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第一节吊杆起重设备的形式第二节吊杆装置几何参数的确定第三节吊杆装置的受力计算第四节船用起重机概述船用装卸设备是指船舶进行装卸货物时所用装置和机械的总称。通常，船用装卸设备包括：起重机、吊杆以及其它专用装卸设备。电动葫芦式起重机船舶使用时间是由两个部分组成：航行时间：取决于船舶的航程与航速停泊时间：取决于货物装卸效率提高货物的装卸效率，加快货物装卸速度，缩短船舶港口停泊时间显得非常重要•船舶的起货设备重要性货物装卸效率取决于多方面因素，其中货物装卸方式在很大程度上决定了传播的装卸效率。货物运载种类的不同，其装卸方式也各异。货物主要种类：液体货——石油、淡水、氨水等粉状或颗粒或——煤、盐、糖等干杂货——棉花、卷烟、日用百货、五金等大件货——机车、车辆、坦克、成套机械装置等液体货——利用船上和岸上的输送泵和管路来装卸粉状或颗粒或——链斗式等运动机构以连续的方式进行装卸，称为传送装卸。今年来发展为管道装卸。干杂货——采用传统的吊装装卸方式。较重的大件货物整件进行吊装，施行货舱口吊进吊出式装卸，也称为垂向装卸。大件货——采用滚上滚下型装卸。本章主要介绍吊装设备吊装装卸方式的效率除了与吊杆装置和甲板起重机本身的形式和舱内理货的机械化程度等因素有关。第一节吊杆起重设备的形式吊杆装置根据其中重量不同分为轻型和重型两种.安全工作负荷Ws小于98千牛顿或10t的吊杆称为轻型吊杆；安全工作负荷Ws大于或等于98千牛顿或10t的吊杆称为重型吊杆；安全工作负荷Ws——吊货钩所能承受最大许用负荷，其中包括货物，吊货工具和索具所产生的重力。通常吊货时都采用一定的吊货工具，所以，安全负荷等于98千牛顿或10t的吊杆，其许用起重最大货物重力往往小于这个数起重柱吊杆千斤索千斤索眼板千斤索滑车吊杆牵索吊货索吊货钩一、轻型吊杆装置组成：起重柱、吊杆、千斤索索具、牵索索具、吊货索索具、绞车起重柱——是用以固定吊杆、系挂吊货索和千斤索滑车的强力构件。通常为钢板焊制的空心圆柱体。吊杆——通常是钢制的，只有当安全工作负荷小于30千牛以下，长度不超过10米时才考虑采用木质，吊杆的结构尺寸可按照其所承受的轴向压力和长度从有关标准中选取。吊杆头的端部设有吊杆箍或焊接由眼板，用以连接千斤索，吊货索及牵索。吊杆根部以插头状眼板与固定在起重柱上的吊杆承座连接。起重柱吊杆千斤索索具——千斤索的主要功用是调节吊杆仰角。吊杆吊货时，千斤索将吊杆固定在某一仰角上，并承受张力。千斤索一端与吊杆头部相固结，另一段穿过千斤索滑车后与船体连接牵索索具——主要用以牵拉吊杆，以调节吊杆偏角——吊杆在水平投影与船体纵中剖面之夹角。牵索，又称摆动稳索，通常左右成对布置在吊杆的两侧，左右牵索一收一放即可使吊杆回转。千斤索牵索吊索索具——主要用于吊放货物，在吊索的一端装有吊钩装置，另一端经吊杆头部向滑车引至起货绞车。吊钩装置——设有平衡装置，空钩时吊钩易于下降，且不致使吊货索互相纠缠。通常吊货短链，或加一个吊货索压重。吊索索具吊钩轻型吊杆装置的操作方式1.单杆操作：是用一根吊杆来进行货物的装卸，是轻型吊杆装置的最基本的操作方式。操作方式：卸货是当吊杆从货舱中吊起货物并上升到舱口上空后，人力或绞车牵拉一线牵索，同时放松另一舷的牵索，随吊杆一起摆至舷外，然后放下货物，收上空钩，在将吊杆摆回舱口上空，准备再次起吊。装货程序与此相反用吊杆牵索车使吊杆回转轻型吊杆装置在单杆操作时，吊杆的回转可由人工操作吊杆牵索实现，也可采用吊杆绞车来实现2.定位双杆操作定位双杆操作是用一对吊杆联合装卸货物的方法。特点：两根吊杆，一根在舱口上空，一根伸出舷外。两根吊杆的吊货索连在同一吊钩上。双杆操作，在装卸货物时不需要摆动吊杆，钩吊周期短，克服了单杆操作时吊杆和稳索受力大，工作负荷仅为单杆操作时的40％-60％3.摆动双杆操作——又称为并联双杆操作，两根杆的两只吊钩同时勾住货物或吊梁，两根吊货索同时吊起货物，在用两组牵索使得两根吊杆回转，带动货物摆动。这种操作方式适用于起重力超过单杆的安全工作负荷的情况。双杆联合操作4.随回单杆操作随回单杆操作实际上是一种联合的操作方式。一根吊杆固定于舱口上空不动，另一根吊杆可回转于舱口与舷外之间，两吊杆间吊索通过舱口吊杆端部后在下端系结坠锤。卸货时，舱口吊杆吊索提升货物，然后由另一台绞车收紧牵索，货物随舷外吊杆一起转至舷外，此时坠锤上升，吊钩卸去货物后，由于坠锤的自重，吊杆间牵索将舷外吊杆拉回县内。与定位双杆操作相比，随回单杆操作的吊杆周期较长，但安全工作负荷较大。二、重型吊杆装置重型吊杆装置和轻型吊杆装置的主要区别在于：吊杆头部、根部和吊货索三个方面有区别。重型吊杆头部不用吊杆箍。在大多数情况下，吊杆座直接布置在甲板或平台上。吊货索不与吊杆平行，吊货索通过吊杆头部嵌入滑轮和起重柱上方的导向滑车后，再转引至起货绞车，这样减少了吊杆的轴向压力。这种重型吊杆装置主要用于中小型船舶。重型吊杆装置为嵌入滑轮，是常用的形式用于当吊杆端部安装嵌入滑轮有困难时，采用的悬挂导索滑车和外侧导索滑车。这两种形式的缺点是会使吊杆受到偏心载荷。V型的起重柱吊杆装置目前在大型船舶上，起重量较大的重型吊杆常采用翻转型重吊，即在两根成V型布置的起重柱之间布置一根重型吊杆，配置左右两套千斤索索具和适用于前后两舱的吊货索索具，因而能简化装置，节省设备。重型吊杆自回转变幅吊杆装置1.双顶牵索（千斤索）吊杆装置这种形式是用于单杆操作的吊杆装置，单杆吊杆配置了两根顶牵索。顶索与吊杆端部连接，经过设置在桅肩上的导向滑车，通向两台顶牵导索车为了使吊杆能最大限度地转向舷外，顶牵索导向滑车应当尽可能安装在远离船体中心线处。顶牵索顶牵索下导向滑车在桅杆上设置的支架的作用，当吊杆完全回转出舷外时，能够保证牵索与吊杆之间有足够的角度，以便吊杆能反向回转到船舶的货舱口位置。在这一对顶牵索绞车同时而又均衡地旋转的情况下，吊杆将会自动升高或降低；当绞车与滚筒不是均衡地旋转或是按不同的方向旋转时，吊杆在升高或降低的同时就向着需要的方向回转。2.两套双顶牵索吊杆装置横担滑车横担两套顶牵索绞车绞车绞车在这种形式中，采用两套双顶牵索系，顶牵系通过横担筒吊杆端部连接。吊杆的动作由三台绞车操纵，其中的一台是普通的起货绞车，用于装卸货物；另两台顶牵索绞车是双滚筒绞车。其中一台顶牵索用于吊杆起吊和下降，把右面的和左面的顶牵索动端之一的相互方向绕到这一台绞车的这一对滚筒上。另外一台顶牵索绞车用于吊杆在水平面上的回转。右面和左面的顶牵索另一动端按相反的方向绕道绞车另一绞车的一对滚筒上。横担在顶牵索的牵制下，可以在吊杆的整个回转范围内，甚至当船舶倾斜时都可以保持平衡状态。第二节吊杆装置几何参数的确定吊杆的几何参加包括：吊杆座位置、吊杆长度、吊杆支撑固定处离开船舶甲板的高度千斤索眼板悬挂点高度。吊杆座位置轻型吊杆座通常直接支持在起重柱上或装在他们的横档上。起重柱到舱口横围板的距离需要考虑到起货绞车的尺度及布置等要求，取3.5-4米但是起重柱是一强力构件，从受力的观点出发，要求起重柱支持在船体纵横结构的交叉点上，也有将起重柱支持在舱壁上，支持处的船体结构要作局部加强。吊杆座离开船体纵中剖面的横向距离r值，从结构上来看应与甲板纵桁的间距一致，这样有利于对起重柱的支持和局部加强。通常2r值不应超过4.5-5.0米。在船宽较大的船上，可考虑采用门型桅或一对单根起重柱，2r值不应超过6-8米。一、单杆操作吊货杆长度的确定前提：应保证能通过相应的舱口对货舱内的货物进行装卸以及向港口码头或船只进行货物装卸。吊杆长度的确定主要取决于：吊举角、船宽、货舱口长度、起重柱到舱口围板的距离、吊杆必须的舷外跨距、吊杆自船体中心线量起的回转角以及吊杆支撑点离开舷墙顶部的高度等吊举角可以按下述方法确定：端部在货舱口平面的位置，离开最近起重柱的货舱口围板的距离，应不小于2/3舱口长度吊杆端部的高度，如果运送货物的尺寸没有特殊的要求，则从舱口围板（或舷墙）上缘量取不小于5~6m。起重柱到货舱口围板的距离：取决于起货绞车的大小以及工作通道的尺寸，通常为3.5~4m。吊杆的舷外跨距应从最大船宽处的舷边量取，而且应保证能伸到码头上的装卸货物（为了货物的安全，离开码头边缘应有足够的距离）。通常对于轻型吊杆（吊举角为45°时）最小跨距为2.0~2.5m；一般情况下为3~5m。对于重型吊杆装置（吊举角为30°~45°），最小跨度为4~5m；一般情况下为5.5~6m。当吊杆安装无支索的起重柱上时，吊杆舷外极限回转角为45°~60°，此时吊杆牵索（或千斤索）的极限位置应能保证吊杆从舷侧转到货舱口上部位置。当吊杆安装在有支索的起重柱上时，分索的分布限制了吊杆的回转角。吊杆支持固定点离开船舷的距离取决于起货设备配置的结构特点。单柱桅间长度和安装吊杆座的横挡长度不超过4.5~5.0m；门形桅杆，两起重柱间的距离可达6~8m。二、双杆操作吊货杆长度的确定按ZC1999《起重设定法定检验技术规则》规定，如下图：①舷外吊货杆的舷外跨距C应不小于3.5m。②舷内吊杆头部在货舱口内的投影位置应小于：货舱口配有一对吊杆时，离货舱口对边距离l不大于L/5（L为货舱口长度）；货舱口配有两对吊杆时，离货舱口对边距离l不大于L/3；离货舱口边的距离为1.5m。在起货索夹角为120°时，其连接点（三角眼板）距舷墙或货舱口围板上缘的高度h应不小于：h=5m,当SWL≤19.6kN；h=6m,当SWL＞19.6kN。SWL为双杆操作安全工作负荷。在某种情况下，如上述高度h尚不能适应使用情况下时应适当地增加。三、吊杆支座离开甲板的高度轻型吊杆的吊杆支座一般直接装在桅杆、起重柱或桅杆横档上。轻型吊杆支座安装高度：杂货船：以2.25~2.5m运木船：以3~3.5m轻型吊杆的支座在大多数情况下设置于桅杆根部处，离开甲板只有很小的高度，约0.7~1.0m。四、千斤索眼板的高度千斤索眼板的高度与同中杆长度的比值，是起货设备零件受力分配的基本参数。比值h/l的范围很大：当轻型吊杆安装在桅杆上时，h/l=0.8~1.2；当轻质吊杆按装在起重柱上时，h/l=0.4~0.8;当设置重型吊杆时，h/l=0.9~1.2。减小比值h/l,从缩减桅杆和起重柱结构尺寸的观点来看是合理的，因为弯矩同高度h无关。但是但比值h/l减小时，吊杆的压力和千斤索张力都会增加。第三节、船舶吊杆装置的作用力分析计算1、吊杆仰角计算吊杆式起货设备作用力时，轻型吊杆的举重吊角取15度，重型吊杆取25度,如果吊杆不能在上述角度下工作时，则应该取其最小的举吊角。但对于轻型吊杆不大于30度，重型吊杆不大于45度。确定起货滑车和嵌入货轮（如设有时）受力时，吊杆仰角应取实际工作中的最大仰角，一般不小于70°。2.船舶倾斜横倾5°、纵倾2°为假定吊杆装置工作时的船舶基本状态。轻型摆动吊杆和双杆系统可忽略（1）所述船舶倾斜状态的影响。重型吊杆和吊杆式起重机应计及（1）所述船舶倾斜状态的影响。如实际工作生产的船舶倾斜大于横倾5°、纵倾2°时，则应计及实际角度产生的影响。3.吊杆装置的基本负荷摆动吊杆和吊杆式起重机的基本负荷为安全工作负荷及吊货杆和吊钩及以上有关属具的自重。双杆系统的基本负荷为安全工作负荷。4.摩擦系数钢索通过滑车或滑轮，应考虑滑轮的摩擦系数和钢索的弹性损失。此数值对滑轮轴承取5%，对滚动轴承取2%。这个要求也适用于其他所有起重设备。5.绳索安全系数相对于钢索和纤维索破断负荷的安全系数n，应不小于下列规定。动索吊杆索、千斤索、摆动稳索式中SWL为吊杆装置的安全工作负荷，单位为kN。但不大于5也不小于3。静索桅杆索n与动索相同，但不大于3.5；保险稳索n=4。19109.0104SWLn计算时外载荷是安全工作负荷，它是包括货物重量，吊货工具重量，如吊横担，抓具和起货电磁铁的重量等在内的吊货钩所受的最大许用负