轨道中心线至吊具中心线的最大水平距离。

确定：

幅度和外伸距与装卸对象的尺寸有关，如船宽、舱宽等。

幅度和外伸距与装卸工艺有关，如是否需要过驳作业。

幅度和外伸距与临水侧轨道中心至码头边缘的尺寸有关。

幅度和外伸距与轨距及旋转轴线位置有关。

3.起升高度H

吊具下极限位置至最上极限位置之间的垂直距离。

装卸起重机一般有轨上、轨下或水上、水下起升高度

确定：

X取物装置自身高度的影响［如吊钩、抓斗）。

派货物本身高度及索具的长度。

X所需跨越障碍的高度。

X最大船舶的空载高潮及满载低潮时吊具能到达舱底。

X浮吊船倾斜的影响。

4.轨距、跨度和基距

轨距一一有轨起重机或起重小车行走轨道中心线间的距离

轨距的大小取决于跨越铁路线的数目，单线6米，双线1（）.5米，三线15.3Xo

跨度一一对桥式起重机而言，起重机运行轨道中心线的距离。依厂房和货场的宽度而

定。

基距一一沿轨道方向，两支腿中心线的距离。

5.工作速度V

——额定工况下（额定载荷，原动机额定转速和转矩），各工作机构的速度。

起升速度——取物装置的运动速度。

变幅速度一一取物装置从Rinin-Rmax的平均线速度。

回转速度——起重机转台的转速。

运行速度一一起重机或小车的行走速度。

确定：

派根据作业性质的要求：

派前沿机械速度要高，前方机械速度较低，非工作性机构，速度较低。

派根据运行距离的要求：

运行线路较长的速度要高，运行线路短的速度较低。

生产率Q——单位时间内吊运货物的总吨数。它说明了起重机工作性能的综合指标。

6.起重机及其机构的工作级别

——说明起重机及其机构工作繁忙程度和载荷状态的参数。

(1)划分工作级别的目的：

载荷变化不一样：如有的起重机经常满载工作，且起制动频繁。有的那么经常是轻

载工作。

忙闲程度不一样：如港口起重机一日两班、三班工作。而电厂维修用的起重机一年

才用上几天。

起重机的载荷状态和忙闲程度都直接影响其结构、零部件、电气等的强度、疲劳、

磨损及发热。为使设计具有先进性、经济性，同时又具有一定的使用寿命，有必要归纳

几种说明工作繁忙程度的标准一一工作级别，作为设计、选用的依据，也便于标准化、

通用化，降低本钱。

(2)工作级别的划分：

起重机的工作级别

根据利用级别

载荷状态可分为八级，A1〜A8

利用级别一一表征起重机在其有效寿命期内的使用频繁程度。用总工作循环次数N表示，

共分为十级。U0〜U9

利用等总的工附注利用等级总的工附注

级作循环作循环

次数次数

U01.6X不经常使用U55X105经常中等使

104用

U13.2XU61X106不常繁忙使

104用

U26.3XU72X106繁忙地使用

104

U31.25XU84X106

105

U42.5X经常轻闲使U9>4X106

105用

载荷状态一一与实际起升载荷/额定起升载荷有关，与实际载荷作业次数/总的工作循环次

数有关，共分为四级。Q1〜Q4,轻、中、重、特重。

把利用级别和载荷状态进行综合，就可得出起重机的工作级别。

载荷状态利用级别

U0UIU2U3U4U5U6U7U8U9

Q1AlA2A3A4A5A6A7A8

Q2AiA2A3A4A5A6A7A8

Q3AlA2A3A4A5A6A7A8

Q4A2A3A4A5A6A7A8

起重机机构的工作级别

根据机构的利用级别

载荷状态分为八级。Ml〜M8

机构利用级别一一按机构总设计寿命分为十级。TO〜T9

利用等总设计附注利用等级总设计附注

级寿命h寿命h

T0200不经常使用T56300经常中等使

用

T1400T612500不常繁忙使

T2800T725000繁忙地使用

T31600T850000

3200经常轻闲使T9100000

用

载荷状态一一说明机构受载轻重的程度，共分为四级。L1〜L4,轻、中、重、特重。

机构工作级别的划分见下表。

载荷状态利用级别

TTTTTTTTTT9

012345678

L1MMMMMMMM8

1234567

L2

12345678

L3MMMMMMMM

12345678

L4MMMMMMM

2345678

对同一起重机而言，整机的工作级别与各机构的工作级别是不相同的，各机构之

间的工作级别也是不相同的。

机构的接电持续率或运转时间率。

7.其他参数

外形尺寸、自重、轮压以及驱动功率等参数也反映起重机的性能，并直接影响起重

机的造价、能源的消耗和码头的投资等。

第二章起重机设计计算总那么

第一节.作用在起重机上的载荷、根本类别、载荷组合及类别

设订“算的一般原那么

1.起重机所受载荷多且变化（大小、方向、作用次数等）

2.为保证起重机在寿命期内平安、正常工作，起重机及另部件等须满足:

1）足够的强度即：

塑性材料一无永久变形

脆性材料一不脆断

压弯构件一不失稳

起重机一不倾复

一一强度、稳定性计算

2）足够的寿命即：

不产生疲劳破坏

稳升在允许范围内

——强度、发热计算

3）非工作状态，即在可能出现的最大外载（如暴风等）

起重机某些另部件不损坏

起重机不倾复

一一强度、稳定性验算

因此，在设计计算时，必须计算并确定相应的外载荷，并按实际可能同时作用

的载荷，根据计算载荷的类别进行组合。

二.作用在起重机上的外载荷、计算载荷的类别及载荷组合

（一）.作用在起重机上的外载荷

作用在起重机上的外载荷较多，主要有自重载荷Pg:起升载荷Pq；动力载

荷、风载荷Pf;坡道载荷Pp等。

（1）.起升载荷Pq

起升载荷就是起升质量（即起重量）的重力，起升质量包括起重机允许起升

的最大有效物品质量、取物装置（吊钩滑轮组、起重横梁、抓斗、容器和吸盘）

质量、钢丝绳等。起升高度在50米以下的，可以忽略钢丝绳的质量。

（2）.自重载荷Pg

自重载荷是指起重机金属结构、机械设备以及附设在起重机上的存仓、连续

运输机及其上的物料等的重力起升质量的重力不计在自重载荷之内。

自重载荷在起重机设计之前是未知的，而在计算结构应力时乂是主要载荷，

因此在设计时一般是参考同类型的起重机，或者通过初步计算予以估计。

（3）.风载荷Pf

风载荷是流动的空气被结构物阻挡而产生。起重机的风载荷分为工作状态（I,

II类）和非工作状态（III类）。

非工作状态下的风载荷是起重机在非工作状态时所受的最大风力。

风载荷的大小为：

式中：Pf­一作用在起重机上的风载荷（N）；

C一一风力系数，与结构型式有关：

q一一计算风压Nm2）；（相应有qI;qH;qIII）

A一一起重机垂直于风向的净迎风面积（m2）；

Kh——风压高度变化系数。

风载荷的作用点：净迎风面积的型心

（4）.坡度载荷Pp

起重机在坡道上工作时，由于自身重力以及货物重力而产生的沿路面方向的

分力Pp：

（5）.动力载荷（惯性、振动、冲击、货物偏摆载荷）

动力载荷由于运动质量的速度大小、方向变化而产生的惯性载荷；外载荷作

用在弹性系统上产生的弹性振动，而使载荷增加，其增加量称为振动载荷；

轨道接头产生的冲击载荷；

起制动时传动机构中的间隙等原因产生的冲击载荷。

——动力载荷的计算可以引用动力系数、冲击系数来计算。

货物偏摆载荷Pa

臂架类旋转起重机，由于旋转产生的切向惯性力和离心力；变幅所产生的水

平惯性力以及风力的作用

使悬挂物品的钢丝绳相对于铅垂线产生偏摆角。，从而使臂架头部受到一个

水平力即货物偏摆载荷Pa：

（6）.实验载荷

起重机在投入慎用之前，必须进行静载试验和动载试验。

动载试验时，其试验载荷为额定起升载荷的L1倍；

静载试验时，其试验载荷为额定起升载荷的1.25倍。

（7）.其他载荷

除了以上的主要载荷以外，还有如碰撞载荷、地震载荷、温度载荷、安装载

荷、工艺载荷等等。

（二）.载荷的根本类别、载荷组合及类别

由于起重机上作用的载荷很多，旦其大小、方向和作用次数都在发生变化；另外为了

俣证起重机平安正常工作，起重机及其零部件必须满足三个条件即（1）具有足够的强度及

稳定性：（2）具有一定的使用寿命：（3）不工作时，保证起重机在外载作用下不发生破坏。

为了进行以上三种情况的计算，必须确定相应的载荷值，并按实际可能加以适当组合。

1.工作情况下的正常载荷（I类载荷）

起重机工作时经常受到的载荷：起重机平稳起制动，

I类风载荷

I类偏摆载荷

I类坡道载荷

一用于某些零部件的疲劳、磨损和发热以及驱动功率的计算。

2.工作情况下的最大载荷（II类载荷）

起重机在工作中有可能出现的最大载荷：

满载作业、起重机猛烈的起动和紧急制动；最大工作风（II类

风压）；

II类偏摆载荷；

n类坡度载荷；

一用于全部零部件进行静强度计算，对整机进行抗倾覆稳定性和最大轮压计算，

校核电动机过载能力和制动器制动力矩。

3.非工作情况下最大载荷an类载荷）

起重机在不工作时可能出现的最大载荷。

最大工作风载荷an类风压）；

n类坡度载荷；

一用于某些零部件的静强度验算；起重机自身抗倾覆稳定性；最大轮压计算；

安装载荷、运输载荷、试验载荷属in类载荷。

第二节计算一般原那么

（零部件强度、疲劳计算要点）

（一）.强度计算载荷

II类，最不利工况，最不利载荷，起（制）工况

1.动载的大小和零部件在传动系中所处位置有关

多质量系统=>双质量系

起（制）动时,

*均为转为同一轴

MqMj

Mi

1ri^/11=7-----

转换关系仆切)J2

J1

[也力

[r,/〃1=---=-----

旋转质量£/

j;V2

♦=4=91.2-2

往复运动勺〜,7

分析：％=小心

起(制)动时，惯性载荷和JII/(JI+JII)成正比

当Mj.i.J一定，电机NT.MqT,那么MgT

对回转及运行机构由于低速轴上直线，回转运动质量很大，即J

H/JI大,即JH/(JI+JH)=1即Mg=Mq即整个传动系统中

的零件所受惯性载荷都较大。

计算载荷

(1)回转及运行机构MH按起(制)动时计算最大振动力矩

即：MIImax=(p5o(p8。n

(p5-弹性振动力矩以大系数

平稳起(制)动：(p5=l.1-1.5

突然起(制)动:(p5=L5〜L7f

(p8—刚性动载系数年8

(2).起升及非平衡变幅机构

承受惯性载荷较小的另部件一计算零件

。一起升动载系数

承受惯性载荷较大的另部件MIImax=(2—2.5)""

(3).平衡变幅机构

承受惯性载荷较小的另部件FIImax—计算零件

承受惯性载荷较大的另部件MIImax=(2—2.5)也

(二)疲劳计算对某些另部件

即：%＞乂=1。7时无限耐久疲劳计算

NsvNvM时有限耐久疲劳计算

57

Ns=10No=10

N<Ns=N'时受强度控制

对变化的载荷一等效载荷

等效载荷：根据各交变载荷的大小及作用次数，按材料疲劳曲线换算，在一假定载

荷及相应作用次数下，对零件的耐久性效果与零件在实际载荷作用效果

相同，该假定载荷即为等效载荷。

如：等效起升载荷Q、PQ

均方根变幅阻力

回转等效风阻力、坡道阻力

第三章驱动装置

第一节概述

一.驱动装置

——用以驱动起重机械工作机构的动力设备

是起重机械的重要组成局部

在很大程度上决定了起重机械的工作性能和构造特点，

对其经济指标（自重、投资、营运等）有很大的影响

在工艺，起重机械设计，正确选用驱动型式

应充分了解：驱动型式特点、工作条件、要求等。

力求工作可靠：结构紧凑，轻维修方便，制造，营运费用低

二.驱动型

根据所用能源不同，主要有

人力驱动----用于轻小型起重机械及重要机构的辅助驱动

动力驱动……电力驱动；

内燃机驱动；

复合驱动：内一一电力；

内----液压、液力；

电——液压、液力；

电---气力、液力等。

第二节.电力驱动

电力驱动是现代港口起重机的主要驱动形式

一.特点:

能源经济、供电方便、无污染；

传动装置简单、便于实现分别驱动；

起动、调速方便、过载能力强、正、反转性能好、控制方便;

易于安装平安保护装置及联锁装置，平安可靠；

便于实现自动控制及遥控；

依赖外部电源，引入起重机须一定装置；

机动性差，不能远距离运行。

——多用于有轨及固定式起重机。

二.电动机的类型及特点

1.电动机的类型

交流三相绕线式异步电动机

交流三相鼠笼式异步电动机

交流变频电机

直流

2.起重机及冶金专用电动机

1)电机的工作制度

一一与通电持续程度有关的工作情况

(1)连续工作制一S1一在恒定负荷下连续运行

发热曲线通电后T按指数

曲线上升f[T]

发热=散热0T]

负荷增大，稳定温度增高

由上图同一电机

N1一连续长时间工作

N2一运行t2

N3—运行t3

T到达[1]温度即为该工况下的功率

运行持续时间有10分、3()分6()分、90分钟，实验得到

N10、N30、N60、N90功率。

(3)断续周期工作制一S3

特点：恒负荷f短时停f恒负荷

周而复如

运行+停一个工作作质环(10分钟)

N+Rt工+l停

行续周期工作制(S4)

一个工作循环T=D+N+R

T循=tq+t2+t停

*接电持续率：

S3时：JC%=——xlOO%

，工十“

SJ时<)%

直有：25%,40%,60%

可见：电机功率和工作制有关

电机功率和JC%制有关，JC%T[N|J

2).起重专用电动机特点

(1).断续周期工作制

基准：S3,40%

(2)起动转矩大

最大转矩Mmax>3倍的额定转矩

⑶转子转运惯量小,(GD2)J(J)J

(4)机械强度高

防护等级高

3.电机容量确实定原那么步骤

1)按机构静功率Nj

JC%

工作方式初选

即N=K「Nj

2)校核电机起动能力tq

短时过我能力

发热

火对载荷变化大的机构，应按Njx（如：变幅、回转机构）初选。

4.电机校核

1）起动能力（起动时间tq）

;电机的起动转矩Mg为变值，，按M/岬计算平均起动时间。

电机起动时：

=[j,+A]

_[GD2]n2乃.〃

4g60%

37%

•,。375（M二监）LJ

式中：Mpg一电机的平均起动转矩

Mj—静力矩

4一旋转运动质量的转动惯量

（一直线运动质量的转动惯量

[GOz]一总飞轮矩

〃一电机的转速

注：均为对电机轴

2）电机的短时过载能力

在工作状态，在可能出现的最大静负荷时，电机不应出现堵转

即应满足：Minax=（2-2.5）.M..>MJnux

3）电机的发热校核

保证电机的稳升在允许范围内

电机的稳升和起动次数、惯性载荷、机构的/C%值等有关

方法：等值损耗法

即应满足：NpNNps

式中：Np一电机在相应JC%值时的允许功率

N”一稳态平均功率

第四章.起重机的扰性构件及卷饶装置

挠性构件一具有易于弯曲特性的构件。

钢丝绳是起重机上应用最广泛的挠性构件。

第一节.钢丝绳

一.作用：

I.把原动机的旋转运动转化为货物的直线运动

2.传递动力，承受载荷。力矩一牵引力

3.困扎物品，支持臂架等。

二.特点（和链条相比拟）

1.承载能力大，自重轻；

2.高速运动无噪音，运动平稳；

3.承受冲击载荷的能力较强；

4.工作平安可靠，极少突然断裂；

5.易于收集，储存在卷筒上；

6.挠性较差一一卷筒及滑轮的直径较大。

二.钢丝绳的构造及型式

（一）.构造

单绕绳双绕绳三绕绳

ttt

假设干钢丝一绕制成股（绳）一绕制成股（绳）一绕制成绳

II

绳芯绳芯

1.钢丝

优质碳素钢经屡次冷拉、热处理制成钢丝

（1）等级：

特级一一用于平安要求较高的场合

I级一一起重机常用

I级一一常用于次要场合

（2）外表状态：

光面一一常用于一般场合

镀锌一一常用于腐蚀及潮湿的场合

2.绳芯作用：充填中央断面，增加挠性

种类：有机绳芯挠性较好，但承受横向载荷能力较差

金属绳芯挠性较差，但承受横向载荷能力较强，

耐高温。

（二）结构型式

1.根据钢丝绳的绕制方向

顺绕绳（同向捻）：丝一股一绳方向相同挠性好，易松散。

交绕绳（交互捻）：丝一股一绳方向相反挠性较好，多用。

混合捻：相邻股钢丝绕向相反制造较复杂。

2.根据股中钢丝间的接触情况

1）点接触（D型）：股中丝径相同，呈点接触；

2）线接触：股中丝径不同，外层丝位于内层钢丝间的沟槽中，呈点接触；

主要有：粗细式（W）——瓦林吞型

外粗式（X）——西尔型

充填式（T）

3）面接触

由异型钢丝绕制而成，钢丝间呈面接触。

面接触钢丝绳外表光滑，耐磨性好，但挠性差，用于缆索起重机的索道。

3.根据股数及股的型状

股数：有六股、八股、十八股等

股数t挠型t绳、股接触面t

型状：园型股一一常用

异型股：椭圆型股

三角型股

扁圆形股

异型股F接触T寿命t但结构复杂，起重机少用。

四.钢丝绳的正确选择及合理应用

1.钢丝绳直径的计算与选取

钢丝绳中的钢丝在工作状态中的受力十分复杂，主要受有拉伸、弯曲、挤压和剪切

等，应力很难精确计算。

般按钢丝绳的最大静拉力计算选取，具体步骤是：

①.根据起重机的使用要求，工作条件及使用场合等，确定合理的钢丝绳结构型式。

②.由最大静拉力计算选取钢丝绳的直径。

A.选择系数法：

in-CjSjmaxmm

式中：S/z——钢丝绳最大工作静拉力(N)；

C一一钢丝绳的选择系数，其值与机构的工作级别和钢丝的抗拉强

度有关。

其中：n——平安系数；

a---钢丝绳捻制折减系数，a=0.8〜0.9；

W——钢丝绳充填系数；

外——钢丝的公称抗拉强度(N/mm2)。

C和n值

选择系数C值选择系数C值

机构机构

钢丝公称抗拉强度平安钢丝公称抗拉强度平安

工作工作

<y(N/mm2)系数%(N/mm2)系数

级别b级别

155017001850155017001850

Mi〜M3().0930.0890.0854M60.1440.1090.1066

M40.0990.0950.0914.5M70.1230.1180.1137

M50.1040.1000.9605Ms0.1400.1340.1288

B.平安系数法

式中：Sp——钢丝绳的破断拉力Sp=a^s

£Ss一一钢丝绳钢丝的破断拉力之和。

2.钢丝绳的表记

例：6W(19)—20.0—1700—I—光一左交(GB1102-74)

3.提高钢丝绳使用寿命的措施

1).合理选型，采用线接触绳；

2).降低工作应力,即：一TbJ；

3).选取较大直径的滑轮及卷筒即：O/d绳2/zt那么叫\巴，I;

4）.绳槽尺寸及材料适宜，即：/t*J;

5）.减少绕过的滑轮数，尽量防止反向弯曲;

6）.加强润滑，保养及检查。

第二节.滑轮及滑轮组

一.滑轮

1.作用

1）支承并传递载荷；

2）改变钢丝绳的方向——导向；

3）组成滑轮组，到达省力或增速的目的；

4）平衡钢丝绳的张力。

2.直径

为保证钢丝绳的寿命，其直径须满足：D>[h-\\d^

二.滑轮组

钢丝绳绕过假设干个定滑轮和动滑轮的联合装置

（一）滑轮组的类型

1.按滑轮组的功用：省力滑轮组一一多用

增速滑轮组一一少用

2.按滑轮组的构造：单联滑轮组

双联滑轮组

（二）省力滑轮组

1.作用

省力；减少钢丝绳的张力d绳I。。I驱动力I机构尺寸!

2.倍率

-不计阻力，滑轮组省力的倍数

I）主、被动力间的关系

设：承载分支数为Z；

被动力为Q；主动力为品

假设：不计阻力（效率）

Z1/<**Z

那么：S.=Q/Z省力倍数（倍率），〃—丫/—4

2）主、被动力的速度间的关系

主动力所做的功二二二被动力所做的功

・・・〃2=Q/S0=%7L=Z

,汕玄被动力主动力速度承载分支数

主动力被动力速度驱动分支数

3.单联滑轮组

—-滑轮组的钢丝绳只有一端绕入卷筒的滑轮组

1）工作特点

当钢丝绳绕上、绕出卷筒时，

货物升或降的同时，还作轴向运动。

一操作困感难

对桥式起重机小车轮压不均匀；

吊钩上极限受偏角限制。

2）应用

可装设导向滑轮的臂架式起重机见图

4.双联滑轮组

——滑轮组的钢丝绳的两端绕入卷筒的

滑轮组，即主动分支为两根。

式中：X——驱动分支数单联X=1

双联X=2

5.效率

1）滑轮的效率

女理想拉力S。

效钎实际拉力sa

效率〃二s。

s0+w

1=1-^_\-£

小飞+2正。——2

式中：w一绳绕上滑轮的见僵性及轴承中的阻力

£阻力系数滚动轴承2=0.027=0.098

滑动轴承2=0.0577=0.095

2)滑轮组的效率

Q

,二S。二1十

■Sm(1-7)

钢丝绳的最大静拉力:

s二Q：i其中：单联:Qi产Q+Qo

双联：吊钩Q计=0.5(Q+Qo)

抓斗Q计=0.66Q

练习：判断以下卷绕系统中滑轮组的型式、倍率、各滑轮的作用，并计算钢丝绳

的最大静拉力。

1)2)

3)4)

5)6)

第四节卷筒

一.作用

1.卷绕、储存钢丝绳，如：起升、变幅机

2.将原动机的旋转运动一直线运动；

3.传递动力，将原动机的驱动力一钢丝绢

二.类型及材料

(一)类型

1.外表型状：圆柱形一一常用

圆椎形、曲线形一一特殊场合如：补赏卷筒

2.卷饶层数：

1）单层卷饶卷筒一一港口门机广泛应用

特点：外表切有螺旋绳槽钢丝绳排列整齐，绳间不接触,

绳、槽5J

绳槽：标准槽节距IL卷!结构紧凑一一常用

深槽节距较大L卷f——用于易脱槽的场合

2）多层卷饶卷筒

特点：外表一般为光面，钢丝绳紧密排列；

绳、槽《』巴3

各层钢丝绳绕向不同，互相交叉；

卷饶过程中，钢丝绳互相挤压、磨擦；

内层钢丝绳受外层绳的挤压；

各层钢丝绳的线速度、力矩不同。

应用：起升高度大或要求紧凑的起重机。

三.卷筒的主要尺寸：D；L；6

1.卷筒直径（槽底直径D）

应满足：D>\h-\\l^取值应园整

2.卷筒长度L

取决于：卷饶层数；起升高度；滑轮组形式及倍率。

（1）单联滑轮组（单层绕）

L。——切槽局部长度

D。一一卷筒直径”绳）

t一一绳槽节距

tn.——平安圈%=1.5—3圈

G——固定绳尾局部长度

两端空余局部的长度

(2)双联卷筒(单层绕)

乙；乙同上

J一一无绳槽局部长度

取决于：吊钩处于上极限，钢丝绳

的偏角在允许范围内。

A^<L4-0.07/7mir,

3.卷筒壁厚3

多按经验公式确定，然后校核其强度

(1)经验公式初定5

即：对铸铁5=0.020+(6-10)mm

3412mm(铸造工艺)

3>15mm(铸造工艺)

(2)强度校核

※当L<3D按压应力校核

q

即：%,二—<f/

钢口」=猊5

铸铁口」=15

X当L>3D按合成应力校核

即：a=(TW+

钢口/=。/2

铸铁口/=。/,/5

X当L>2DD21200mm

D较大，壁厚相对较薄，还须校核抗压稳定性

即满足­

IJ•ti\

式中：Pmax——单位面积最大在向力

\3

PK失稳临界压力pk

K——平安系数K=1.3〜1.5

第五章取物装置

第一节概述

一.作用及意义

物品一一起升机构连结的装置，是起重机必不可少的部件之一。

取物装置性能将影响起重机正常、平安、高效作业，可减少辅助工人的劳动强度。

第二节吊钩及吊钩组

一.吊钩

吊钩