起重性能（共6篇）
起重性能 篇1
上回转塔机的平衡臂用来支承平衡重,以平衡起重臂一侧的起升力矩。常见的平衡臂分为平面框架式、三角形截面桁架式及矩形截面桁架式3种结构型式。平衡臂结构型式的选用要求自重轻,加工制造简单,造型美观与起重臂匹配得体。
QTZ63塔机平衡臂采用平面框架结构型式,它是由主肢及多个腹杆组成的片桁架。本文采用通用有限元软件进行平衡臂受力分析及结构改进方案的计算。
QTZ63塔机平衡臂主肢采用25号槽钢,腹杆为5号角钢,平衡臂拉杆采用∅42圆钢。采用有限元软件解算分为3个步骤:创建有限元模型、加载及求解、计算结果分析。
1 有限元模型
创建求解对象的有限元模型包括选择模型坐标系和确定单元类型、定义单元实常数和材料特性、组建实体模型和划分网格。平衡臂的主肢及腹杆选用六自由度beam4梁单元进行模拟,beam4是一种可用于承受拉、压、弯、扭的受力单元,可以较好地模拟平衡臂主肢及腹杆的受力情况。平衡臂拉杆选用link8杆单元。link8单元承受沿轴向的拉、压力,不能承受弯矩,可以用来较好地模拟两端分别与平衡臂主肢和塔帽铰接的平衡臂拉杆。有限元模型各构件单元实常数的定义见表1。
建立几何模型时,平衡臂主肢及腹杆简化为各个线段。画出平衡臂图形后,依据其与旋转塔身的连接尺寸确定平衡臂拉杆与塔帽的铰接位置坐标。用线段连接拉杆与平衡臂及塔帽铰接位置得到平衡臂拉杆几何模型。
有限元模型通过在几何图形上进行单元划分的方法得到。综合考虑计算精度及解算速度,把组成平衡臂腹杆的各个线段分别划分为单个的beam4梁单元。平衡臂腹杆与主肢的会交节点沿平衡臂长度方向将主肢分成多个线段,赋予每条线段主肢梁单元的特性从而得到平衡臂主肢的有限元模型。平衡臂拉杆有限元模型通过将拉杆线段划分成单个的link8单元得到。
生成完整的有限元模型后,需要进行模型定义自由度约束、施加载荷等工作。分别在平衡臂主肢端部位置、拉杆与主肢、拉杆与塔帽连接节点位置处施加铰接约束,实现模型的自由度约束。QTZ63塔机平衡臂匹配平衡重10.9t,平衡重载荷作用通过在承载平衡重的主肢单元位置处施加压力的方法实现。平衡臂重量通过软件中定义材料密度特性及重力加速度值获得。重力载荷包括平衡臂装配的起升机构的重量。
施加载荷时还需考虑平衡臂及平衡重承受的水平方向的风荷载大小。风荷载以水平均布力的方式施加在平衡臂主肢的一侧。
2 承载力计算分析
采用软件的计算模块完成模型受力计算。解算后查看具体解算结果,分析平衡臂的承载性能。平衡臂拉杆承受拉应力92.4MPa,拉杆强度满足要求。平衡臂变形及应力的云图如图1、2所示,平衡臂在重力载荷方向的变形最大值为70.2mm,出现在尾部平衡重位置处。与拉杆连接处主肢位置出现应力最大值,最大应力值为251.4MPa,超过了材料的抗拉强度许用值235MPa,因此必须采取措施以改善平衡臂主肢的受力状况。
分析平衡臂主肢受力情况,拉杆铰接位置主肢伸出部分处于悬臂状态,施加重力载荷后平衡臂伸出端受力型式相当于悬臂梁承受均布力,此时最大应力出现在悬臂梁根部位置,即主肢与拉杆铰接位置处。考虑以下两种方案以改善主肢的受力情况。
1)在主肢悬臂部分位置处加焊槽钢封板以实现主肢局部位置材料的强化。有限元模型中通过改变主肢单元截面实常数的方式实现主肢加强。在主肢悬出端加焊10mm厚封板,对模型重新解算得到平衡臂在载荷方向的最大变形值69.4mm,最大应力值193.8MPa。平衡臂最大应力值有所减小,主肢受力情况得到改善。
2)改进平衡重放置型式,将主肢与拉杆的连接节点后移,以缩短平衡重悬臂端长度,从而降低铰接点位置主肢应力大小。如图3中左图所示,平衡重直接置于平衡臂主肢上,限制了拉杆连接耳板在主肢尾部的安装位置。采用图3中右图的改进措施,在平衡臂上方纵向布置两根与主肢同规格的槽钢,将平衡重置于槽钢上,以抬高平衡重位置,使得连接耳板后移获得更大的空间。考虑到铰接点后移,主肢轴向力增大会对系统稳定性造成负面影响,因此连接耳板需与平衡臂尾部保持适当的距离。改进后连接耳板后移了620mm。平衡臂最大应力值123MPa,出现在铰接点内侧主肢位置,沿重力方向主肢尾部最大变形量29.4mm。比较改进前后计算结果,改进后主肢应力及变形大小较之前均明显减小,平衡臂受力改善情况较为理想。
1-平衡重;2-连接耳板;3-平衡臂拉杆;4-主肢
3 结语
采用有限元分析的方法对多构件组成的平面框架式平衡臂进行计算,可以准确地得到各个单元构件的变形及应力大小,从而为改善系统薄弱环节、优化系统性能提供了理论依据。
参考文献
[1]刘佩衡.塔机使用手册[M].北京:机械工业出版社,2002.
[2]徐树东.塔机结构分析中有限元技术的应用[J].建筑机械化,2006,(3):21-22.
起重性能 篇2
贝雷片拼装门式起重机受力分析和使用性能
现阶段,我国公路建设市场繁荣,各省市不断有新的基建工程项目开工上马,在桥梁上部结构形式中,采用装配式预制混凝土箱、板、T梁简支或连续体系较多,在桥梁的预制、安装现场大型预制构件的`垂直和水平运输大多数采用门式起重机来实现,门式起重机根据其受力主横梁形式的不同,主要有拼装三角桁架式、拼装贝雷桁架式和焊接钢构件式等几种,浅谈一下拼装贝雷桁架门式起重机的受力分析和使用性能.
作 者：蒋爱山 作者单位：江苏华建交通工程咨询监理有限公司,江苏,扬州,225000 刊 名：西部探矿工程 英文刊名：WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING 年，卷(期)： 21(2) 分类号：U415.5 关键词：贝雷桁片 门式起重机 受力分析 使用性能
桥式起重机金属结构力学性能计算 篇3
关键词：桥式起重机,金属结构
以武汉钢铁 (集团) 公司某分公司100/32t渣罐桥式起重机主梁金属结构检测计算为实例, 该设备是四梁桥式起重机, 有主小车、副小车, 用该类设备作为案例, 对分析单梁、双梁、四梁桥式起重机如何建立计算模型以及计算的依据有重要的参考意义。
1 主要参数及设计标准
(1) 主要参数。 (2) 结构验算依据。结构验算按照中华人民共和国标准《起重机设计规范》GB/T3811-2008进行。 (3) 许用应力。 (1) 材料:主要结构材料:Q345B。 (2) 许用应力 (表1、表2) 。
2 载荷及载荷组合
2.1 载荷计算
2.1.1 结构自重 (GP)
依据渣罐起重机总图, 起重机结构自重160T, 即:
起重机主小车及吊具自重65.6T, 即:
2.1.2 起升载荷 (QP)
该起重机包括两个起升机构:主小车和副小车。其额定起升载荷如下。
主小车:
注:材料的屈服极限n:与载荷组合相应的安全系数, 见《起重机械安全规程》选用。
副小车:
2.1.3 起升载荷动载系数ϕ2
该起重机起升机构的满载起升速度分别为主小车8.06mmin、副小车9.5mmin。所以有:
主小车:
副小车:
2.1.4 运行冲击系数ϕ4
起重机运行冲击系数由下式给出:该起重机大车、主小车及副小车的运行速度分别为88mmin、34.6 mmin和42 mmin, 由公式可得大小车的运行冲击系数分别如下。
2.1.5 水平惯性力 (HP)
大车水平惯性力PH1以加速度的形式加载a=0.3015m s2。
主小车水平惯性力:
副小车水平惯性力:
2.1.6 偏斜运行水平侧向力 (PS)
式中, λ为水平侧向力系数;
ΣP为发生侧向压力时最不利轮压之和。
2.2 载荷组合
2.2.1 结构验算工况
(1) 静强度计算。 (1) 大车运行, 主小车及副小车静止且满载; (2) 大车静止, 主小车及副小车满载且同时运行; (3) 大车静止, 主小车及副小车静止, 过载试验。 (2) 静刚度计算。大车静止不动, 主小车及副小车满载位于跨中。 (3) 载荷组合表。
3 整机结构静强度计算
3.1 应力计算结果
4 结语
从整个计算结果看, 该起重机整机的金属结构均满足生产要求。本文以某钢铁公司一台100/32t双小车四梁桥式起重机的应力检测为实例, 分别从静载应力和动载应力两个方面, 对该金属结构进行了检测, 对检测结构进行了建模、计算、分析, 得出该桥式起重机金属结构的静、动强度均满足工作要求。
参考文献
[1]田金金, 陈志平, 张巨勇, 等.桥式起重机安全检测法综述及展望.
[2]王启先.起重机箱形主梁上应力检测点位置的选择.
[3]刘小贞, 潘存治, 邢海军.起重机应力状态监测的无线检测系统.
起重性能 篇4
1. 合格的产品是塔机使用安全的重要保障
塔机是建筑工程项目中一项特殊的施工设备, 质量的好坏直接决定着塔机能否正常, 也对塔机的使用安全有着决定性的影响。塔机必须是取得塔机生产许可证的企业才能生产制造, 塔机出厂时必须具备相关部门的检验合格证, 随机的各种安全防护装置同样应附有专业厂家的产品合格证。只有合格的产品才能投入市场, 交付使用单位, 以确保塔机的使用安全。塔机的规格型号一定要与现场的使用要求相适应, 避免出现小马拉大车的现象。根据沿海地区塔机的使用特点, 塔机生产单位应在塔机使用说明书里增加塔机抗台风的具体细则, 帮助和指导施工单位落实抗台风措施。
2. 重视塔机基础的安装
塔机基础是塔机安装在地面上的基础部分, 也是塔机能否正常工作的根本。在沿海地区, 表层土质条件比较差, 而塔机基础必须满足上部荷载均匀地传给地基而不得超过地耐力。因此, 在沿海地区, 一般应采用钻孔灌注桩承台基础, 以保证塔机基础的坚固和稳定。据统计, 建筑工地上的很多安全事故都是由于塔机基础存在问题引起的, 塔机基础的安装是影响塔机整体稳定性的一个重要因素。有些施工单位为了赶进度、抢工期, 会将塔机基础安装在混凝土强度不够的地方, 这给塔机的使用安全带来了一定的隐患, 也容易酿成安全事故。此外, 有的事故是由于地耐力不够, 有的是由于在基础附近开挖而导致滑坡甚至产生位移, 或是由于积水而产生不均匀沉降等等, 诸如此类, 都会造成严重的安全事故。 (1) 因此, 我们要高度重视塔机基础的安装, 在安装期间不能出现一丁点的马虎。塔机的稳定性就是塔机抗倾斜的能力, 在塔机的使用中, 最容易出现的事故就是塔机倾斜倒塌。在给塔机做基础时, 一定要对地耐力进行检验, 选择符合设计要求的地耐力进行塔机基础的安装。同时, 在安装塔机基础时, 钢筋混凝土的强度至少要达到设计值的80%以上。针对有地下室工程的塔机基础安装, 要采取特别的处理措施, 比如可以在基础下打桩, 并将桩端的钢筋与基础地脚螺栓牢固地焊接在一起。混凝土基础底面要平整夯实, 基础底面严禁做成锅底状。同时塔机基础不得有积水, 这是因为积水会造成塔机基础的不均匀沉降。此外, 塔机附近也不得随意开挖或开沟
3. 塔机防风措施及实施方案
沿海地区多为台风所到之处, 建筑工地塔机在强台风侵袭后易造成倾斜, 弯折, 倒塔现象。如果在市区人口密集之处倒塔, 将会对周围建筑物和人们的生命财产造成严重威胁, 因此塔机防风的措施也是塔机安全使用的一个重要环节。具体要设有如下安全措施1.施工现场的塔机应安装风速风级报警器, 并有瞬时风速、风级的显示能力, 当风级大于6级时应能发出报警信号2.对于沿海台风高发区, 处于独立高度的塔机, 当预报风力大于11级时, 应在塔机上部加设一道附墙杆, 若不能设置附墙杆, 至少要降下三分之一的高度。对于安装高度大于50米小于70米的塔机, 应当对塔机第一道附墙杆进行加固或作双重保护。高度超过70米且四周空旷, 风力不受阻碍的高层建筑, 当预报风力大于11级时, 应降塔使塔机起重臂、平衡臂完全低于建筑物, 并将起重臂、平衡臂与建筑物主体结构刚性联接, 联接点不小于四处。
4 塔机现场要严格管理
塔机现场是塔机工作的主要场所, 要对塔机的现场进行严格的管理, 切实提高塔机的使用安全。这要从以下几方面入手:
(1) 建筑施工单位要从塔机进入施工现场起, 就派监督部门进行监督。凡是工地安装使用的塔机, 使用单位必须持生产企业的制造许可证、产品合格证、生产企业的产品备案证明、出厂检测报告或上次使用安全检测报告, 到建设行政主管部门办理注册。 (2) 未经注册的塔机一律不准在工地安装使用, 并且要严格按照国务院出台的《特种设备安全监察条例》的有关规定, 在验收前应当经有相应资质的检验检测机构监督检验, 严格按照国家相关标准对塔机进行检测, 以提高塔机的使用安全, 消除潜在的事故, 保障广大人民群众的生命安全。
(2) 在建筑工地进行塔机安装时, 必须由具有相应资质的塔机安装单位进行安装。塔机安装单位应编制合理科学的安装方案, 并制定安全的施工措施。建筑工程单位应派专业的技术人员进行现场监督, 确保塔机的安装质量。塔机安装结束后, 安装单位应出具安装合格证明, 并向施工单位进行介绍如何安全使用。
(3) 施工单位应对塔机安装单位进行登记备案, 塔机安装单位在进行塔机安装前, 应持营业执照、起重设备工程安装资质证书、从业人员上岗证等到建设行政主管部门办理塔机安装证明。
(4) 沿海地区的塔机司机应进行专门培训, 必须有预防和处理瞬间突发性强阵风的心理素质和基本知识。
5 要对塔机做好安全检查工作
对塔机的检查不只是要在安装前进行检查, 在日常的使用中更要做好检查工作, 以便及时发现塔机中存在的问题, 并采取相应的措施消除隐患。塔机的检查要细致, 细节决定成败, 那怕是一个螺栓、螺丝帽都要检查是否符合要求, 有没有脱落等。钢丝绳、吊钩、各传动件、限位保险装置等易损件都应是塔机检查的重点项目。此外, 沿海地区特别是紧靠海边的塔机由于处于腐蚀环境, 必须定期对金属结构进行检查, 使用期超过十年以上的塔机必须进行安全评估, 如果在检查中发现问题要及时解决, 并备案记录, 上报给主管部门。
结语
塔机是建筑工程中一种特殊的作业设备, 塔机能否正常工作, 直接关乎人的生命安全。沿海地区的塔机的使用因外部环境的因素有其一定的特殊性, 因此塔机的生产、安装、使用、检查等都要严格按照相关制度规定进行, 切实提高塔机的使用安全, 以保障人们的生命安全。
摘要：在建筑工程行业中, 塔机是一种特殊的作业设备, 这就决定了塔式起重机 (以下简称塔机) 的使用具有较高的要求。因此, 在塔机的使用中要采取切实有效的措施, 提高塔机的安全使用性能。
关键词：塔机,建筑工程,安全
参考文献
[1]杨斌斌.探讨塔机的安全使用与管理.建筑安全, 2009年第06期
[2]张博.塔机的安全使用及管理.建筑机械, 2006年第11期
起重性能 篇5
1 卷筒力学性能的传统分析方法
1.1 卷筒的强度分析
卷筒强度的设计是一个非常突出的问题。而对于强度的校核，多年来，国内外起重机设计者主要利用第一强度理论的公式对卷筒作静力分析
按此方法设计的卷筒虽然能承受载荷的作用, 使用也是可靠的, 但存在一定的缺点, 如材料的承载能力没有充分利用、没有充分考虑卷筒承受的外载荷的特点等。
1.2 卷筒的稳定性分析
卷筒的稳定性是判断卷筒力学性能的重要技术参数之一，当卷筒直径与长度的比值较大或卷筒的工作级别较高时，均需对卷筒的稳定性进行校核。常用的卷筒稳定性理论计算方法为:对于大尺寸卷筒直径D≥1 200cm, 长度L>2D时需对卷筒进行稳定性计算, 稳定性系数K≥1.3～1.5, K=P稳/P。
对于钢制卷筒
对于铸铁卷筒
上述计算公式是由无端板长圆管承受外压时的稳定理论演化而来的，没有考虑端板对稳定性的影响。
1.3 卷筒的疲劳强度分析
起重机的零部件和金属结构的疲劳一般属于高周疲劳。卷筒承受交变应力的作用，筒皮表面还受到磨损，主要失效形式是疲劳断裂和筒皮表面的严重磨损。在目前卷筒的设计过程中一般不会考虑卷筒的疲劳特性。起重机卷筒常规疲劳计算方法如下。
1)确定载荷，用统计的方法得到零件每天作业循环数和每次作业时承受的载荷，由此确定零件承受的名义应力以及每一名义应力的作用次数。
2)根据零件的工作环境和状态确定有效应力集中系数kt，尺寸系数，表面状态系数，根据零件的应力状态，考虑上述系数的影响确定零件的疲劳极限。
3)根据零件的受力情况确定材料的疲劳极限，与上述零件的疲劳极限比较，判断零件的应力变化情况属于有限寿命疲劳还是无限寿命疲劳。
4)由疲劳试验或用近似法估算得出零件材料的S-N曲线，查出零件疲劳极限所对应的循环数。
5)寿命估算：若零件的应力变化为横幅应力，则根据由计算确定的零件截面危险点的应力幅，在零件的S-N曲线找出与其相对应的循环数N，就是所要求的寿命;若其为变幅应力，则根据累计损伤理论由下式算出疲劳寿命。
2 基于有限元的卷筒力学性能分析方法
本文以100t/32t铸造桥式起重机主起升机构的卷筒为例来介绍有限元的分析方法。该卷劲褂筒为带绳槽双联单层缠绕卷筒，短轴式，2根钢丝绳分支同时绕入卷筒，采用标准槽形，绳槽节距t=25mm, 钢丝绳直径d=22mm, 卷筒总长2 186mm，公称直径D=1 050mm，卷筒两端切有绳槽长度L0=74×25=1 850mm，空余部分长度为132mm，卷筒中间不切槽部分长度为204mm，卷筒材料为Q345B。
2.1 卷筒强度有限元分析
在应用ANSYS对卷筒进行强度分析时，由于卷筒受力较复杂，绳槽截面比较特殊，往往会对卷筒模型做一些简化： (1) 卷筒为圆柱，材料均质且各向同性; (2) 同一绳圈中的张力为常数，压力均匀分布在卷筒容绳绳槽上; (3) 卷筒在钢丝绳拉力作用下，产生压缩、弯曲和扭转剪应力，其中压缩应力最大。当L<3D时，弯曲和扭转的合成应力不超过压缩应力的10%～15%，因此这里忽略弯曲和扭转剪应力的影响，只考虑施加在卷筒外表面的径向压应力。
钢丝绳最大静拉力Smax=89 620N, 根据钢丝绳受力作用，卷筒外压为
应用PRO/E三维软件建立模型，导入ANSYS软件进行强度分析。卷筒的材料为Q345B，其弹性模量为2.06×1011Pa，泊松比为0.3，密度为7 800kg/m3，屈服强度为325MPa, 许用应力为230MPa。单元类型采用六面体单元넆Solid185, 自用网格划分, 施加约束和载荷后的模型如图1。卷筒求解完成后, 可在后处理器中查看各节点的位移、应力等结果。其中输出应力为Von Mises应力, 该应力是按第四强度理论计算的当量应力, 图2、图3分别为卷筒变形图和等效应力图。
由节点的结果图可得出以下结论：卷筒受力后会出现一定的变形，最大变形出现在卷筒中部的绳槽上为0.3185mm，越靠近两侧变形越小;卷筒筒壁的中部与两侧的过渡处应力最大，筒壁中部的最大应力为120MPa，低于卷筒的许用应力230MPa。
2.2 卷筒的稳定性分析
有限元ANSYS软件中的屈曲分析是一种用于确定结构开始不稳定时的临界载荷和屈服模态形状的技术。它分为非线性屈曲分析和特征值屈曲分析。本文利用ANSYS软件中的屈曲特征值分析，来得出起重机卷筒的临界载荷。
在进行卷筒的特征值屈曲分析时，在ANSYS中对卷筒进行参数化建模，采用Shell63单元对卷筒进行网格划分，卷筒两端施加固定约束，表面只施加单位径向压力，对卷筒进行特征值屈曲分析，得出前五阶的屈曲特征值。
在实际应用中，备受关注的还是第一阶屈曲临界载荷和屈曲模态。第一阶屈曲模态形状如图4所示，从第一阶的屈曲结果可得出，卷筒的临界载荷为53.947MPa，由K=P稳/P得K=53.947/6.8=7.93>1.3～1.5，满足卷筒壁厚稳定性的要求。
2.3 卷筒的疲劳强度分析
在ANSYS软件中可以应用通用后处理器中的Fatigue模块对卷筒进行疲劳强度的分析。首先由2.1得出的静力分析结果，可得最大应力发生在卷筒中部的绳槽上，节点号为2404。再在通用后处理器中的Fatigue模块中建立一个位置、两个事件和两个载荷，输入Q345的疲劳曲线数据，存储两个事件的两个载荷，设定两个事件的循环次数，即可进行疲劳计算，得到累积使用系数为0.4<1。
卷筒的疲劳平均拉应力为73.005MPa，容许循环次数为1×107，因此可以认为在径向压力为6.8MPa时，不会发生疲劳破坏。
3结论
1)将实例应用传统的理论方法计算出来的结果与有限元分析结果进行比较如表1所示。
由上表可得, 应用有限元法对卷筒进行力学性能分析是可行的，且相对于传统的计算方法具有较高的精确性。
2)在传统的起重机卷筒设计过程中，一般只校核强度和稳定性，很少去考虑疲劳强度的影响。随着有限元方法的推广，越来越多的起重机公司开始应用有限元软件对卷筒进行强度分析。但对于稳定性的校核还只停留在查手册和理论计算中，本文提出的应用ANSYS中的屈曲特征值分析对卷筒进行稳定性校核是可行的，且可以得出卷筒的屈曲模态图，这就为进一步研究卷筒的稳定性奠定了基础。随着起重机卷筒壁厚的减薄，其承受的交变载荷的影响逐步变得明显，考虑疲劳情况下的卷筒壁厚设计将是薄壁卷筒研究的重点。本文应用ANSYS通用后处理器中的Fatigue模块对卷筒进行疲劳寿命的估算，省去了繁琐的计算过程，很适合在没有疲劳试验条件的情况下对疲劳寿命进行预测。
摘要：采用有限元法对起重机卷筒进行了强度、稳定性、疲劳强度等力学性能的分析, 将其分析结果与传统的理论计算结果相比较, 结果表明有限元法提高了设计精度, 而且可以在设计初期进行, 为卷筒的设计和结构的改进提供了可靠的依据。
关键词：起重机卷筒,力学性能,强度,稳定性,疲劳强度法
参考文献
[1]罗健康, 印波.起重机卷筒及结构优化[J].机械设计与制造, 2012, (11) :185-186.
[2]肖汉斌.起重机卷筒强度和稳定性理论分析与试验研究[D].武汉:武汉理工大学, 2002.
起重性能 篇6
近些年来, 随着我国社会科学技术的发展, 门式起重机使用的安全性能在不断地提高, 但是, 由于在使用门式起重机的过程中, 由于多种因素的共同作用, 像起重机本身的机重过重问题、操作不当以及其他因素导致门式起重机的安全性能依然堪忧。尤其是门式起重机在特殊危险工况处于较为危险的状态, 如果安全性能过低, 将会造成巨大的人员伤亡, 也会造成较大的经济损失, 严重的影响到门式起重机的安全使用。因此, 通过采取有效的方法对门式起重机在特殊危险工况下的安全情况进行评价, 以便于及时的采取解决措施, 进一步提高门式起重机的安全性能, 确保门式起重机的安全运行。
1 对门式起重机所处的特殊危险工况分析
门式起重机所处的特殊危险工况种类较多, 其运行环境较为复杂, 在对门式起重机在特殊危险工况下的安全性能评价的过程中, 需要对门式起重机所处的特殊危险工况进行全面的分析。其具体包括如下几种特殊的危险工况。 (1) 吊物碰撞支腿。门式起重机在日常工作的时候, 时常会吊运超长的工件, 而超长的工件在吊运中存在着较大的危险, 常常会由于钢丝绳的旋转而出现吊物碰撞支腿的情况, 甚至会出现门式起重机倒塌的情况, 严重的影响到门式起重机使用的安全性能[1]。 (2) 防风抗滑装置的失效。门式起重机常常在大风天气作业, 甚至会遇到台风, 而在台风的环境下作业很容易导致防风抗滑装置的失效, 进而导致门式起重机出现脱轨的情况, 很容易造成巨大的人员伤亡。 (3) 大车碰撞轨道端部止挡。门式起重机在正常运行的过程中, 大车的前端会有止挡装置, 但是, 在实际运行中, 如果出现电机失电的情况, 常常会导致大车碰撞轨道端部止挡, 最终造成门式起重机的脱轨或者是倾覆, 甚至诱发更为危险的问题, 影响到门式起重机的安全使用和安全作业。 (4) 吊重突然卸载。吊重突然卸载主要就是指吊重意外脱离取物装置, 导致吊重的意外脱落。而出现此种情况的主要原因在于传动装置的实效、钢丝绳的断裂以及防脱钩装置失效等, 吊重的意外脱落可能导致起重机整体反向倾覆, 起重机支腿有失稳的可能性。起重机在日常工作的时候, 常常在上述的特殊危险工况中运行, 严重的影响到门式起重机的作业安全, 甚至造成不可挽回的经济损失和生命[2]。因此, 需要对门式起重机在上述特殊危险工况中的安全性能进行科学的评价, 积极的寻找突破点, 最大程度的确保门式起重机在特殊危险工况下的安全性能, 实现门式起重机的安全作业。
2 门式起重机在特殊危险工况下的安全性能评价策略
门式起重机在特殊危险工况下的安全性能问题堪忧, 因此, 需要对其安全性能进行评价, 具体的评价策略如下。
2.1 门式起重机在吊物碰撞支腿危险工况下的安全性能评价
门式起重机在日常作业的过程中, 常常由于吊运超长的工件而碰撞支腿, 进而出现危险情况。对于此类危险情况的安全性能评价主要从门式起重机结构存在的局部应力着手, 如果门式起重机的局部应力超出了安全范围, 说明门式起重机在此种危险工况下的安全性能非常低。需要及时的停止作业[3]。此外, 从外在表现上看, 如果门式起重机大车的车轮有抬起的情况, 也说明门式起重机在此种情况下的安全性能非常低。通过门式起重机在吊物碰撞支腿危险工况下的安全性能评价, 能够及时的发现危险的情况, 进而避免重大安全事故的发生, 确保门式起重机的作业安全。
2.2 门式起重机在防风抗滑装置的失效危险工况下的安全性能评价
门式起重机在防风抗滑装置的失效危险工况下的安全性能是较低的, 其主要的原因在于门式起重机的大车车轮与轨道的摩擦力非常有限, 在出现台风或者是特大风暴的情况下, 常常会由于防风装置的消失而出现打滑的情况, 而出现此种情况是非常危险的[4]。门式起重机在此种情况下的安全性堪忧, 在评价的过程中, 主要是应结合小车车轮作用力和钢丝绳作用力的动载因数, 起重机中的最大应力和挠度远大于许用值, 起重机将发生强度破坏, 甚至会出现重大的倾倒, 造成较为危险的情况。因此, 在实际的工作中, 如果门式起重机在防风抗滑装置失效的情况下, 应立即停止作业, 确保门式起重机的安全性。
2.3 门式起重机在大车碰撞轨道端部止挡工况下的安全性能评价
门式起重机在大车碰撞轨道端部止挡工况下作业也是非常危险的, 其外在表现为门式起重机大车车轮被抬起, 并且存在着较大的倾斜, 情节较为严重的, 可能会出现门式起重机的倒塌。在此种情况下, 主要应该对门式起重机的应力进行分析, 并且主要对屈曲稳定因数进行核定, 如果屈曲稳定因数的数值接近于1.33, 说明门式起重机存在着较为危险的情况, 其主梁的稳定性严重不足, 主梁作为门式起重机的核心结构, 一旦主梁出现运行问题, 将会给起重机的整体运行安全性、可靠性等造成极大地影响, 因此, 在评价结果分析中, 如果门式起重机的主梁出现问题, 则需要及时的调整, 确保门式起重机的运行安全[5,6]。此外, 在调整之后, 还需要对屈曲稳定因数进行从新计算, 了解调整后的屈曲稳定因数是否处于正常数值范围内, 最大程度的维护门式起重机的安全, 实现最佳的运行效果。
2.4 门式起重机在吊重突然卸载工况下的安全性能评价
在众多的特殊危险工况中, 吊重突然卸载是非常常见的危险工况, 也是发生率最高的危险工况。此种情况主要发生在吊重非常重的情况下, 由于门式起重机结构弹性变形的强烈反弹, 小车与主梁之间产生很大的相互作用力, 导致门式起重机结构中出现较大的应力和挠度, 最终会导致大车车轮抬起脱离轨道, 起重机处于危险状态[7]。针对于此种情况进行安全性能评价的时候, 主要是应该从门式起重机结构应力和最大挠度着手, 如果结构应力的数值和最大挠度的数值超出了正常的数值, 说明门式起重机处于危险状态, 需要及时的采取措施进行解决。
3 结束语
通过文章的研究发现, 门式起重机在正常使用的过程中, 经常处于特殊危险工况的情况下作业, 像, 吊物碰撞支腿、防风抗滑装置的失效、大车碰撞轨道端部止挡、吊重突然卸载等, 而在实际的应用中, 通过对其安全性能的评价, 及时的了解到门式起重机的实际安全情况, 如果安全性能过低, 通过采取紧急措施, 能够避免危险情况的发生, 确保对门式起重机的安全使用, 实现最佳的使用效果。
参考文献
[1]王卓, 齐春丽, 孙长安, 等.门式起重机常见电器故障及维修保养[J].科技传播, 2011 (11) .
[2]王从国, 杨斌, 白雪, 等.门式起重机常见故障检查及排除方法研究[J].科技传播, 2012 (24) .
[3]孙亮.门式与桥式起重机电气保护系统的检验技术[J].电子制作, 2015 (11) .
[4]马莉丽, 程文明, 钟斌.桥门式起重机最优调压节能仿真研究[J].计算机仿真, 2012 (1) .
[5]王卫辉, 刘陈, 赵典, 等.一种改进的基于驱动模型的门式起重机消摆设计[J].计算机测量与控制, 2012 (12) .
[6]杨新亮, 徐武彬, 李宝玲, 等.门式起重机门架结构的有限元模态分析[J].机电信息, 2013 (9) .