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韩作金2019年9月17日第一章：总论要求：通过本章内容的学习，要求学员对起重机械的概念，起重机械的分类，起重机械的基本参数以及起重机械的工作级别等概念有一个初步的了解，并为后续课程的学习奠定一个基础。•§1-1起重机械概述•§1-2起重机械的分类•§1-3起重机械的基本参数•§1-4起重机的工作级别§1-1起重机械概述定义：起重机械：是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于1t，且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。起重机：在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械，动作的间歇性和作业的循环性是起重机工作的特点。§1-1起重机械概述㈠起重机械的用途•起重机械是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械设备，是现代各工业企业中实现生产过程机械化，自动化，减轻繁重体力劳动，提高劳动生产率的重要工具和设备。•在我国国民经济建设中，已拥有大量的各式各样的起重机械，这些起重机械在现代化的生产过程中决不是可有可无的辅助工具，而是合理组织生产的必不可少的生产设备。§1-1起重机械概述㈡起重机械的工作特点起重机械是通过吊钩或其它吊具起升，搬运物料的一种危险因素较大的特种机械设备。起重机械在搬运物体时，经历上料、运送、卸料和回到原处的过程，有时运转，有时停止，所以它是一种间歇动作的机械。起重机械的工作特点是工作的间歇性、短暂性、重复性。㈢起重机械的基本构成通常起重机械由四大部分构成：工作机构、金属结构、动力装置与控制系统。§1-1起重机械概述㈣起重机械的总体发展趋势重点产品大型化——如大型专用塔机、核电、化工等大型履带吊等。通用产品轻量化——将广泛采用新材料和合理的结构型式，以减轻设备的自重。高速化——以满足生产率日益提高的要求。多样化——将向同一设备科使用多种工作装置的要求发展，以扩大使用范围。最优化——将普遍采用先进的设计计算方法。通用化——力求提高系列产品零部件的通用性。液压化——主要体现在履带式起重机和轮式起重机向全液压传动发展。安全化——起重机械的可靠性、安全性和舒适性将成为评价设备的主要指标。自动化——采用微机系统控制的操作遥感技术越来越多。§1-2起重机械的分类起重机械大致可以分为四个基本类型：轻小型起重设备桥式类型起重机臂架式类型起重机升降机通用桥式、堆垛起重机械桥架式类型起重机臂架式类型起重机冶金专用起重机龙门起重机装卸桥缆索起重机运行臂架式旋转起重机固定臂架起重机壁行起重机悬臂起重机桅杆起重机铁路起重机履带起重机汽车和轮胎行起重机塔式起重机浮式起重机门座起重机淬火起重机锻造起重机料耙起重机揭盖起重机夹钳起重机脱锭起重机料箱起重机铸造起重机加料起重机缆索起重机桥式缆索起重机龙门起重机装卸桥堆垛起重机桥式起重机梁式起重机抓斗起重机电磁起重机吊钩起重机电站龙门起重机造船龙门起重机集装箱龙门起重机通用龙门起重机集装箱装卸桥抓斗装卸桥机集装箱正面吊运机§1-2起重机械的分类轻小型起重设备轻小型起重设备是指构造紧凑、动作简单，作业范围投影以点、线为主的轻便起重机械。包括──千斤顶、滑车、绞车、手动葫芦和电动葫芦。特点──构造简单、紧凑，一般只有一个升降机构，只能使重物作单一的升降运动。轻小型起重设备--千斤顶轻小型起重设备--滑车轻小型起重设备--葫芦轻小型起重设备--卷扬机㈡桥式类型起重机包括──桥式起重机，电动单梁起重机、龙门起重机，装卸桥和各种专用起重机等。特点──具有起升机构、大小车运行机构，可使重物在一定的立方形空间内起重和搬运。2008年1月大连重工起重集团公司自主研制的世界首台最大的20000t×125m多吊点桥式起重装备创造了多项起重设备领域世界之最，成为世界上首个掌握该技术的国家。整机共48个吊点，每个吊点的起重能力为420吨。20000t×125m多吊点桥式起重桥式类起重机㈢臂架式类型起重机包括──汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机、塔式起重机、门式起重机、浮式起重机和铁路起重机等。特点──具有起升机构、变幅机构、旋转机构和行走机构。可使重物在一定的圆柱形或椭圆形空间内起重和搬运。臂架类起重机--门座式起重机臂架类起重机--汽车起重机臂架类起重机--轮胎式起重机臂架类起重机--履带式起重机世界起重能力最强超大吨位履带起重机成功下线•中联ZCC3200NP（3200吨）履带吊5月28日下线，额定最大起重量3200吨，起重力矩80000吨米•三一SCC86000TM（3600吨）履带起重机也在5月29日下线参数为3600吨，起重力矩为86000吨米，导致中联获得的全球第一的头衔仅维持了1天•中联和三一的科技创新打破了国外对于3000吨级履带起重机的垄断地位，标志着中国履带起重机技术水平上升到了一个前所未有的高度。臂架类起重机--铁路起重机臂架类起重机--浮式起重机基本力学知识力的基本概念什么叫力：力是物体间的相互作用。这种作用可以引起物体运动状态发生变化或者使物体发生变形。力的三要素力的大小、方向和作用点称为力的三要素。力对物体的作用效果取决于力的三要素，只要一个要素改变，力的作用效果就会改变。力的合成与分解如果作用于某物体上的两个或几个力对物体所产生的作用，与另一个力单独作用于该物体时所产生的效果完全相同，则这个力就称为这几个力的合力；反之，这几个力也称为这一个力的分力。力的合成①作用于一点且在同一条直线上的两个力的合成。方向相同时，两力相加，方向相反，两力相减。②作用于一点，互成角度的两个力的合成，用平行四边形法则求合力。③作用于一点，互成角度的多个力的合成，用平行四边形法则两两相求。力的分解应用平行四边形法则力矩力矩=力ⅹ力臂杠杆原理力ⅹ力臂=重力ⅹ重臂一般物体的重量计算•物体的重量计算•重量=体积ⅹ密度•绑挂基本知识•吊索角度：起吊载荷时，绳索最好处于垂直状态。如不能垂直起吊，其夹角也要小于45度，否则，会因吊索张力过大而破断。•选用吊点的基本原则•⑴计算被吊物的重量•在吊装重物前，必须计算、询问技术人员或查阅图纸资料，确定被吊物重量。•⑵掌握好被吊物的重心•对于用一个吊点吊装时，被吊物重心，必须在受拉钢丝绳的延长线上；用两个吊点吊装时，其被吊物的重心，必须在两个吊点连线之下；用三个或多个吊点时，被吊物的重心，必须在吊点所确定的平面一下。吊点数量多少的选择，主要是依据被吊物的几何形状。•⑶钢丝绳弯曲要小•钢丝绳的曲率半径大于绳径的6倍以上时，起重能力不受影响；当曲率半径为绳径的5倍时，起重能力降至原起重能力的85%；当曲率半径为绳径的4倍、3倍、2倍、1倍时，起重能力降至原起重能力的80%、75%、65%、50%。•⑷尽量选用被吊运设备或构件原有的吊耳（吊环）。•常用绑挂方法•常用的有12种方法，比如：平结、组合结、拴住结、梯形节等。•绑挂注意事项•⑴应根据被吊物的几何形状和重量选择用绳，绑挂时两绳间夹角要尽量小。•⑵用对绳绑挂时，两绳长短应一致。•⑶绳索与被吊物接触的棱角处，要用木块或橡胶等垫好，以防磨断绳索。•⑷吊装高大物件时，要在被吊物的尾（端）部设有溜绳，以防被吊物在空中晃动而撞坏其它设施。•⑸卸活时，应事先选好地点，并将被吊物放好垫平。•⑹在起重吊运作业中，司索作业人员应与起重指挥人员和起重机司机互相配合好。1-3起重机械的基本参数起重机械的基本参数──用来说明起重机械的性能和规格的一些数据。它是设计、选用和制造起重机械的主要依据。起重机械的主要参数有：额定起重量（Q）、起升高度（H）、跨度（L）和轨距（l）、幅度（R）、各机构的额定工作速度（V）等㈠额定起重量（Q）•起重机在各种工况安全作业所容许的重物的重量，称为额定起重量，单位为吨；•我国规定，额定起重量（Q）不包括吊钩重量，如使用其他辅助取物装置和吊具（如抓斗、夹钳、电磁吸盘等）时，这些装置的自重应包括在起重量内；•臂架式起重机的额定起重量在不同的幅度时是不同的；•额定起重量已列为国家标准㈡起升高度（H）•起升高度是指起重机工作场地地面或起重机运行轨道顶面到取物装置上极限位置的高度，常用单位为：米（m）。•测量起升高度时，如为吊钩，应以钩口中心为准；如为抓斗或其它容器时，则以吊具最低点为准；•当取物装置可以放到地面以下或轨道顶面以下时，其下放距离为下放深度。起升高度和下放深度之和称为总起升高度。•电动桥式起重机起升高度系列已列为国家标准㈢跨度（L）和轨距（l）•跨度（L）是对桥式类型起重机而言的，它是指起重机运行轨道中心线之间的距离。•轨距（l）是指桥式类型起重机的小车运行轨道中心线之间的距离和某些臂架式类型起重机的运行轨道中心线之间的距离。•跨度和轨距的常用单位为米（m）。•电动桥式起重机的跨度系列已列为国家标准㈣幅度（R）•对可旋转的臂架式起重机而言，幅度是指旋转中心线与取物装置铅垂线之间的距离；•对非旋转臂架式起重机常用有效幅度表示。有效幅度是指臂架所在平面内的起重机内侧轮廓线与取物装置铅垂线之间的距离；•幅度（R）的常用单位为：米（m）。㈤各机构的额定工作速度（V）•额度起升速度（V升）──起升机构电动机在额定转速下运转时取物装置的上升速度。（单位：m/min）•额定运行速度（V运）──运行机构在额定转速下起重机或小车的运行速度（单位m/min,km/h,涅/h）•变幅速度（V幅）──臂架式起重机的取物装置从最大幅度到最小幅度的平均线速度。（单位：m/min）•额定旋转速度（V转）──旋转机构电动机在额定转速下起重机绕其中心的旋转速度。（单位：r/min）§1-4起重机的工作级别起重机在设计、选用、制造时应予考虑的最重要的参数。起重机械的工作级别由起重机的利用等级和载荷状态来确定。㈠起重机的利用等级利用等级——是指起重机的使用在时间方面的忙闲程度。一般按起重机设计寿命期内的工作循环次数化分为十级（U0~U9）。(见表1-4)利用等级总的工作循环次数附注U0-U31.6×104—1.25×105不经常使用U42.5×105经常清闲地使用U55.0×105经常中等地使用U61.0×106不经常繁忙地使用U7-U92.0×106—＞4×106繁忙地使用㈡起重机的载荷状态载荷状态——是指起重机在吊重方面的满载程度。•一般用载荷谱糸数Kp表示。•起重机的载荷状态按名义载荷谱糸数Kp分为4级。（Q1~Q4）。（见表1-5）载荷状态名义载荷谱系数Kp说明Q1—轻0.125很少起升额定载荷，一般起升轻微载荷Q2—中0.25有时起升额定载荷，一般起升中等载荷Q3—重0.5经常起升额定载荷，一般起升较重载荷Q4—特重1.0频繁地起升额定载荷㈢起重机工作级别的划分起重机的型式繁多，构造也不相同，但它们的共同特点是工作的间歇性、短暂性和重复性。根据国际标准化组织（ISO）制定的ISO4301-1980和我国GB3811-83规定，按起重机的利用等级和载荷状态，把起重机的工作级别分为8级（A1~A8）（见表1-6）。工作级别载荷状态利用等级U0U1U2U3U4U5U6U7U8U9Q1—轻A1A2A3A4A5A6A7A8Q2—中A1A2A3A4A5A6A7A8Q3—重A1A2A3A4A5A6A7A8Q4—特重A2A3A4A5A6A7A8㈢起重机工作级别的划分由上表可知，某一工作级别的起重机，例如A5，它的载荷状态可跨越4级（即Q1~Q4），而它的利用等级也可跨越4级（即U3~U6）。从两个极端看，由Q4和U3构成的组合与Q1和U6构成的组合，其效果相同，即工作级别相同。通俗地讲，就是重载少用的起重机与轻载多用的起重机可以具有相同的工作级别。这一点类似于照相机的曝光量的确定，它是由光圈大小和快门速度的组合来决定的。起重机工作级别照相机曝光量利用等级载荷状态快门速度光圈大小㈢起重机工作级别的划分举例说明起重机工作级别照相机曝光量载荷状态利用等级快门速度光圈大小Q1U61/2005.6Q2U51/1258Q3U41/6011Q4U31/2516吊重方面的满载程度增加时间方面的忙闲程度减少快门减慢-增加进光时间光圈缩小-减少进光量㈣起