起重机技术参数与载荷

1、第二章 起重机技术参数与载荷 目录第一节 起重机主要技术参数第二节 起重机工作级别第一单元 起重机工作级别第二单元 起重机结构工作级别第三单元 机构工作级别第三节 起重机的计算载荷第一单元 起重机载荷的作用方式第二单元 垂直动载荷第三单元 水平载荷第四单元 风载荷 Pw第五单元 其他载荷第四节 载荷分类与计算原则第一单元 载荷分类与载荷组合第二单元 计算原则与安全系数 第一节 起重机主要技术参数 起重机主要参数是表征起重机主要技术性能指标的参数，是起重机设计的依据，也是重机安全技术要求的重要依据。一、起重量 G 起重量指被起升重物的质量，单位为kg或t。可分为额定起重量、最大起重量、总起重量、有效起重量等。1额定起重量Gn 额定起重量为起重机能吊起的物料连同可分吊具或属具（如抓斗、电磁吸盘、平衡梁等质量的总和。2总起重量Gz 总起重量为起重机能吊起的物料连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具和剧（包括吊钩、滑轮组、起重钢丝绳以及在起重小车以下的其他起吊物）的质量总和。3有效起重量Gp 有效起重量为起重机能吊起的物料的净质量。 该参数需要说明如下： 第一，起重机标牌上标定的起重量，通常都

2、是指起重机的额定起重量，应醒目表示在起重机结构的明显位置上。 第二，对于臂架类型起重机来说，其额定起重量是随幅度而变化的，其起重特性指标是用起重力矩来表征的。标牌上标定的值是最大起重量。 第三，带可分吊具（如抓斗、电磁吸盘、平衡梁等）的起重机，其吊具和物料质量的总服额定起重量，允许起升物料的质量是有效起重量。二、起升高度 H 起升高度是指起重机运行轨道顶面（或地面）到取物装置上极限位置的垂直距离，单位为m。通常用吊钩时，算到吊钩钩环中心；用抓斗及其他容器时，算到容器底部。 1下降深度h 当取物装置可以放到地面或轨道顶面以下时，其下放距离称为下降深度。即吊具最低工作位置与起重机水平支承面之间的垂直距离。2起升范围D 起升范围为起升高度和下降深度之和，即吊具最高和最低工作位置之间的垂直距离。三、跨度 S 跨度指桥式类型起重机运行轨道中心线之间的水平距离，单位为m。桥式类型起重机的小车运行轨道中心线之间的距离称为小车的轨距。地面有轨运行的臂架式起重机的运行轨道中心线之间的距离称为该起重机的轨距。四、幅度 L 旋转臂架式起重机的幅度是指旋转中心线与取物装置铅垂线之间的水平距离，单位为 m。非旋

3、转类型的臂架起重机的幅度是指吊具中心线至臂架后轴或其他典型轴线之间的水，平距离。当臂架倾角最小或小车位置与起重机回转中心距离最大时的幅度为最大幅度；反之为最小幅度。五、工作速度 V 工作速度是指起重机工作机构在额定载荷下稳定运行的速度。1起升速度Vq 起升速度是指起重机在稳定运行状态下，额定载荷的垂直位移速度，单位为m/min。2大车运行速度Vk 大车运行速度是指起重机在水平路面或轨道上带额定载荷的运行速度，单位为m/min。3小车运行速度Vt 小车运行速度是指稳定运动状态下，小车在水平轨道上带额定载荷的运行速度，单位为m/min。4变幅速度V1 变幅速度是指稳定运动状态下，在变幅平面内吊挂最小额定载荷，从最大幅度至最小幅度的水平位移平均线速度，单位为m/min。5行走速度V。 行走速度是指在道路行驶状态下，流动式起重机吊挂额定载荷的平稳运行速度，单位为km/ho6旋转速度 旋转速度是指稳定运动状态下，起重机绕其旋转中心的旋转速度，单位为r/min。第二节 起重机工作级别第一单元 起重机工作级别起重机工作级别的划分原则是在荷载不同、作用频次不同的情况下，具有相同寿命的起重机分在同一级别

4、。划分工作级别的目的是为设计、制造和用户的选用提供合理、统一的技术基础和参考标准，以取得较好的安全、经济效果，使起重机的工作状态得到比较准确的反映。它还可提高起重机零部件的通用化水平，实现不同起重量起重机的零部件在相同工作级别的起重机上通用。起重机工作级别是起重机各组成部分的零、部、构件设计的重要依据,也是安全检查、事故分析计算和报废标准确定的依据。一般来说，工作级别不同，安全系数就不同，报废标准也不同。1.起重机的利用等级 利用等级表征起重机在整个设计寿命期间的使用频繁程度,按设计寿命期内总的工作循环次数N分为十级(见表5-1)。利用等级总的工作循环次数N附注U01.6104不经常使用U12.2104U23.3104U31.25105U42.5105经常轻闲地使用U55105经常中等地使用U61106不经常繁忙地使用U7U8U9210641064106繁忙地使用表5-1 起重机利用等级2.起重机的载荷状态 载荷状态表明起重机受载的轻重程度，与两个因素有关，即所起升的载荷与额定载荷之比Pi/Pmax和各个起升载荷的作用次数与总的工作循环次数之比ni/N。表示二者关系的载荷谱系数Kp由下

5、式计算：式中:kp-载荷谱系数； ni-荷载pi的作用次数； N-总的工程循环次数，N ； Pi-第i个起升载荷，i1，2，n； Pmax-最大起升载荷； m-指数，此处取m3。 起重机的载荷状态按名义载荷谱系数分为四级（见表52）。 如果计算出来的Kp值介于表52所列两值之间，应取与其最接近且稍微偏大的那一级的名义值，按这样确定工作级别来进行起重机设计是偏于安全的。 载荷状态名义载荷谱系数(Kp)说明Q1轻Q2中Q3重Q4特重0.1250.250.51.0 很少起升额定载荷，一般起升轻微载荷 有时起升额定载荷，一般起升中等载荷 经常起升额定载荷，一般起升较重载荷频繁起升额定载荷表5-2 起重机载荷状态分级及其名义载荷谱系数第二单元 起重机结构工作级别起重机结构工作级别按结构件中的应力状态（名义应力谱系数，相应于表52中名义载荷谱系数）和应力循环次数（应力循环等级，相应于表5-1中总的工作循环次数）分为A1A8级（见表5-3）。其划分方式与起重机工作级别的划分方式相同。起重机的载荷谱和工作循环次数是决定构件应力谱和应力循环次数的依据。结构工作级别不一定与起重机的工作级别相同，视具体情况

6、而定。 载荷状态名义载荷谱系数(Kp)起重机利用等级U0U1U2U3U4U5U6U7U8U9Q1轻0.125A1A2A3A4A5A6A7A8Q2中0.25A1A2A3A4A5A6A7A8Q3重0.5A1A2A3A4A5A6A7A8Q4特重1.0A2A3A4A5A6A7A8表5-3 起重机工作级别的划分常用起重机的工作级别见表54。 起 重 机 型 式工作级别桥式起重机 吊钩式电站安装及检修用A1，A2，A3车间及仓库用A3，A4，A5繁重工作车间及仓库用A6，A7抓斗式间断装卸用A6，A7连续装卸用A8冶金专用吊料箱用A7，A8加料用A8铸造用A6，A7，A8锻造用A7，A8门式起重机一般用途吊钩式A5，A6装卸用抓斗式A7，A8电站用吊钩式A2，A3造船安装用吊钩式A4，A5装卸集装箱用A6，A7，A8装卸桥料场装卸用抓斗式A7，A8港口装卸用抓斗式A8港口装卸集装箱用A6，A7，A8门座起重机安装用吊钩式A3，A4，A5装卸用吊钩式A6，A7装卸用抓斗式A7，A8塔式起重机一般建筑安装用A2，A3，A4用吊罐装卸混凝土A4，A5，A6汽车、轮胎、履带、铁路起重机 安装及装卸用吊钩式

7、A1，A2，A3,A4装卸用抓斗式A4，A5，A6缆索起重机安装用吊钩式A3，A4，A5装卸或施工用吊钩式A6，A7装卸或施工用抓斗式A7，A8表5-4 起重机工作级别举例第三单元 机构工作级别机构工作级别按各个工作机构的利用等级（表明机构工作的繁忙程度，即机构设计总使用寿命期内处于运转状态的总小时数）和载荷状态（表明机构受载的轻重程度）来划分。1机构利用等级 利用等级按机构总设计寿命（在设计假定的使用年数内处于运转的总小时数）分为十级(见表5-5) 。机构利用等级总设计寿命/h说明T0T1T2T32004008001 600不经常使用T43 200经常轻闲地使用T56 300经常中等地使用T612 500不经常繁忙地使用T7T8T925 00050 000100 000 繁忙使用表55 机构利用等级2机构的载荷状态 机构的载荷状态可用载荷谱系数Km表征。其值按下式计算：式中:m-机构零件材料疲劳试验曲线的指数； Pi-机构在工作时间内所承受的各个不同的载荷，i1，2，.n； Pmax-Pi的最大值； ti-机构承受各个不同载荷的持续时间，i1，2，n； tT-所有不同载荷作用的总持续时间：tTtit1+t2+.+tn。载荷状态机构名义载荷谱系数(Km)说 明L1轻0.125经常承受的载荷,偶尔承受最大的载荷L2中0.25经常承受中等载荷,较少承受最大的载荷L3重0.5经常承受较重载荷,也常承受最大的载荷L4特重1.0经常承受最大的载荷表56 机构载荷状态分级及其名义载荷谱系数 载荷谱图是表示载荷大小与其出现频次关系的图形（见图5-1）,当机构的实际载荷变化情况已知时,实际载荷谱系数可先根据实际情况绘制载荷图谱,直接按公式计算,然后按表选择不小于并与之最接近的名义载荷谱系数；当机构的实际载荷状态未知时，则可按表中的说明栏的内容或按与标准载荷图谱最接近的情况，选择适当的载荷状态级别。 图51 载荷谱图(a)L1-轻 (a)L1-中 (a)L1-重 (a)L1-特重 机构工作级别根据机构的利用等级和载荷状态，按对角线原则，分为M1M8八级（见表57）。 载荷状态机构名义载荷谱系数(Km)机构利用等级T0T1T2T3T4T5T6T7T8T9L1轻0.125M1M2M3M4M5M6M7M8L2中0.25M1M2M3M4M5M6M7M8L3重0.5M1M2M3M4

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