(49)--履带式起重机抗倾覆稳定性分析.pdf

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1、履带式起重机抗倾覆稳定性分析摘要:介绍了履带式起重机的组成和主要技术参数,针对履带式起重机在作业过程中存在倾覆的稳定性问题,对其进行了受力分析与计算,从而增强履带式起重机抗倾覆的稳定性,确保吊装任务的安全性。关键词:履带式起重机,抗倾覆稳定性,受力分析中图分类号:TU607文献标识码:A在工程建设中,起重机吊装作业有着举足轻重的作用,随着建筑施工机械化水平的不断提高,对起重机安全性的要求也越来越高。履带式起重机是一种高层建筑施工用的自行式起重机。接地面积大,通过性好,适应性强,可带载行走,适用于建筑工地的吊装作业,可进行挖土、夯土、打桩等多种作业。1 稳定性分析的必要性在吊装作业中,所有履带式

2、起重机的额定载荷表都注明:所列额定值均假定起重机支承在坚实的支承表面上,即只有履带的支承可以保证在整个操作过程中,起重机的水平偏差保持在规定范围之内,起重机不致由于支承物松动而摇晃或歪斜,才允许使用表格中的额定载荷值。为保证起重机在作业过程中安全可靠,就有必要对其支承面的受力进行分析。在特殊工况下,例如:履带式起重机被置在具有地下结构的上面进行作业时,对支承面的受力进行分析与计算就显得尤为重要。履带式起重机超载吊装时或由于施工需要而接长起重臂时,为保证起重机的稳定性及在吊装中不发生倾覆事故需进行整个机身在作业时的稳定性验算。验算后,若不能满足要求,则应采用增加配重等措施。2 履带式起重机的组成

3、和主要技术参数2.1履带式起重机的组成1)动臂。动臂为多节组装桁架结构,调整节数后可改变长度,其下端铰装于转台前部,顶端用变幅钢丝绳滑轮组悬挂支承,可改变其倾角。也有在动臂顶端加装副臂的,副臂与动臂成一定夹角。起升机构有主、副两卷扬系统,主卷扬系统用于动臂吊重,副卷扬系统用于副臂吊重。2)转台。转台通过回转支承装在底盘上,可将其上的全部重量传递给底盘,其上装有动力装置、传动系统、卷扬机、操纵机构、平衡重和机棚等。动力装置通过回转机构可使转台作 360 回转。回转支承由上、下滚盘和其间的滚动件(滚球、滚柱)组成,可将转台上的全部重量传递给底盘,并保证转台的自由转动。3)底盘。底盘包括行走机构和行

4、走装置:前者使起重机作前后行走和左右转弯;后者由履带架、驱动轮、导向轮、支重轮、托链轮和履带轮等组成。动力装置通过垂直轴、水平轴和链条传动使驱动轮旋转,从而带动导向轮和支重轮,使整机沿履带滚动而行走。2.2履带式起重机主要技术参数履带式起重机主要技术参数有起重量或起重力矩。选用时主要取决于起重量、工作半径和起吊高度,常称“起重三要素”,起重三要素之间存在着相互制约的关系。其技术性能的表达方式,通常采用起重性能曲线图或起重性能对应数字表。3 受力分析与计算履带式起重机上的转轴基本上是通过履带支承面形心的,本文只讨论这种结构形式。取 L 为履带的有效支承长度;W 为履带断器的熔体和熔座之间必须接触

5、良好,对于铜铝连接尽可能使用铜铝过渡接头,接线时紧固熔丝要适中。3 在主回路方面造成缺相运行的原因1)接触器动静触头磨损,严重接触不良。2)环境恶劣,触头氧化。3)热继电器选择不当,双金属片烧断。4)导线烧断。故障排除:1)根据实际情况确定合理的检查维护周期。2)选择满足环境要求的电气元件,定期更换元器件。3)选择合适的热继电器。4)在导线和电缆的施工过程中,要严格执行规范,文明施工。4 结语只要我们在施工时执行“规范”,认真安装,在正常运行及维护检修过程中总结经验,熟悉电动机常见故障的特点和原因,做到定期检查,就可以确保电动机安全可靠的运行。Discuss on common acciden

6、ts and maintenanceof three phase alternating current induction motorLI YuanAbstract:Combined with production running andinspection practice,the origin reasons of common accidents of three phase alternating currentinduction motor were analyzed and specific treating methodswere proposed so as to enhan

7、ce people s knowledge on three phase alternating cur-rent induction motor and guarantee safety running of motor.Key words:three phase alternating current induction motor,mechanical bearing,libration,phase-deficient operation的有效宽度;B 为两履带中心线间的横向距离;G1为除起重臂以外总重;Gb为起重臂自重;Q 为载荷重量。起重机在坚硬的地面上工作时,除起重机制成被动链轮能

8、升高以外,支承长度取驱动链轮和被动链轮之间的距离 I,被动链轮能升高的起重机,支承距离为驱动链轮中心到和地面接触的第一个履带滚轮的距离。当起重机在松软地面上工作时,履带会压进地表面,增大支承面积。在进行履带压力计算时,不宜考虑这部分增大的面积。土壤容易沉陷,在计算支承条件时必须谨慎。如果允许起重机倾斜,其结果是稳定性丧失,履带的压力也增加。设起重臂与纵向中心线的水平夹角为 ,则作用在支承形心上向前方的净力矩为:MF=QR+Gb(A+Lbcos)-GbX0 cos(1)侧向力矩为:MS=QR+Gb(A+Lbcos)-G1X0 sin(2)总垂直载荷为:P=G1+Gb+Q(3)垂直载荷在履带下面产

9、生的压力为:P1=P2LW=G1+Gb+Q2LW(4)用一根梁模拟前方力矩的压力影响,可得:=MFL4WL312=3MFWL2。这时作用在履带中心的前方力矩压力为:P2=3MFWL3(5)将 P1和 P2进行叠加,如果 P1P2,则合成压力为梯形,如果 P1P3,则吊臂侧履带上的压力图为梯形,得:Pmax=P1+P2+P3=G1+Gb+Q2LW+3MFWL3+MSLWB(10)Pmin=P1+P2-P3=G1+Gb+Q2LW+3MFWL3-MSLWB(11)如果 P1+P3P2,则压力图为三角形,得:Pmax=PLW+MSLWB(12)配重侧的履带压力表达式与上述类似,只是侧向力矩作用是负值。

10、对于梯形:Pmax=P1+P2-P3=G1+Gb+Q2LW+3MFWL3-MSLWB(13)Pmin=P1-P2-P3=G1+Gb+Q2LW-3MFWL3-MSLWB(14)当压力图为三角形时:Pmax=PLW-MSLWB(15)4 载重稳定性的计算履带式起重机的横向稳定性不如纵向,所以验算起重机稳定性只按横向计算,即判定稳定系数满足条件 K 1.4 时,吊装稳定。K=R0f1+m2+n2M1+M2+M3+M41.4(16)R0=W1+W2+G。其中,M1为最大工作负荷对于倾覆边缘的倾覆力矩,kNm;M2为由于惯性力产生的倾覆力矩,kNm;M3为由于离心力产生的倾覆力矩,kNm;M4为由于风载

11、荷产生的倾覆力矩,kNm;f1为不带荷重时起重机重心与两履带间中心线的距离,m;n 为履带宽度,m;m 为两履带中心线间的距离,m;G 为平衡物重,t;W1为起重机上部(旋转部分)重量(不包括平衡重),t;W2为起重机下部(不动部分)重量,t。5 结语履带式起重机抗倾覆稳定性分析,可以确保吊装任务的安全性,减少吊装安全事故的发生。在稳定性分析的基础上,可以结合现代计算机仿真系统,更精确的测算起重机的稳定性。同时为履带式起重机机构的设计提供一种简单、实用的分析方法。参考文献:1 胡修池.起重与工程机械安装 M.北京:冶金工业出版社,2002.2 陈道南.起重运输机械 M.北京:冶金工业出版社,2

12、003.Overturn resistant stability analysis of crawler craneXIONG FeiYU Hai-liangAbstract:It introduces the constitution of crawler crane and the main technical parametersin it,and makesa force analysis and calculation ac-cording to the overturn stability in the working of crawler crane,so as to increase the overturn resistant stability of crawler crane and guaranteethe safety of hoisting task.Key words:crawler crane,overturn resistant stability,force analysis351第 35 卷 第 10 期2 0 0 9 年 4 月熊飞等:履带式起重机抗倾覆稳定性分析