(完整word版)塔吊分析报告—理论力学.doc

塔吊分析报告塔吊分析报告 ——理论力学车辆工程(３)班李　晓 学号:20052654程　驰 学号:20052735乔同超　 学号:20052682张兴华　 学号:20052660总述1． 塔吊综述1.1塔吊外型1.2塔吊的组成1.3我国塔吊发展历程1.4塔吊的作用1.5塔吊结构图1.6塔吊的分类示例２．塔吊分析2.1塔吊静力学分析2.2塔吊运动学分析2.3塔吊动力学分析3. 塔吊常见事故分析及对策3.1　塔吊重大事故分析3.2 对策4. 塔吊现存问题及发展前景4.1　我国塔式起重机存在的主要问题4.2 塔吊的未来发展前景5. 小组总结★ 1．塔吊综述1.1塔吊外型塔吊，即塔式起重机（如图1-1所示），机身很高，像塔，有长臂，轨道上有小车，可以在轨道上移动，工作面很大，主要用于建筑工地等处1.2塔吊的组成塔吊一般由外套架、回转轴承、塔冒、平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂（吊臂）、起重臂拉杆、电源、支架、变幅小车，起重吊钩、驾驶室等几部分组成另外工作时塔机安全装置还应主要包括：行程限位器和荷载限制器行程限位器有：起升高度限位器、回转限位器、幅度限位器荷载限制器有:起重力矩限制器、起重量限制器此外还应包括风速仪。

1.3我国塔吊发展历程图1-1 塔吊实物图塔式起重机是我们机械建筑的关键设备，在建筑施工中起着重要作用，我国的塔吊制造如今已跻身于当代国际市场 五十年代初，我国塔机的制开始起步，生产的是一些小型塔机，六十年代自行设计制造了25TM、40TM、60TM、160TM四种机型，多以摆臂为主；七十年代，随着高层建筑发展，对施工机械提出了新的要求于是，160TM附着式、45TM内爬式、120TM自升式等都由我国自己设计并制造；八十年代，国家建设突飞猛进，建筑用最大的250TM塔机也应运而生特别是1984年，首先在北京建工集团建机厂引进世界先进的法国POTAIN（波坦）公司技术并于次年成功试制了FO/23B塔机，这可以说是我国塔机发展史的里程碑，它大大缩短了我国与国外的差距，使我国塔机发展步入快行道通过消化、吸收国外先进技术，我国自行研制的QTZ80、QTZ120两种机型已达到国外八十年代同类产品的水平；进入九十年代，现代化进程不断地加快，国内外市场对塔机的要求越来越高，众多城市大型建筑、水利、电力、桥梁等工程不断增加，市场的要求加快了新产品开发的力度，先后有400TM、900TM水平臂和300TM动臂式塔机，主要性能达到了国外九十年代水平，这一系列的塔机的开发不但填补了国内空白，而且替代和减少了大型塔机的进口数量。

回顾50年发展史，我国塔机行业从无到有，从小到大，逐步形成了较为完整的体系，我国增幅最快的新兴行业之一，特别是改革开放以来，塔机行业在设计、制造、管理和市场开拓等方面已形成一套较为健全的机制，以目前我国300余家生产塔机厂家为计，取得生产许可证的达100余家，近几年，塔机产量高升不下，2001年产量 9309台，2002年10580台，今年市场需求量在20000台，就总体而言，我国已成为世界民用塔机的生产大国，也是世界塔机主要需求市场之一1.4塔吊的作用塔吊一般用于建筑施工、货物搬运、部分事故现场处理等场合，主要作为材料、货物等的高空运输或质量较大物体的运送的工具1.5塔吊结构图根据塔吊的组成、用处及发展历程，我们可以对塔吊的结构有一个更加深入的了解如下图1-2塔吊的主体结构模型图所示，塔吊的各个部分均已经标出在图上 图1-2 塔吊主体结构模型1.6塔吊的分类示例　　实际工作中的塔吊多种多样，现略仅举几例以示说明图1-3　QTZ31.52系列塔吊图1-4　QTZ40、100系列塔吊图1-5　单主梁门式吊钩起重机图1-6　QTZ63系列塔吊★ ２．塔吊分析2.1塔吊静力学分析：OW2 W1W b Fa Fb图2-1 塔吊静力学模型如右图为塔式起重机受力分析图，各种参数均已在图中标出，对此进行受力分析。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　对图2-1先考虑满载时的情形，对塔吊整体为研究对象．　　　　　　　　　　　　　　　　　要保证机身满载是平衡而不向右倾倒，则必须 ∑MB=0, W2(a+b)-FAb-W1-Wmaxlmax=0；　　　　　　限制条件　FA≥0．　　再考虑空载时的情形，这时W＝0. 要保证机身空载时平衡而不向左倾倒，则必须满足平衡方程： 　　∑MA＝0， W2 a+FBb-W1(b+e)=0； F1　　　　　　限制条件　FB≥0． Fx对图2-2塔吊的平衡臂，由平衡 　l2 条件得： m1g Fy　　　　∑Fx=0, F1cosθ=Fx； l1图2-2塔吊平衡臂受力情况∑Fy=0, F1sinθ+Fy=W2+m1g； W2　　　　∑M=0， (F1sinθ-W2)l1=m1gl2；Ⅳ: 如图2-3塔吊吊臂，由平衡条件得：∑Fx=0, Fx=F2cosα F2 F3+F3cosβ； FX∑Fy=0, F2sinα+ F`y l3F2sinβ+F`y=m2g+W； l5 m2g ∑M=0, F2sinαl3+ l WF3sinβl4=m2gl5+Wl． l4图2-3 塔吊吊臂受力情况 yⅤ：如图2-4塔吊吊帽与拉杆的受力 o情况，则由共点力的平衡条件可得 x平衡方程如下： F1 F F2 F3 ∑Fx=0, F1cosα= F2cosβ+ F3cosγ图2-4 塔吊塔帽与拉杆的受力情况 ∑Fy=0, F1sinα+ F2sinβ+ F3sinγ=F F风力 V2/a2 M V1/a1 F Mg 图2-5 塔吊的运动学及动力学模型2.2塔吊运动学分析：★：如上图2-5塔吊的运动学模型图所示，塔吊的运动情况有几个分运动组成。

以下进行详细分析说明Ⅰ：重物分运动的情况：① 重物在塔吊吊索的提升下在竖直方向向上或向下平动；② 重物在变幅小车的作用下沿水平方向向左或向右平动；③ 在旋转机构的作用下塔吊吊臂在水平面内转动，从而带动重物在水平面上转动 Ⅱ：在三维空间坐标系下，重物相对于固定参考系的运动情况： z以地面作为固定参考系，连体基建立在塔吊吊臂上当重物同时参与三个分运动时，则重物的绝对运动是重物三 y个分运动的合运动，这种运动有点复杂，且不容易进行操控一般情况下塔吊在工作时，不同时参与三个分运动，基本上是 x图2-6一个或两个运动的合成，这样容易操控，且不容易出现危险 O Ⅲ：重物运动时的速度分析：在塔吊工作时，重物一般情况下都应该是匀速运动，则根据速度合成法重物的绝对速度就等于两个平动速度和一个转动速度的合速度当有加速度时，同样根据 加速度合成法重物的绝对加速度就等于两个平动加速度和一个转动加速度的合加速度。

Ⅳ：重物运动情况详细描述：★：重物在实现从一个地点到另一个地点的运动时，大致可以分为三种运动情况，先对其进行详细说明① 首先，重物在塔吊吊索的提升下竖直上升运动，先匀加速，后匀速，再匀减速，当到达所需高度时，重物停止上升；其次，变幅小车沿吊臂运动，带动小车平动，当到达所需位置时，重物停止平动；再次，吊臂在旋转装置的作用下旋转，带动重物旋转到所需位置的正上方，停止旋转；最后，吊索带着重物下降到所需地点 这种重物转移方式是最简单的方式，既容易操作，又很安全，但是有一点不好就是很费时间如下图2-7所示：该图表示的是这种运动情况下重物的运动路径 z y x图2-7 O 。