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型钢、钢板、废钢铁等。
两用起重机是为了提高生产效率,在一台小车上装有可换的吊钩和抓斗或者电磁盘和抓斗,但每一工作循环只能使用其中的一种取物装置;三用起重机即吊钩、抓斗、电磁铁3种可以互换的取物装置,可吊装成件、散粒物品或导磁的金属材料,但每次吊装重物时,只能使用其中的一种取物装置。
防爆起重机用于在有易爆、易燃介质的房间、库房等场所吊装成件重物,起重机上的电气设备和有关装置具有防爆特性,以免发生火花而爆炸。绝缘起重机用于吊装电解车间的各种成件物品,起重机上有关部分具有可靠的绝缘装置,保证安全操作。
双小车起重机是在同一台主梁上设有两台相同的小车,用来搬运长件材料,各小车又可单独使用。
挂梁起重机通过两个吊钩上的平衡梁挂钩或平衡梁上的电磁盘吊装和对垛各种长件材料,如木材、钢管、棒材、型材、钢板等。 1.4.3桥式起重机的基本结构
尽管桥式起重机的类型繁多,但基本结构是相同的。桥式起重机主要是由大梁、起升装置、端梁、大梁行走机构、起升装置行走机构、轨道和电气动力、控制装置等构成。
⑴大梁结构
桥式起重机一般采用两根端部连接的大梁组合结构,称为双梁桥式起重机,只有少数轻型桥式起重机采用单梁,称为梁式起重机。
桥式起重机大梁的结构形式主要有箱行结构、偏轨箱行结构、偏轨空腹箱行结构、单主梁箱行结构、四桁架式结构、三角形桁架式结构、单腹板梁结构、曲腹板梁结构及预应力箱型梁结构等。最常见的是箱行结构。箱行梁由上盖板、下盖板和两个腹板构成一个箱体,箱内还有纵横长短筋板,见图1-1。在箱行梁的一侧铺设走台板和栏杆,在上盖板上铺设起升装置的行走轨道。为了检修的方便,在大梁上还布置有供人行走的走台和栏杆。
⑵起升机构
起升机构用来实现重物的升降,是起重机上最重要和最基本的机构。桥式起重机的起升机构,除了少数梁式起重机采用电动葫芦外,一般均采用起重小车。起重小车由车架、运行机构、起升卷绕机构和电气设备等组成。
车架支撑在四个车轮上,车架上的运行机构带动车轮沿轨道运行,以实现在跨间宽度方向不同位置的吊装。
起升卷绕机构实际上是一台电动卷扬机和滑轮组的组合。起重量大于150KN的桥式起重机,一般具有两套起升卷绕机构,既主钩和副钩,主钩的额定载荷较大,但起升速度较慢,副钩的额定载荷小,但起升速度快,用以起吊较轻的物件或作辅助性的工作,以提高工作效率。在桥式起重机的铭牌上对其额定载荷的标注通常将主钩额定载荷标注在前,副钩额定载荷标注在后,中间用“/”隔开,如“1600KN/500KN”。
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1.5桥式起重机的基本参数
起重机械的基本参数是用来说明起重机械的性能和规格的一些数据,也是提供设计计算和选择使用起重机械的主要依据。
桥式起重机的基本参数主要有额定载荷、跨度、起升高度、工作速度和工作级别等。桥式起重机的额定载荷一般在50~5000KN之间,我国生产的标准桥式起重机系列有13种,即50,80,125/30,160/30,200/50,320/80,500/125,800/200,1000/320,1250/320,1600/500,2000/500,2500/500。
桥式起重机的跨度指的是其大梁两轨道中心线的距离,它决定了桥式起重机的工作范围。目前我国生产的标准的跨度最小为10.5m,最大为31.5m,每隔3m一个规格,即10.5m,13.5 m,16.5 m,19.5 m,22.5 m,25.5 m,28.5 m,31.5 m。
起升高度指的是吊钩上升到极限位置时,吊钩中心线至地面的垂直距离,一般标准桥式起重机的起升高度在12~32m之间。
桥式起重机的其他有关参数包括如下几项: ⑴额定起重量Q(t)
吊钩所能吊起的最大重量。如使用其它辅助取物装置和吊具(如抓斗、电磁铁、夹钳和盛钢桶等)时,这些装置的自重应包括在额定起重量内。当决定起重机的额定起重量时,应符合标准规定的数值。因为起重量的数值对大多数起重机的自重有决定性的作用,因此在确定时应按照生产实际情况考虑,过小不能满足生产要求,过大会造成基建投资的浪费。
⑵起升高度H(m)
吊钩最低位置到吊钩最高位置之间的垂直距离,此参数在标准中没有规定,可根据工作需要来定。
⑶跨度L(m)和幅度a(m) 都是表示起重机工作范围的参数。跨度是指桥式类型起重机大车运行轨道之间的距离;幅度是指旋转起重机的旋转中心线到吊钩中心线之间的水平距离。
⑷轨距a(m)
轨距也称轮距,按下列三种情况定义:
①对于小车,为小车轨道中心线之间的距离; ②对于铁路起重机,为运行线路两钢轨头部下内侧16mm处的水平距离; ③对于臂架型起重机,为轨道中心线或起重机行走轮踏面(或履带)中心线之间的距离。
⑸基距B
基距也称轴距,是指沿纵向运动方向的起重机或小车支承中心线之间的
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距离。基距的测定与支承轮的布置有关。
⑹起重力矩M
起重力矩是幅度与其相对应的起吊物品重力的乘积。 ⑺起重倾覆力矩MA
起重倾覆力矩,是指起吊物品重力与其至倾覆线距离的乘积。 ⑻轮压P
轮压是指一个车轮传递到轨道或地面上的最大垂直载荷。按工况不同,分为工作轮压和非工作轮压。
⑼工作速度v(m/min)
包括起升、运行、变副和旋转速度,但旋转速度用n(r/min)表示。 ①起升速度——起升机构电动机在额定转速下吊钩上升的速度;
②运行速度——运行机构电动机在额定转速下,大车或小车直线运行的速度;
③变副速度——吊钩从最大幅度到最小幅度的平均线速度; ④旋转速度——旋转机构电动机在额定转速下,起重机的转速。 ⑽生产率Q(t/h)
说明起重机装载或吊运物品的工作能力的综合指标。 ⑾起重机工作级别
起重机工作级别是考虑起重量和时间的利用程度以及工作循环次数的工作特性。它是按起重机利用等级(整个设计寿命期内,总的工作循环次数)和载荷状态划分的。或者说,起重机工作级别是表明起重机工作繁重程度的参数,即表明起重机工作在时间方面的繁忙程度和在吊重方面满载程度的参数。
⑿自重及外形尺寸
这是任何一种机器都应有的技术经济指标,它不仅是说明起重机械性能优劣的数据,而且直接影响基建费用的投资,因此,应十分重视减轻自重和减小外形尺寸。
2 吊钩桥式起重机设计任务书
2.1设计参数
主要参数为:起重量(主起升):20t,起升高度(主起升):12m, 起升速度(主起升):10m/min;起重量(副起升):5t,起升高度(副起升):14m, 起升速度(副起升):20m/min;小车运行速度:45m/min;大车运行速度:75m/min,跨度:22.5m;工作级别:A5。
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2.2工作条件
工作地点为室内,采用交流电。
2.3设计原则
为保证起重机安全正常工作,起重机本身应具备三个基本条件: 1)金属结构和机械零部件应具有足够的强度、刚度和抗弯曲能力; 2)整机具备必要的抗倾覆稳定性;
3)原动机具备满足作业性能要求的功率,制动装置提供必要的制动转矩。
3 小车起升机构和运行机构的计算
已知数据:起重量(主起升):20t,起升高度(主起升):12m, 起升速度(主起升):10m/min;起重量(副起升):5t,起升高度(副起升):14m, 起升速度(副起升):20m/min;小车运行速度:45m/min;工作级别:A5;机构接电持续率JC=25%;小车质量估计Gxc=8t。 3.1起升机构计算
3.1.1确定起升结构传动方案,选择滑轮组和吊钩组 注:以下计算①为主起升计算,②为副起升计算。 ⑴起升机构的计算
按照布置紧凑的原则,决定采用双联滑轮组的方案。
20t钢丝绳绕向示意图5t钢丝绳绕向示意图图3-1-1
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图3-1-2 主、副起升机构的驱动装置①按Q=20t,查[3]表3-2-8取滑轮组倍率ih=4,承载绳分支数Z=2ih= 8; 查[2]附表9选图号为T1 362.1508吊钩组,得其质量G01=467kg,两滑轮间距A1=87mm;
②按Q=5t,查[3]表3-2-8取滑轮组倍率ih=2,承载绳分支数Z=2ih= 4; 查[2]附表8选图号为G13吊钩组,得其质量G02=99kg,两滑轮间距A2=200mm; 3.1.2选择钢丝绳
①若滑轮组采用滚动轴承,当ih=4,查[3]表3-2-11得滑轮组效率?1=0.97,钢丝绳所受最大拉力:
Smax1?Q?G020000?467 ?2ih?2?4?0.97 = 2637.5 kg = 26.375 kN
查[3]表3-1-2,工作级别A5时,安全系数n=4.5,钢丝绳计算破断拉力Sb:
Sb1?n1Smax1?4.5?26.375=118.69 kN
查[2]附表1所选瓦林吞型纤维芯钢丝绳6×19W+FC,钢丝公称抗拉强度1770MPa,光面钢丝,右交互捻,直径d=18mm,钢丝绳最小破断拉力
[Sb1]=149.5kN, 标记如下:
钢丝绳1:18NAT 6×19W+FC 1770 ZS 149.5 GB8918-88