【正文】 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范匯總提綱對(duì)GB/T38112008《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于起重機(jī)設(shè)計(jì)的計(jì)算載荷與載荷組合的理解：3811第4章規(guī)定了計(jì)算各種載荷及選擇載荷組合原則和方法，用這個(gè)原則和方法驗(yàn)證本標(biāo)準(zhǔn)所適用的各種起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零部件的防強(qiáng)度失效、防彈性失穩(wěn)和防疲勞失效的能力，并且還用于起重機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性和抗風(fēng)防滑移安全性的校驗(yàn)計(jì)算。起重機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力驗(yàn)算有兩種方法：許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法和極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，不管采用哪種方法，在考慮載荷、載荷系數(shù)、載荷組合、許用應(yīng)力和極限設(shè)計(jì)應(yīng)力時(shí)，都應(yīng)以3811中的相關(guān)章節(jié)、條款和附錄來(lái)確定。（載荷的組合）在設(shè)計(jì)考慮載荷時(shí)并不是將所有載荷都考慮進(jìn)去，若那樣的話制造成本太高，同時(shí)也是極大的浪費(fèi)，也完全沒(méi)必要那樣做，如某載荷在此起重機(jī)上不可能出現(xiàn)，就無(wú)需考慮，起重機(jī)說(shuō)明書禁止出現(xiàn)的載荷、設(shè)計(jì)未提出要求的、設(shè)計(jì)中已明確要防止或禁止的載荷都可以不考慮，例如：起重機(jī)的靜載荷試驗(yàn)的載荷重量，為什么不定的更高一些，若更高一些起重機(jī)豈不是更保險(xiǎn)嗎，據(jù)說(shuō)是前蘇聯(lián)的很多科學(xué)家對(duì)起重機(jī)的機(jī)械故障率和制造成本做了大量的科學(xué)統(tǒng)計(jì)，找出了二者的最佳結(jié)合點(diǎn)，可以將此數(shù)值加大嗎？可以，那樣起重機(jī)更可靠，強(qiáng)度儲(chǔ)備更高，但是將導(dǎo)致提高制造成本，當(dāng)然最后是使用方買單，但是這對(duì)于社會(huì)是一個(gè)很大的浪費(fèi)， （如JB/、）。作用在起重機(jī)上的載荷分為常規(guī)載荷、偶然載荷、特殊載荷及其他載荷，只有在分析與這些載荷有關(guān)的起重機(jī)各種可能的載荷組合時(shí)，才需要區(qū)分這些載荷的不同類別。常規(guī)載荷：常規(guī)載荷是指在起重機(jī)正常工作時(shí)經(jīng)常發(fā)生的載荷，包括由重力產(chǎn)生的載荷，有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或制動(dòng)器的作用使起重機(jī)加（減）速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的載荷及因起重機(jī)結(jié)構(gòu)位移或變形引起的載荷。根據(jù)GB/： 自重載荷PG是指起重機(jī)本身的結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備、以及在起重機(jī)工作時(shí)始終積結(jié)在某個(gè)部件上的物料,這個(gè)物料包括工藝裝備及長(zhǎng)期粘結(jié)在起重機(jī)上的物料。 額定起升載荷PQ:起重機(jī)起吊額定起重量時(shí)的總起升質(zhì)量的重力。 自重振動(dòng)載荷Φ1PG當(dāng)物品起升離地時(shí)，或?qū)业踉诳罩械牟糠治锲吠蝗恍冻龝r(shí)，或懸吊在空中的物品下降制動(dòng)時(shí)，起重機(jī)本身（只要是其金屬結(jié)構(gòu)）的自重將因出現(xiàn)振動(dòng)而產(chǎn)生脈沖式增大或減小的動(dòng)力響應(yīng)。此自重振動(dòng)載荷用起升沖擊系數(shù)Φ1乘以起重機(jī)的自重載荷來(lái)考慮，為反映此振動(dòng)載荷范圍的上下限，該系數(shù)取為兩個(gè)值：Φ1=1177。α，0≤α≤=1+α，說(shuō)明振動(dòng)方向向下，相當(dāng)于加大了自重載荷，當(dāng)動(dòng)力響應(yīng)是減小時(shí)Φ1=1α，其自重載荷效應(yīng)與Φ1=1+α?xí)r是相反的。起升動(dòng)載荷Φ2PQ(1)起升動(dòng)力效應(yīng)：當(dāng)物品無(wú)約束的起升離開地面時(shí)，物品的慣性力將會(huì)使起升載荷出現(xiàn)動(dòng)載增大的作用。此起升動(dòng)力效應(yīng)用一個(gè)大于1的起升動(dòng)載系數(shù)Φ2乘以額定起升載荷PQ來(lái)考慮。所以起升過(guò)程的加速度越小，這個(gè)Φ2就越接近1，起升機(jī)構(gòu)電力拖動(dòng)采用變頻時(shí)，這個(gè)Φ2就很接近1了。(2) HC1 由于起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制型式的不同，物品起升離地時(shí)操作方法會(huì)有較大的差別，因此表現(xiàn)出了起升操作的平穩(wěn)程度和物品起升離地的動(dòng)力特性也會(huì)有很大的不同。將起升狀態(tài)按其沖擊的由小到大劃分為HC1HC4四個(gè)級(jí)別；每個(gè)級(jí)別都對(duì)應(yīng)著系數(shù)起升狀態(tài)級(jí)別 β2 Φ2 min 起升離地平穩(wěn)HC1 0,17 起升離地有輕微沖擊HC2 起升離地有中度沖擊HC3 起升離地有較大 沖擊HC4 β2：按起升狀態(tài)級(jí)別設(shè)定的系數(shù)從以上可以看出，物品離地控制的越平穩(wěn)，兩個(gè)系數(shù)的值就越小。對(duì)工作級(jí)別的理解起重機(jī)的工作級(jí)別是表征起重機(jī)工作特性的一個(gè)重要概念，由起重機(jī)的使用等級(jí)和載荷狀態(tài)級(jí)別組成，使用等級(jí)是指起重機(jī)在設(shè)計(jì)預(yù)期壽命期限內(nèi)，從開始工作到最終報(bào)廢完成的總的工作循環(huán)數(shù)，這個(gè)循環(huán)數(shù)是次數(shù)而不是時(shí)間，分為十級(jí)。載荷狀態(tài)級(jí)別是指起重機(jī)在設(shè)計(jì)預(yù)期壽命期限內(nèi)，它的各個(gè)有代表性的起升載荷值的大小及各相對(duì)應(yīng)的起吊次數(shù)，與起重機(jī)的額定起升載荷值的大小及總的起吊次數(shù)的比值情況。從載荷狀態(tài)級(jí)別的定義及載荷系數(shù)Kp的公式可以看出起重機(jī)的載荷狀態(tài)級(jí)別是由其起升機(jī)構(gòu)的能力決定的，人們把載荷系數(shù)劃分了四個(gè)范圍值，它們各代表了起重機(jī)一個(gè)相對(duì)應(yīng)的載荷狀態(tài)級(jí)別即QQQQ4，(將GB/、)另外從KP的公式我們能看到有一個(gè)指數(shù)m=3，為何非要取m=3,《歐洲起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)起重機(jī)整機(jī)載荷譜系數(shù)KP和對(duì)起重機(jī)機(jī)構(gòu)的載荷譜系數(shù)Km的討論中，均明確指出，為便于組別的劃分，約定取指數(shù)等于3，從以上對(duì)載荷譜系數(shù)KP的解釋可以看出：整機(jī)的載荷狀態(tài)級(jí)別就是起升機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài)級(jí)別，所以說(shuō)整機(jī)的工作級(jí)別與起升機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別是密不可分的，但也不能說(shuō)起升機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別就是整機(jī)的工作級(jí)別，因?yàn)槠鹬貦C(jī)不同的工作用途，工況差別很大，設(shè)計(jì)者根據(jù)起重機(jī)實(shí)際工作中每一個(gè)機(jī)構(gòu)的使用等級(jí)和載荷狀態(tài)級(jí)別，也會(huì)設(shè)計(jì)出大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)M5,小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)M5，起升機(jī)構(gòu)M4，整機(jī)定為A5,只要設(shè)計(jì)是真實(shí)的，符合實(shí)際的，這種確定法也沒(méi)有錯(cuò)；GB/T38112008附錄A的《起重機(jī)整機(jī)分級(jí)舉例》是一個(gè)重要的參考，但不能說(shuō)是必須的。起重機(jī)工作級(jí)別的劃分原則是以起重機(jī)的壽命為標(biāo)準(zhǔn)，在載荷不同、使用頻次不同的情況下，具有相同壽命的起重機(jī)劃分在同一級(jí)別,有的教材上說(shuō)綜合起重機(jī)的使用等級(jí)和載荷狀態(tài)級(jí)別，按對(duì)角線原則將起重機(jī)的工作級(jí)別分為A1A8，在同一條對(duì)角線上出現(xiàn)了多個(gè)相同的工作級(jí)別，這也說(shuō)明了不同的載荷狀態(tài)級(jí)別、不同的使用等級(jí)可以有相同的工作級(jí)別，它們的設(shè)計(jì)壽命是相同的，這也符合對(duì)角線原則的定義，從GB/T38112008表3可以清楚的看出，A1有6種組合，AAAAA6A、7A各有4種組合，而A8有10種組合（這10種組合是U9分別和Q1Q2Q3Q4的組合，U8分別和Q2Q3Q4的組合，U7分別和Q3Q4的組合，U6和Q4的組合）.將使用等級(jí)和載荷狀態(tài)級(jí)別結(jié)合起來(lái)，就出現(xiàn)了公式ΦKp,Φ=N/N0,N是結(jié)構(gòu)的總工作循環(huán)次數(shù)，根據(jù)ISO4301：1986取N0﹦110 ,N0是無(wú)限壽命設(shè)計(jì)的最小循環(huán)次數(shù)KP載荷系數(shù)，用此公式可算出8個(gè)數(shù)字，,,1,這8個(gè)數(shù)字分別用A1到A8來(lái)表示，就是我們說(shuō)的8個(gè)工作級(jí)別。A8級(jí)有十個(gè)組合，按對(duì)角線原則U9Q1U6Q4這條線上的A8雖然有不同的使用等級(jí)和不同的載荷狀態(tài)級(jí)別，但是它們的設(shè)計(jì)壽命是相同的，超出這條線以外的A8級(jí)就要另外著重考慮使用等級(jí)，因?yàn)槭褂玫燃?jí)是成倍的增長(zhǎng)。(將GB/、)無(wú)限壽命設(shè)計(jì)：要求結(jié)構(gòu)在無(wú)限使用期限不發(fā)生疲勞破壞，就應(yīng)使結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)力小于疲勞極限。機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)預(yù)期壽命不是該機(jī)構(gòu)從開始使用到最終報(bào)廢能完成的工作循環(huán)次數(shù)而是指該機(jī)構(gòu)從開始使用到預(yù)期更換或報(bào)廢為止的總循環(huán)時(shí)間，它只是該機(jī)構(gòu)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)累計(jì)之和，而不包括工作中該機(jī)構(gòu)的停歇時(shí)間。機(jī)構(gòu)的使用等級(jí)就是將該機(jī)構(gòu)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間分成十個(gè)等級(jí)，T0T9,機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài)級(jí)別和整機(jī)的定義基本相似。 安全系數(shù)f 　　factor of safety 　　進(jìn)行土木、機(jī)械等工程設(shè)計(jì)時(shí)，為了防止因材料的缺點(diǎn)、工作的偏差、外力的突增等因素所引起的后果，工程的受力部分實(shí)際上能夠擔(dān)負(fù)的力必須大于其容許擔(dān)負(fù)的力，二者之比叫做安全系數(shù),即極限應(yīng)力與許用應(yīng)力之比。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，零件或構(gòu)件所用材料的失效應(yīng)力與設(shè)計(jì)應(yīng)力的比值。大多數(shù)結(jié)構(gòu)鋼和鋁合金等塑性材料的應(yīng)力－ 應(yīng)變曲線有明顯的屈服，故規(guī)定由塑性材料制成的零件或構(gòu)件的失效應(yīng)力為屈服極限，這稱為屈服準(zhǔn)則。鑄鐵和高強(qiáng)鋼等脆性材料的應(yīng)力－應(yīng)變曲線沒(méi)有明顯的屈服，故規(guī)定由脆性材料制成的零件或構(gòu)件的失效應(yīng)力為強(qiáng)度極限，這稱為斷裂準(zhǔn)則。在疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)中，失效應(yīng)力采用疲勞極限，安全系數(shù)在很大程度上根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定 。 　　安全系數(shù)S為機(jī)件的極限應(yīng)力與工作應(yīng)力之比，它是考慮計(jì)算載荷及應(yīng)力準(zhǔn)確性、機(jī)件工作重要性以及材料的可靠性等因素影響機(jī)件強(qiáng)度的強(qiáng)度裕度，其值大于等于1. 起重機(jī)術(shù)語(yǔ)GB/ 第一部分 通用術(shù)語(yǔ)●有效起重量paylord：吊掛在起重機(jī)可分吊具上或無(wú)此類吊具，直接吊掛在固定吊具上起升的重物質(zhì)量mPL；●可分吊具nan fixed lord lifting attachment：用于起吊有效起重量、且不包含在起重機(jī)的質(zhì)量之內(nèi)的質(zhì)量為mNA的裝置；（因?yàn)樗穷~定載荷的一部分）●凈起重量net lord：吊掛在起重機(jī)固定吊具上起升的重物質(zhì)量mNL（凈起重量=有效起重量+可分吊具質(zhì)量，若固定吊具下沒(méi)有可分吊具，凈起重量就是有效起重量）；●固定吊具fixed lord lifting attachment：能吊掛凈起重量，并永久固定在起重?fù)闲约露说馁|(zhì)量為mFA的裝置（固定吊具是起重機(jī)的一部分；固定吊具可吊起有效起重量和可分吊具）●起重?fù)闲约缕鹬亓縣oist medium lord：吊掛在起重機(jī)起重?fù)闲约露似鹕闹匚镔|(zhì)量mHL(有效起重量+可分吊具質(zhì)量+固定吊具質(zhì)量)；●起重?fù)闲约oist medium：從起重機(jī)上垂下，例如從起重小車或臂架頭部垂下，并由起升機(jī)構(gòu)等設(shè)備驅(qū)動(dòng)，使掛在其下端的重物升降的質(zhì)量為mHM的鋼絲繩、鏈條或其他設(shè)備（起重?fù)闲约瞧鹬貦C(jī)的一部分）；●總起重量gross lord:直接掛在起重機(jī)上，例如掛在起重機(jī)小車或臂架頭部上的重物的質(zhì)量mGL（有效起重量+可分吊具質(zhì)量+固定吊具質(zhì)量+起重?fù)闲约|(zhì)量）；●額定起重量rated capacity:在正常工作條件下，對(duì)于給定的起重機(jī)類型和載荷位置，起重機(jī)設(shè)計(jì)能起升的最大凈起重量（有效起重量+可分吊具）。對(duì)于流動(dòng)式起重機(jī)為起重?fù)闲约缕鹬亓浚ㄓ行鹬亓?可分吊具質(zhì)量+固定吊具質(zhì)量）；●最大起重量maximum capacity:額定起重量的最大值主要零部件一、 鋼絲繩鋼絲繩（1）了解鋼絲繩的用途及構(gòu)造；（2）了解鋼絲繩的類型附錄F 附錄F 附錄F A（3）了解鋼絲繩的選擇與使用方法；（4）了解鋼絲繩失效模式；（5）掌握鋼絲繩檢驗(yàn)要求與方法B左右旋鋼絲繩無(wú)接頭鋼絲繩索具鋼絲繩截面各種截面壓實(shí)鋼絲繩表面及截面吊裝棱角時(shí)的防護(hù)繩夾鋼絲繩的用途及構(gòu)造；鋼絲繩的用途及構(gòu)造：用多根或多股細(xì)鋼絲擰成的撓性繩索，鋼絲繩是由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。在物料搬運(yùn)機(jī)械中，供提升、牽引、拉緊和承載之用。鋼絲繩的強(qiáng)度高、自重輕、工作平穩(wěn)、不易驟然整根折斷，工作可靠。由于鋼絲繩獨(dú)特性能，迄今為止國(guó)內(nèi)外還未找到一種更理想的產(chǎn)品來(lái)全面或在一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)替代鋼絲繩，因而，鋼絲繩在冶金、礦山、石油天然氣鉆采、機(jī)械、化工、航空航天等領(lǐng)域成為必不可少的部件或材料，其質(zhì)量也被國(guó)內(nèi)多個(gè)行業(yè)所關(guān)注，并投入在量人力、物力進(jìn)行鋼絲繩使用研究和產(chǎn)品開發(fā)工作，對(duì)鋼絲繩的結(jié)構(gòu)選擇、日常使用、維護(hù)保養(yǎng)、更換報(bào)廢等各個(gè)環(huán)節(jié)制定了很多規(guī)程和細(xì)則。鋼絲繩起到承受載荷的作用，其性能主要由鋼絲決定。鋼絲是碳素鋼或合金鋼通過(guò)冷拉或冷軋而成的圓形（或異形）絲材，具有很高的強(qiáng)度和韌性，并根據(jù)使用環(huán)境條件不同對(duì)鋼絲進(jìn)行表面處理。繩芯的主要作用是增加鋼絲繩彈性和韌性、潤(rùn)滑鋼絲、減輕摩擦，提高鋼絲繩使用壽命。常用繩芯類型包括有機(jī)纖維（如麻、棉）、合成纖維、或軟金屬等材料鋼絲繩的類型鋼絲繩分類方法很多，鋼絲繩、制繩鋼絲現(xiàn)在執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，包括GB/T89191996優(yōu)質(zhì)制繩用鋼絲、GB890488電梯鋼絲繩用鋼絲、GB89032005電梯用鋼絲繩、GB89182006重要用途鋼絲繩（重點(diǎn)）、GB/T99442002不銹鋼絲繩、GB/T200672006粗直徑鋼絲繩、GB/T201182006一般用途鋼絲繩（重點(diǎn)）、鍍鋅鋼絲繩的繩芯以往常用劍麻及黃麻制造，但因這些材料在工作時(shí)容易吸附酸、堿、海水等腐蝕物，造成內(nèi)層鋼絲早期銹蝕斷絲，已改用聚丙烯作繩芯。GB89182006重要用途鋼絲繩中刪除了點(diǎn)接觸鋼絲繩如：6X19（b）、6X37（b）這兩種鋼絲繩都有纖維芯和金屬芯。18X19(這是一種兩層股、有纖維芯和金屬芯、點(diǎn)接觸)、6X24(纖維芯，六股，每股24絲，每股都有纖維芯，點(diǎn)接觸)。也就是說(shuō)重要用途鋼絲繩里面沒(méi)有點(diǎn)接觸鋼絲繩。（1）鋼絲繩按捻法分為（GB8918） 交互捻SZ（左交互捻）、ZS（右交互捻）； 同向捻SS（左同向捻）、ZZ（右同向捻）。 混合捻：實(shí)際是交互捻和同向捻的組合。ZS SZ ZZ SS●鋼絲繩股的捻向：外層鋼絲沿股軸線捻制方向，即右捻Z或左捻S?！皲摻z繩的捻向：外層鋼絲在單捻鋼絲繩中、外層股在多股鋼絲繩中或單元鋼絲繩在纜式鋼絲繩中沿鋼絲繩軸線的捻制方向。a、右混合捻：繩右捻，部分股左捻，部分股右捻 　　b、 左混合捻：繩左捻，部分股右捻，部分股左捻 上面兩個(gè)字母先繩后股(2)根據(jù)股中相鄰兩層鋼絲的接觸狀態(tài)分： 按表面處理分：（無(wú)油、有油）（其中電鍍就是冷鍍，還有熱鍍、鍍鋅涂油）起重機(jī)檢驗(yàn)員教材中有一復(fù)習(xí)題問(wèn)：鍍鋅鋼絲繩降低鋼絲繩的力學(xué)性能嗎？這個(gè)題問(wèn)的不準(zhǔn)確，前題是應(yīng)說(shuō)明是哪種鍍鋅方法，是熱鍍鋅（溫度480℃）還是冷鍍鋅（電鍍），只有熱鍍鋅會(huì)影響鋼絲的力學(xué)性能，而冷鍍鋅對(duì)鋼絲的力學(xué)性能沒(méi)有任何影響（因?yàn)槭浅叵逻M(jìn)行）●鋼絲繩的芯：（GB/T87062006鋼絲繩術(shù)語(yǔ)、標(biāo)記和分類）圓鋼絲繩的中心組件，多股鋼絲繩的股或纜式鋼絲繩的單元鋼絲繩圍繞中心組件螺旋捻制。纖維芯：由天然纖維（NFC）或合成纖維（SFC）組成的芯。纖維芯通常由纖維制成的紗線，紗線制成股，再由股制成繩。鋼芯（WC）steel core由鋼絲繩股（WSC）或獨(dú)立鋼絲繩（TWRC）組成的芯。鋼芯和/或其外層股也可以包覆纖維和固態(tài)聚合物，