畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文）題目塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)系 (部)工程技術(shù)系專業(yè)工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)班級08機(jī)械2班姓名學(xué)號指導(dǎo)老師系主任2011年 5 月 27 日系主任龔慶壽批準(zhǔn)日期5.30肇 慶 工 商 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 茲發(fā)給 08機(jī)械 班學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書，內(nèi)容如下： 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 設(shè)計(jì)塔式起重機(jī) 2.應(yīng)完成的項(xiàng)目： 塔吊機(jī)總體設(shè)計(jì) （1） 塔吊機(jī)的結(jié)構(gòu)分析 （2） 工況分析，繪出負(fù)載圖和速度圖 （3） 擬定內(nèi)部系統(tǒng)圖 （4） 塔吊機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)圖的總體設(shè)計(jì) 3.參考資料以及說明： 參考文獻(xiàn) （1）工程機(jī)械 （2）建筑機(jī)械技術(shù)與管理 （3）筑路機(jī)

2、械手冊 （4） 工程機(jī)械使用手冊 （5）起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 （6）起重機(jī)名詞術(shù)語 （7）起重機(jī)械分類 4.本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書于2010 年 10月15日發(fā)出，應(yīng)于2011年 5 月 20日前完成。指導(dǎo)教師： 簽發(fā) 2010年 5 月 30日 學(xué)生簽名： 2011 年 5 月 20日肇慶工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目塔吊設(shè)計(jì)系 (部)工程技術(shù)系專業(yè)工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)班級08機(jī)械（2）班姓名指導(dǎo)老師2010年 10 月 15 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目塔吊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)間2010年 10 月 15 日 至 2010年 10 月 20 日本課題的目的意義 掌握塔吊機(jī)系統(tǒng)工作原理的

3、設(shè)計(jì)的步驟和方法，以鞏固和加深已經(jīng)學(xué)過的理論，提高綜合分析和解決實(shí)際問題的能力，為以后的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)(論文)的基本條件及依據(jù)本課題的主要內(nèi)容、重點(diǎn)解決的問題（一） 相關(guān)資料的查找；（二） 塔吊機(jī)總體設(shè)計(jì) 1、塔吊機(jī)的結(jié)構(gòu)分析；2、工況分析，繪出負(fù)載圖和速度圖； 3、擬定內(nèi)部系統(tǒng)圖； 4、塔吊機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)圖的總體設(shè)計(jì)。（三） 塔臂計(jì)算及元件選型1、塔臂的主要參數(shù)；2、拉升鋼線的選擇。（四）總體驗(yàn)算。本課題欲達(dá)到的目的或預(yù)期研究的結(jié)果 1、掌握相關(guān)資料的查找；2、塔吊機(jī)總體設(shè)計(jì)3、掌握塔吊系統(tǒng)承受垃力的計(jì)算及元件選型 4、通過本次設(shè)計(jì)，達(dá)到舉一反三， 實(shí)現(xiàn)其他吊式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用。

4、5.提升自己的專業(yè)水平，完善所學(xué)理論知識。計(jì) 劃 進(jìn) 度起止時(shí)間工 作 內(nèi) 容2010年11月05日2010年11月07日完成相關(guān)資料的查找；2010年11月08日2010年11月09日塔吊機(jī)的結(jié)構(gòu)分析；2010年11月10日2010年11月13日工況分析，繪出負(fù)載圖和速度圖；2010年11月14日2010年11月17日擬定拉升系統(tǒng)圖；2010年11月18日2010年11月22日起吊圖的總體設(shè)計(jì)；2010年11月22日2010年11月25日拉升計(jì)算，拉升參數(shù)；2010年11月26日2010年11月26日型材的選擇；2010年11月27日2010年11月30日系統(tǒng)驗(yàn)算；2010年11月30日20

5、10年12月2日完成畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿；2010年12月3日2010年12月10日完成整理好初稿上交；2010年12月11日2011年5月25日撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，打印正式畢業(yè)論文；2010年11月24日2010年11月30日擬定畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯提綱，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日摘 要塔式起重機(jī)是動(dòng)臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機(jī)。作業(yè)空間大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構(gòu)件的安裝。由金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)三部分組成。金屬結(jié)構(gòu)包括塔身、動(dòng)臂和底座等。工作機(jī)構(gòu)有起升、變幅、回轉(zhuǎn)和行走四部分。電氣系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、控制器、配電柜、連接線路、信號及照明裝置等。從

6、塔機(jī)的技術(shù)發(fā)展方面來看，雖然新的產(chǎn)品層出不窮，新產(chǎn)品在生產(chǎn)效能、操作簡便、保養(yǎng)容易和運(yùn)行可靠方面均有提高，但是塔機(jī)的技術(shù)并無根本性的改變。塔機(jī)的研究正向著組合式發(fā)展。所謂的組合式，就是以塔身結(jié)構(gòu)為核心，按結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，將塔身分解成若干部分，并依據(jù)系列化和通用化要求，遵循模數(shù)制原理再將各部分劃分成若干模塊。根據(jù)參數(shù)要求，選用適當(dāng)模塊分別組成具有不同技術(shù)性能特征的塔機(jī)，以滿足施工的具體需求。推行組合式的塔機(jī)有助于加快塔機(jī)產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度，節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用，并能更好的為客戶服務(wù)。 塔機(jī)分為上回轉(zhuǎn)塔機(jī)和下回轉(zhuǎn)塔機(jī)兩大類。其中前者的承載力要高于后者，在許多的施工現(xiàn)場我們所見到的就是上回轉(zhuǎn)式上頂升加節(jié)接高的

7、塔機(jī)。按能否移動(dòng)又分為：走行式和固定式。固定式塔機(jī)塔身固定不轉(zhuǎn)，安裝在整塊混凝土基礎(chǔ)上，或裝設(shè)在條形式x形混凝土基礎(chǔ)上。在房屋的施工中一般采用的是固定式的。關(guān)鍵字：電動(dòng)機(jī)；工作機(jī)構(gòu)；上回轉(zhuǎn)塔機(jī)；下回轉(zhuǎn)塔機(jī)；目 錄第一章 關(guān)于塔式起重機(jī)1.1 設(shè)備特點(diǎn)與安全裝置（1）1.2 塔式起重機(jī)的安全使用與管理（1-4）1.3 塔式起重機(jī)的檢驗(yàn)要點(diǎn)（5）第二章 塔機(jī)小車吊臂設(shè)計(jì)2.1 吊臂的主要結(jié)構(gòu)形式及主要寸（5）2.2 吊臂的主要材料（5）2.3 吊臂的機(jī)構(gòu)形式 （5）2.4 吊臂的尺寸(5-6)2.5 吊點(diǎn)位置的確定(6)2.6 吊臂運(yùn)輸單元?jiǎng)澐?6-7)2.7 吊臂計(jì)算簡圖、載荷、內(nèi)力計(jì)算及在和組

8、合(7)2.8 吊臂自重小車及變幅機(jī)構(gòu)引起的內(nèi)力 (7-8)2.9 吊重引起的內(nèi)力(8-10) 2.9.1 水平反力ha(hb)產(chǎn)生的偏心彎矩 (10-11)2.9.2 風(fēng)載引起的內(nèi)力 (11-12)2.9.3 回轉(zhuǎn)水平慣性力 (12-13)2.9.4 起升繩牽引力產(chǎn)生的軸心壓力 (13)2.9.5 小車輪壓產(chǎn)生下弦局部彎矩 (14)第三章 吊臂截面的選擇計(jì)算3.0 吊臂的幾何特征尺寸計(jì)算 (14-19)3.1 整體穩(wěn)定性的計(jì)算 (19-23)3.2 單肢(上、下弦桿)驗(yàn)算 (23-26)3.3 綴條的計(jì)算 (26-28)3.4 整體強(qiáng)度計(jì)算 (28-29) 參考文獻(xiàn)致謝第一章 關(guān)于塔式起重機(jī)

9、1.1 設(shè)備特點(diǎn)和安全裝置1.設(shè)備特點(diǎn)塔式起重機(jī)的動(dòng)臂形式分水平式和壓桿式兩種。動(dòng)臂為水平式時(shí)，載重小車沿水平動(dòng)臂運(yùn)行變幅，變幅運(yùn)動(dòng)平衡，其動(dòng)臂較長，但動(dòng)臂自重較大。動(dòng)臂為壓桿式時(shí)，變幅機(jī)構(gòu)曳引動(dòng)臂仰俯變幅，變幅運(yùn)動(dòng)不如水平式平穩(wěn)，但其自重較小。 塔式起重機(jī)的起重量隨幅度而變化。起重量與幅度的乘積稱為載荷力矩，是這種起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)支承，塔式起重機(jī)的起升高度大，回轉(zhuǎn)和行走的慣性質(zhì)量大，故需要有良好的調(diào)速性能，特別起升機(jī)構(gòu)要求能輕載快速、重載慢速、安裝就位微動(dòng)。一般除采用電阻調(diào)速外，還常采用渦流制動(dòng)器、調(diào)頻、變極、可控硅和機(jī)電聯(lián)合等方式調(diào)速。2.安全裝置為了確保安全，塔式

10、起重機(jī)具有良好的安全裝置，如起重量限位器、幅度限位器、高度限位器和載荷力矩限位器等限位裝置，以及行程限位開關(guān)、塔頂信號燈、測風(fēng)儀、防風(fēng)夾軌器、爬梯護(hù)身圈、走道護(hù)欄等。司機(jī)室要求舒適、操作方便、視野好和有完善的通訊設(shè)備。 1.2 塔式起重機(jī)的安全使用與管理1.資料管理 施工企業(yè)或塔機(jī)機(jī)主應(yīng)將塔機(jī)的生產(chǎn)許可證、產(chǎn)品合格證、拆裝許可證、使用說明書、電氣原理圖、液壓系統(tǒng)圖、司機(jī)操作證、塔機(jī)基礎(chǔ)圖、地質(zhì)勘察資料、塔機(jī)拆裝方案、安全技術(shù)交底、主要零部件質(zhì)保書（鋼絲繩、高強(qiáng)連接螺栓、地腳螺栓及主要電氣元件等）報(bào)給塔機(jī)檢測中心，經(jīng)塔機(jī)檢測中心檢測合格后，獲得安全使用證，以及安裝好以后同項(xiàng)目經(jīng)理部的交接記錄，同

11、時(shí)在日常使用中要加強(qiáng)對塔機(jī)的動(dòng)態(tài)跟蹤管理，作好臺(tái)班記錄、檢查記錄和維修保養(yǎng)記錄（包括小修、中修、大修）并有相關(guān)責(zé)任人簽字，在維修的過程中所更換的材料及易損件要有合格證或質(zhì)量保證書，并將上述材料及時(shí)整理歸檔，建立一機(jī)一檔臺(tái)帳。 2.拆裝管理 塔機(jī)的拆裝是事故的多發(fā)階段。因拆裝不當(dāng)和安裝質(zhì)量不合格而引起的安全事故占有很大的比重。塔機(jī)拆裝必須要具有資質(zhì)的拆裝單位進(jìn)行作業(yè)，而且要在資質(zhì)范圍內(nèi)從事安裝拆卸。拆裝人員要經(jīng)過專門的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，有一定的拆裝經(jīng)驗(yàn)并持證上崗，同時(shí)要各工種人員齊全，崗位明確，各司其職，聽從統(tǒng)一指揮，在調(diào)試的過程中，專業(yè)電工的技術(shù)水平和責(zé)任心很重要，電工要持電工證和起重工證，我們通過對

12、大量的塔機(jī)檢測資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)我市某拆裝單位今年到目前一共安裝54臺(tái)塔機(jī)，而首檢不合格47臺(tái)，首檢合格率僅為13%，其中大多是由于安裝電工的安裝技術(shù)水平較差，拆裝單位疏于管理，安全意識尚有待進(jìn)一步提高。因此，我們對該單位進(jìn)行了加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)的專項(xiàng)治理，并取得了良好的效果。另外還由于拆裝市場拆裝費(fèi)用不按照預(yù)算價(jià)格，甚至出現(xiàn)400500元安裝一臺(tái)塔機(jī)，這也導(dǎo)致安裝質(zhì)量下降的一個(gè)重要原因。拆裝要編制專項(xiàng)的拆裝方案，方案要有安裝單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審核簽字，并向拆裝單位參與拆裝的警戒區(qū)和警戒線，安排專人指揮，無關(guān)人員禁止入場，嚴(yán)格按照拆裝程序和說明書的要求進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)遇風(fēng)力超過4級要停止拆裝，風(fēng)力超過6級塔

13、機(jī)要停止起重作業(yè)。特殊情況確實(shí)需要在夜間作業(yè)的要有足夠的照明，特殊情況確實(shí)需要在夜間作業(yè)的要與汽車吊司機(jī)就有關(guān)拆裝的程序和注意事項(xiàng)進(jìn)行充分的協(xié)商并達(dá)成共識。 3.塔機(jī)基礎(chǔ) 塔機(jī)基礎(chǔ)是塔機(jī)的根本，實(shí)踐證明有不少重大安全事故都是由于塔吊基礎(chǔ)存在問題而引起的，它是影響塔吊整體穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素。有的事故是由于工地為了搶工期，在混凝土強(qiáng)度不夠的情況下而草率安裝，有的事故是由于地耐力不夠，有的是由于在基礎(chǔ)附近開挖而導(dǎo)致甚至滑坡產(chǎn)生位移，或是由于積水而產(chǎn)生不均勻的沉降等等，諸如此類，都會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故。必須引起我們的高度重視，來不得半點(diǎn)含糊，塔吊的穩(wěn)定性就是塔吊抗傾覆的能力，塔吊最大的事故就是傾翻倒

14、塌。做塔吊基礎(chǔ)的時(shí)候，一定要確保地耐力符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋混凝土的強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%。有地下室工程的塔吊基礎(chǔ)要采取特別的處理措施：有的要在基礎(chǔ)下打樁，并將樁端的鋼筋與基礎(chǔ)地腳螺栓牢固的焊接在一起?；炷粱A(chǔ)底面要平整夯實(shí)，基礎(chǔ)底部不能作成鍋底狀?；A(chǔ)的地腳螺栓尺寸誤差必須嚴(yán)格按照基礎(chǔ)圖的要求施工，地腳螺栓要保持足夠的露出地面的長度，每個(gè)地腳螺栓要雙螺帽預(yù)緊。在安裝前要對基礎(chǔ)表面進(jìn)行處理，保證基礎(chǔ)的水平度不能超過1/1000。同時(shí)塔吊基礎(chǔ)不得積水，積水會(huì)造成塔吊基礎(chǔ)的不均勻沉降。在塔吊基礎(chǔ)附近內(nèi)不得隨意挖坑或開溝。 4.安全距離 塔吊在平面布置的時(shí)候要繪制平面圖，尤其是房地產(chǎn)開發(fā)小區(qū)，住宅

15、樓多，塔吊如林，更要考慮相鄰塔吊的安全距離，在水平和垂直兩個(gè)方向上都要保證不少于2m的安全距離，相鄰塔機(jī)的塔身和起重臂不能發(fā)生干涉，盡量保證塔機(jī)在風(fēng)力過大時(shí)能自由旋轉(zhuǎn)。塔機(jī)后臂與相鄰建筑物之間的安全距離不少于50cm。塔機(jī)與輸電線之間的安全距離符合要求。 塔機(jī)與輸電線的安全距離不達(dá)規(guī)定要求的要塔設(shè)防護(hù)架，防護(hù)架搭設(shè)原則上要停電搭設(shè)，不得使用金屬材料，可使用竹竿等材料。竹竿與輸電線的距離不得小于1m還要有一定的穩(wěn)定性的強(qiáng)度，防止大風(fēng)吹倒。 5.安全裝置 為了保證塔機(jī)的正常與安全使用，我們必須強(qiáng)制性要求塔機(jī)在安裝時(shí)必須具備規(guī)定的安全裝置，主要有：起重力矩限制器、起重量限制器、高度限位裝置、幅度限位

16、器、回轉(zhuǎn)限位器、吊鉤保險(xiǎn)裝置、卷筒保險(xiǎn)裝置、風(fēng)向風(fēng)速儀、鋼絲繩脫槽保險(xiǎn)、小車防斷繩裝置、小車防斷軸裝置和緩沖器等。這些安全裝置要確保它的完好與靈敏可靠。在使用中如發(fā)現(xiàn)損壞應(yīng)及時(shí)維修更換，不得私自解除或任意調(diào)節(jié)。 6.穩(wěn)定性 塔式起重機(jī)高度與底部支承尺寸比值較大，且塔身的重心高、扭矩大、起制動(dòng)頻繁、沖擊力大，為了增加它的穩(wěn)定性，我們就要分析塔機(jī)傾翻的主要原因有以下幾條： 一、超載。不同型號的起重機(jī)通常采用起重力矩為主控制，當(dāng)工作幅度加大或重物超過相應(yīng)的額定荷載時(shí)，重物的傾覆力矩超過它的穩(wěn)定力矩，就有可能造成塔機(jī)倒塌。 二、斜吊。斜吊重物時(shí)會(huì)加大它的傾覆力矩，在起吊點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生水平分力和垂直分力，在

17、塔吊底部支承點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加的傾覆力矩，從而減少了穩(wěn)定系數(shù)，造成塔吊倒塌。 三、塔吊基礎(chǔ)不平，地耐力不夠，垂直度誤差過大也會(huì)造成塔吊的傾覆力矩增大，使塔吊穩(wěn)定性減少。因此，我們要從這些關(guān)鍵性的因素出發(fā)來嚴(yán)格檢查檢測把關(guān)，預(yù)防重大的設(shè)備人身安全事故。 7.電氣安全 按照建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（jgj59-99）要求，塔吊的專用開關(guān)箱也要滿足“一機(jī)一閘一漏一箱”的要求，漏電保護(hù)器的脫扣額定動(dòng)作電流應(yīng)不大于30ma，額定動(dòng)作時(shí)間不超過0.1s。司機(jī)室里的配電盤不得裸露在外。電氣柜應(yīng)完好，關(guān)閉嚴(yán)密、門鎖齊全，柜內(nèi)電氣元件應(yīng)完好，線路清晰，操作控制機(jī)構(gòu)靈敏可靠，各限位開關(guān)性能良好，定期安排專業(yè)電工進(jìn)行檢查

18、維修。 8.附墻裝置 當(dāng)塔機(jī)超過它的獨(dú)立高度的時(shí)候要架設(shè)附墻裝置，以增加塔機(jī)的穩(wěn)定性。附墻裝置要按照塔機(jī)說明書的要求架設(shè)，附墻間距和附墻點(diǎn)以上的自由高度不能任意超長，超長的附墻支撐應(yīng)另外設(shè)計(jì)并有計(jì)算書，進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性的驗(yàn)算。附著框架保持水平、固定牢靠與附著桿在同一水平面上，與建筑物之間連接牢固，附著后附著點(diǎn)以下塔身的垂直度不大于2/1000，附著點(diǎn)以上垂直度不大于3/1000。與建筑物的連接點(diǎn)應(yīng)選在混凝土柱上或混凝土圈梁上。用預(yù)埋件或過墻螺栓與建筑物結(jié)構(gòu)有效連接。有些施工企業(yè)用膨脹螺栓代替預(yù)埋件，還有用纜風(fēng)繩代替附著支撐，這些都是十分危險(xiǎn)的。 9.安全操作 塔式起重機(jī)管理的關(guān)鍵還是對司機(jī)的管

19、理。操作人員必須身體健康，了解機(jī)械構(gòu)造和工作原理，熟悉機(jī)械原理、保養(yǎng)規(guī)則，持證上崗。司機(jī)必須按規(guī)定對起重機(jī)作好保養(yǎng)工作，有高度的責(zé)任心，認(rèn)真作好清潔、潤滑、緊固、調(diào)整、防腐等工作，不得酒后作業(yè)，不得帶病或疲勞作業(yè)，嚴(yán)格按照塔吊機(jī)械操作規(guī)程和塔吊“十不準(zhǔn)、十不吊”進(jìn)行操作，不得違章作業(yè)、野蠻操作，有權(quán)拒絕違章指揮，夜間作業(yè)要有足夠的照明。塔機(jī)平時(shí)的安全使用關(guān)鍵在操作工的技術(shù)水平和責(zé)任心，檢查維修關(guān)鍵在機(jī)械和電氣維修工。我們要牢固樹立以人為本的思想。 10.安全檢查 塔式起重機(jī)在安裝前后和日常使用中都要對它進(jìn)行檢查。金屬結(jié)構(gòu)焊逢不得開裂，金屬結(jié)構(gòu)不得塑性變形，連接螺栓、銷軸質(zhì)量符合要求，在止退、防

20、松的措施，連接螺栓要定期安排人員預(yù)緊，鋼絲繩潤滑保養(yǎng)良好，斷絲數(shù)不得超標(biāo)，絕不允許斷股，不得塑性變形，繩卡接頭符合標(biāo)準(zhǔn)，減速箱和油缸不得漏油，液壓系統(tǒng)壓力正常，剎車制動(dòng)和限位保險(xiǎn)靈敏可靠，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤滑良好，安全裝置齊全可靠，電氣控制線路絕緣良好。尤其要督促塔機(jī)司機(jī)、維修電工和機(jī)械維修工要經(jīng)常進(jìn)行檢查，要著重檢查鋼絲繩、吊鉤、各傳動(dòng)件、限位保險(xiǎn)裝置等易損件，發(fā)現(xiàn)問題立即處理，做到定人、定時(shí)間、定措施，嚴(yán)格杜絕機(jī)械帶病作業(yè)。 11.退出機(jī)制 國家明令淘汰機(jī)型要堅(jiān)決禁止使用，年久失修塔機(jī)在鑒定修復(fù)后要限制荷載使用，對于塔機(jī)的使用年限沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，眾說紛紜，各地有不同的規(guī)定，都在濃度之中，有些生產(chǎn)廠家

21、為了迎合施工企業(yè)的要求，擴(kuò)大銷售，占領(lǐng)市場，將獨(dú)立高度加大，將起重臂加長以增加塔機(jī)覆蓋面，這樣一來勢必降低塔機(jī)穩(wěn)定性，減少額定起重量，增加不安全的因素。還有一些私自改裝的塔機(jī)及私人從事組憑的塔機(jī)，這部分塔機(jī)年代較久，二手購進(jìn)價(jià)格便宜，不愿意多投入資金維修，因而故障頻出，這些都應(yīng)引起我們的高度重視，我們應(yīng)該實(shí)事求是、因地制宜，在廣泛征求各方意見的基礎(chǔ)上出臺(tái)相關(guān)的配套政策解決這一問題。 1.3塔式起重機(jī)的檢驗(yàn)要點(diǎn)1) 檢查金屬結(jié)構(gòu)情況特別是高強(qiáng)度的螺栓，它的連接表面應(yīng)清除灰塵、油漆、沒跡和銹蝕，并且使用力矩手或?qū)Ｓ冒馐?，按裝配技術(shù)要求擰緊。 2) 檢查各機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)，包括各工作傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸承間隙是

22、否合適，齒輪嚙合是不是良好及制動(dòng)器是否靈敏。 3) 檢查鋼絲繩及滑輪的磨損情況，固定是否可靠。 4) 檢查電氣元件是否良好，名接觸點(diǎn)的閉合程度，接續(xù)是否正確和可靠。 5) 檢查行走輪與軌道接觸是否良好，夾軌鉗是否可靠。裝設(shè)附著裝置、內(nèi)爬裝置時(shí)，各連接螺栓及夾塊是否牢固可靠。 第二章 塔機(jī)小車吊臂設(shè)計(jì)2.1 吊臂的主要結(jié)構(gòu)形式及主要尺寸 上弦桿 16mn 下弦桿 20 綴條 202.2 吊臂的主要材料上弦采用16mn實(shí)心圓鋼，其優(yōu)點(diǎn)是：迎風(fēng)阻力小，吊點(diǎn)構(gòu)造簡單，不易發(fā)生撞擊變形。萬一發(fā)生撞擊變形，容易調(diào)整復(fù)原，實(shí)心圓鋼上弦桿與腹桿連接處剛度比較好。下弦桿采用等邊角鋼對焊的箱形截面桿，具有良好的抗

23、壓曲性能，間作小車軌道。吊臂采用變截面設(shè)計(jì)，腹桿的布置方式總體采用三角式布置方式，而限于弦桿選用材料的特性，在水平桁架加設(shè)豎腹桿以增大弦桿節(jié)間的抗壓彎能力。2.3 吊臂的機(jī)構(gòu)形式本塔式起重機(jī)采用小車變幅，根據(jù)變力和構(gòu)造等要求，吊臂結(jié)構(gòu)決定采用等腰三角形截面的型式。上弦桿使用16mn實(shí)心圓鋼，下弦桿為兩個(gè)箱型截面，具有良好的抗彎曲性能。每個(gè)箱型截面由兩個(gè)等邊角鋼焊接而成，兼作小車軌道用。臂架上設(shè)有吊點(diǎn)通過鋼絲繩與塔帽頂部連接。為便于安裝運(yùn)輸和組合成不同長度的臂架，將吊臂分為若干段，由根部節(jié)、端部節(jié)和若干標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成，各節(jié)間通過螺栓和銷軸聯(lián)接。2.4 吊臂的尺寸截面高度和寬度：根據(jù)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性

24、以及構(gòu)造等要求來確定，對于本設(shè)計(jì)中的三角形截面的吊臂，截面高度h=（1/501/25）l，截面寬度b應(yīng)與上塔身寬度配合，截面簡圖見圖2-1。吊臂要求： h=2m (h/l=1/35) b=1.8m 圖2-12.5 吊點(diǎn)位置的確定確定吊點(diǎn)位置的原則：當(dāng)小車行駛到吊臂端部時(shí)，在吊點(diǎn)處桁架弦桿中產(chǎn)生的最大應(yīng)力，于小車行駛到吊點(diǎn)內(nèi)跨中某處時(shí)，該處桁架弦桿中的最大應(yīng)力值相等的等強(qiáng)度或等穩(wěn)定條件。桁架水平式吊臂拉桿吊點(diǎn)可以設(shè)在上弦或下弦，今從減小臂端垂度出發(fā)，吊點(diǎn)設(shè)在上弦。臂架總長l=70m，采用單吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)。取l2/l1=0.4，見圖2-2。 圖2-22.6 吊臂運(yùn)輸單元?jiǎng)澐挚紤]到安裝運(yùn)輸條件及材料長度的

25、限制，通常將吊臂做成若干節(jié)段（運(yùn)輸單元），各節(jié)段在工廠做好后運(yùn)到工地，在工地上再用銷軸連接。本設(shè)計(jì)將吊臂劃分為八個(gè)運(yùn)輸單元，起分節(jié)尺寸見圖2-3。圖2-3吊臂自重 16800 kg蝙蝠機(jī)構(gòu)重 330 kg力矩傳感器及裝置 10 kgg=16800+330+10=17140 kg2.7 吊臂計(jì)算簡圖、載荷、內(nèi)力計(jì)算及在和組合（1）計(jì)算簡圖：在起升平面內(nèi)，吊臂可作為伸臂梁計(jì)算；在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，吊臂可視為懸臂梁計(jì)算。載荷組合：自重+吊重+工作狀態(tài)風(fēng)載（風(fēng)向垂直吊臂）+其它慣性力。計(jì)算中忽略離心力等影響，因塔式起重機(jī)工作級別為a4，故不驗(yàn)算剛結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度。（2）計(jì)算工況： 在最大幅度起吊額定載荷，風(fēng)向

26、垂直吊臂，計(jì)算吊點(diǎn)截面和臂架根部截面應(yīng)力。即70m，吊重3.3t，作用點(diǎn)c。 在跨中位置起吊額定載荷，風(fēng)向垂直吊臂，計(jì)算跨中載荷內(nèi)力，即幅度16m，吊重12t，作用點(diǎn)d。 在最小幅度起吊額定載荷，風(fēng)向垂直吊臂，計(jì)算臂架根部截面內(nèi)力，即幅度3m，吊重12t，作用點(diǎn)e。（3）計(jì)算截面： 臂架根部截面a點(diǎn)，該處起升平面內(nèi)mx=0，但在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的彎矩my最大。臂架吊點(diǎn)截面b點(diǎn)，該處起升平面內(nèi)負(fù)彎矩最大。臂架跨中截面d點(diǎn)，該處起升平面內(nèi)正彎矩最大。2.8 吊臂自重小車及變幅機(jī)構(gòu)引起的內(nèi)力先假設(shè)吊臂自重為均布載荷q=2352n/m，小車變幅機(jī)構(gòu)自重p1=3243n，感應(yīng)裝置p2=98n，吊臂所受載荷如圖

27、2-4所示。 maf=0 maf=fbsin35+fbcos2-ql22-p18-p27=0 拉桿拉力fb=683711n, vb=fb=127170n, hb=672088n fy=0 ,a點(diǎn)支反力vb=ql+p1+p2-vb=40802n剪力qa=40802n，qd=40802-3234-235216=-64n彎矩md=408021616-1623528-32348 =325904nmmb右=2352352/2+9835=1444030 nm2.9 吊重引起的內(nèi)力 圖2-5工況1：r=70m，q=3.3t，吊具重q1=2%q=66kg，起重小車q2=0.4t，vh=0.8m/s，吊臂所受載

28、荷如圖2-5所示。起升動(dòng)載系數(shù)2=1.05+0.4（vh-0.02）=1.29m/sqc=2(q+q1)g+q2g=1.29(3300+66) 9.8+4009.8=46473nmb=0 ,va35+qc35=0va=-46473n fy=0，vb+va-qc=0.vb=92946n,hb=491313nfb=49957n剪力qab=46473n, qbc=46473n彎矩 mb=-qcl/2=-4647335nm=-1626555 nm md=-4617316 nm=-743568 nm軸力nab=-491317nnbc=0 圖2-6工況2：r=16m，q=12t，吊具重q1=2.5%q=3

29、00kg，起重小車q2=0.4t，吊臂所受載荷如圖2-6所示。qd=2(q+q1)g+q2g=1.29(12000+300) 9.8+4009.8=159417n mb=0, qd(35-16)=va35va=86541nfy=0，vb+va-qd=0.vb=72876n,hb=385223nfb=392000n剪力qad=86541n, qdb=-78876n彎矩 md=8654116nm=1384656 nm軸力nab=-385223n 圖2-7工況3：r=3m，q=12t，吊具重q1=2.5%q=300kg，起重小車q2=0.4t，吊臂所受載荷如圖2-6所示。qe=2(q+q1)g+q2

30、g =1.29(12000+300)9.8+4009.8=159417n mb=0, qe32-va35=0va=145753n fy=0，vb+va-qe=0.vb=13664n,hb=72228nfb=73499n剪力qae=145753n,2.9.1 水平反力ha(hb)產(chǎn)生的偏心轉(zhuǎn)矩 吊臂自重 mb=hb2=6837112=1344167 nm 工況1：mb=hb2=4913132=982626 nm 工況2：mb=hb2=3852232=770446 nm2.9.2 風(fēng)載引起的內(nèi)力（1）吊臂風(fēng)載 風(fēng)載荷計(jì)算公式 fw=cwpwa按工作狀態(tài)最大計(jì)算風(fēng)壓選pw=250pa依據(jù)塔式起重機(jī)設(shè)

31、計(jì)規(guī)范表8單片結(jié)構(gòu)的風(fēng)力系數(shù)cw，選cw=1.5迎風(fēng)面積按結(jié)構(gòu)件在與風(fēng)向垂直平面上的投影面積計(jì)算 a=wa1式中：a結(jié)構(gòu)的迎風(fēng)面積； w結(jié)構(gòu)充實(shí)率，按表9選取w=0.3； a1結(jié)構(gòu)外形輪廓面積a1=702=140m2。 a=0.3140=42m2 風(fēng)載荷fwfw=1.525042=15750 n。 均布風(fēng)壓q=fw/l=15750/70 n=225 n。 剪力 qay=15750n qdy=225(70-16)=12150n qby=22535=7875n 彎矩 may=225702/2=551250n mdy=225542/2=328050n mby=225352/2=137813n(2)吊

32、重引起的風(fēng)載起重物品的迎風(fēng)面積按其實(shí)際外形尺寸在垂直風(fēng)向平面上的投影計(jì)算。當(dāng)當(dāng)迎風(fēng)面積無法確定時(shí)，作用在物品上的風(fēng)載荷按額定起重量的3%計(jì)算，沿最不利載荷組合方向水平作用于物品上，但其值不小于500n。工況1：q=3.3t，估算風(fēng)載fw=33009.83%=970n 剪力ac段qay=970n 彎矩 may=97070=67900 nm mdy=97054=52380 nm mby=97035=33950 nm工況2：q=12t，估算風(fēng)載fw=120009.83%=3528n 彎矩 may=352816=56448 nm2.9.3 回轉(zhuǎn)水平慣性力（1）吊臂自身重量產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)慣性力f慣=gn30

33、gtl+2a2 吊臂重g=171409.8=167972n； 塔機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)額定轉(zhuǎn)速n=0.7r/min； 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)起、制動(dòng)時(shí)間t=4s； 吊臂根部銷軸中心到塔機(jī)回轉(zhuǎn)中心的距離a=2m。 f慣=1679723.140.7309.8470+222=11616n 每米慣性力q慣=f慣/70=166n/m； 剪力 qa=11616n qd=11654=8964n qb=11635=5810n 彎矩 ma=1667022=406700nm md=1665422=242028nm mb=1663522=101675nm (2)吊重的慣性力 工況1：qc=3300+66+4009.8=36907n f慣=f

34、qnr30gt=369070.73.1470309.84=4829n考慮其它因素。f慣=48291.5=7243n 剪力 qac=7243n 彎矩 ma=724370=507010nm md=724354=391122nm mb=724335=253505nm工況2：qc=12000+300+4009.8 =124460n f慣=fqnr30gt=1244600.73.1416309.84=3722n考慮其它因素f慣=37221.5=5583n 剪力 qad=5538n 彎矩 ma=558316nm=89328nm2.9.4 起升繩牽引力產(chǎn)生的軸心壓力 工況1：吊重在c處 sc=121.293

35、300+669.8=21276n 工況2：吊重在d處 sc=141.2912000+3009.8=38874n 2.9.5小車輪壓產(chǎn)生下弦局部彎矩每一輪壓為： p=181.2912+0.3+0.4=2.048t =20069n mmax=1.4p0.86-0.55-p0.32=16196n m局=23mmax=10796n第三章 吊臂截面的選擇計(jì)算3.0. 吊臂的幾何特征尺寸計(jì)算截面a、d上弦桿100，16mn實(shí)心圓鋼 i=10464=490.6cm2 a=52=78.5 r=2.5cm 下弦桿 等邊角鋼14014060，b=140mm，d=16mm a=42.539cm2,，a下取的比2a稍

36、大為a下=2a=86cm2 ix=144-（14-16）412=1231.2cm4 iy= 1231.2cm4 wx下=ixb2=1231.27=175.9cm3 wy下=175.9cm3 rx下=ixa下=1231.285.1=3.8cm ry下=3.8cm a=78.5+286=250.5cm2 yc=78.5250.5200=62.67cm h-yc=200-62.67=137.33cm ix總=ix上+h-yc2a上+2（ix下+yc2a下） =490.6+137.33278.5+2（1231.52+41286） =2158961cm4 wx總上=ix總h-yc=2158961137.

37、33=15721cm3 wx總下=ix總yc=215896162.67=34450cm3 iy總=iy上+2ix下+(b2)2a上 =490.6+2（1231.2+90286） =1396153cm3 wy總=iy總b2=139615390=15513cm3構(gòu)件截面對x軸回轉(zhuǎn)半徑 rx=ix總a=2158961250.5=92.84cm ry=iy總a=1396153250.5=74.66cm起升平面，吊臂可看作兩端簡支外伸梁，其計(jì)算長度lcx=12l 1-支承條件長度系數(shù)，對于兩端簡支構(gòu)件；1=1 2-變截面長度系數(shù)，參考塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范表h4，選擇2=1。在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，吊臂可看做懸臂梁，

38、其計(jì)算長度lcx=123l3-剛拉桿對吊臂側(cè)向位移的約束的長度影響系數(shù)， 3=1-lab2lob=1-35237=0.527對于懸臂梁構(gòu)件1=2 ；*=123=1.054考慮實(shí)際構(gòu)造情況取*=1.2臂架截面對x、y軸的長細(xì)比x=lcxrx=350092.84=37.7y=lyry=1.2350074.66=56.26吊點(diǎn)b處上弦桿85,16mn實(shí)心圓鋼 i=8.5464=256.1cm2 a=4.252=56.7 cm2 r=4.25cm 下弦桿 等邊角鋼14014060，b=140mm，d=16mm a=42.539cm2,a下=86cm2 ix=1231.2cm4 iy= 1231.2cm

39、4 wx下=175.9cm3 wy下=175.9cm3 rx下=3.8cm ry下=3.8cm a=56.7+286=228.7cm2 yc=56.7228.7200=49.58cm h-yc=200-49.58=1150.42cm ix總=ix上+h-yc2a上+2（ix下+yc2a下） =256.1+150.42256.7+2（1231.52+ 49.58286） =1708429cm3 wx總上=ix總h-yc=1708429150.42=11358cm3 wx總下=ix總yc=170842949.58=34458cm3 iy總=iy上+2ix下+(b2)2a下 =256.1+2（123

40、1.2+90286） =1395919cm3 wy總=iy總b2=139591990=15510cm3構(gòu)件截面對x軸回轉(zhuǎn)半徑 rx=ix總a=1708429228.7=77.14cm ry=iy總a=1395919228.7=78.13cm臂架截面對x、y軸的長細(xì)比x=lcxrx=350086.43=40.5y=lyry=1.2350078.13=53.763.1 整體穩(wěn)定性的計(jì)算（1）換算長細(xì)比 cos=222+0.92=0.912 腹桿所在平面與軸 圖2-8夾角，如圖2-8所示。三肢桿構(gòu)件的換算長細(xì)比hx、hy： b截面 hx=x2+42aa1cos2 =40.52+42228.744.7

41、0.9122 =43.57cm hy=y2+42aa11-cos2 =53.762+42228.744.7（1.5-0.9122） =56.67cm 其實(shí)a1為臂架三個(gè)側(cè)面內(nèi)腹桿截面積之和。側(cè)面、水平面斜綴條皆選取1005。 a1=352-4.52=44.7cm2d截面 hx=37.72+42250.544.70.9122=41.28 hy=56.262+42250.544.7（1.5-0.9122）=59.31（2）歐拉臨界載荷 b截面，吊臂對x、y軸的歐拉臨界載荷 ney=2eahx2=3.142216109228.710-443.572 =25.89106n ney=2eahy2=3.1

42、42216109228.710-456.672 =15.31106nd截面 ney=2eahx2=3.142216109250.510-437.72 =37.54106n ney=2eahy2=3.142216109250.510-456.272 =16.85106n（3）穩(wěn)定性的驗(yàn)算 吊臂的整體穩(wěn)定性計(jì)算公式： na+11-n0.9nexchxmhxwx+11-n0.9neychymhywy 系數(shù)，對空間桁架結(jié)構(gòu)，=1。 吊臂所受載荷的內(nèi)力組合見【附錄一 吊臂內(nèi)力組合表】。 工況1： 截面a處的內(nèi)力組合 吊臂截面的軸向力n=1184677n; 載荷引起的吊臂截面上對x、y軸的彎矩， mhx=

43、0， mhy=1532860 nm; 橫向載荷彎矩系數(shù)： chx=1-0.2nnex=1-0.2118467737.54106=0.993 chy=1-0.2nnex=1-0.2118467716.85106=0.985代入數(shù)據(jù)有，=1184677250.510-41+11-11846770.916.851060.98515328601535710-6 =153.94mpa=180mpa截面b處得內(nèi)力組合吊臂截面的軸向力n=11874681；載荷引起的吊臂截面上對x、y軸的彎矩 mhx=右-3070585左-2087959nm，mhy=526886nm;橫向載荷彎矩系數(shù)：chx=1-0.2nn

44、ex=1-0.2118468125.89106=0.991chy=1-0.2nney=1-0.2118468125.89106=0.984代入數(shù)據(jù)有， =1184681228.710-41+11-11846810.925.891060.99120879593408110-6+ 11-11846810.915.311060.9845268861535710-6 =152.72mpa=180mpa工況2： 截面d處的內(nèi)力組合 吊臂截面的軸向力n=1096185n; 載荷引起的吊臂截面上對x、y軸的彎矩， mhx=1710560 nm， mhy=589444 nm; 橫向載荷彎矩系數(shù)：chx=1-0.2109618537.54106=0.999chy=1-0.2109618516.85106=0.987代入數(shù)據(jù)有，=1096185250.510-41+11-10961850.937.541060.99917105603417110-6+11-10961850.916.851060.9875894441535710-6 =136.28mpa=180mpa3.2 單肢（上、下弦桿）驗(yàn)算分肢穩(wěn)定性校核