【導讀】水平并躋身于當代國際市場。高層建筑施工中，它的幅度利用率比其他類。型起重機高，其幅度利用率可達全幅度的80%。QTZ40型塔式起重機是400kN·m上回轉自升式塔機。機，幾乎是萬能塔機。它的最大特點是可以架得很高，所以。這種塔式起重機適應性很強，所以市場需求很大。塔式起重機是在第二次世界大戰(zhàn)后才真正獲得發(fā)展的。部爬升式和外部附著式塔式起重機。并在工作機構中采用了。比較先進的技術，如可控硅調速、渦流制動器等。年代后，它的服務對象更為廣泛。因此，幅度、起重量和起。升高度均有了顯著的提高。產品，整機重量要輕20%左右；②高性能、高可靠性的配套件，更大的大噸位方向發(fā)展。設計原則應當保證所設計的機。設計型號有各種各樣，但其基本結構大體相同。制系統(tǒng)及安全保護裝置等五大部分組成。支座，塔身，轉臺等主要部件組成。因此，設計時，應權衡各方。確地進行安裝就位。因此此次設計采用小車變幅水平臂架。吊點式構造；雙吊點小車變幅臂架結構一般幅度都大于50m。

　　

【正文】 環(huán)的塔式起重機，均應配置回轉限位開關。 3） 小車行程限位開關。用以使小車在到達臂架頭部或臂架根端之前停車，防止小車越位事故的發(fā)生。 2. 起升高度限制器 為了防止起升卷筒過卷而拉斷鋼絲繩，工程起重機均裝設有起升 高度限制器。起升高度限制器組要有重錘式和螺桿式。重錘式高度限制器優(yōu)點是結構簡單，使用方便；缺點是用鋼絲繩懸掛，重錘經常與起升鋼絲繩摩擦。螺桿式高度限制器常用于小車變幅式塔式起重機，這種限制器裝有兩個限位開關，還可以做雙向控制。 3. 起重量限制器 起重量限制器只控制或只顯示起重機的極限載荷。在正常的起重機作業(yè)中，起升鋼絲繩的合力 R對轉軸的力矩 M1=R a與彈簧力 N對轉軸的力矩 M2=Nb相平衡 ,而彈簧的變形量較小，當超載時，彈簧產生較大的變形，撐桿打開限位開關，使起升機構停止工作，起限制超載的作用。 4. 力 矩限制器 自升塔式起重機上用的力矩限制器大都裝設于塔帽結構主弦桿處。它的工作原理為：塔式起重機負載時，塔帽結構主弦桿便會因負載而產生變形。當載荷過大超過額定值時，主弦桿產生顯著變形。此變形通過放大桿的作用而使螺釘壓 28 設計項目 計算與說明 結果 總體設計原則 整機工作級別 機構工作級別 迫限位開關觸頭的壓鍵，從而切斷起升機構的電源。 力矩限制器主要有傳感器裝置，吊臂長度檢測裝置，吊臂仰角檢測裝置，運算系統(tǒng)及顯示部分和執(zhí)行機構所組成。力矩限制器通過檢測裝置當時的吊臂長度和吊臂對水平面的傾角，并輸入到運算系統(tǒng)內，計算出當時的工作幅度，然后根據相應的“幅度 起重量特性曲線”計算出當時允 許起升的最大載荷，并以此作為額定值。裝設在變幅液壓缸上的傳感器裝置測得反應總力矩的信號，送入運算系統(tǒng)內，經過計算后得出起升載荷的實際值。當實際值大于額定值時，起重機已處于危險工作狀態(tài)，這時力矩限制器會發(fā)出聲響和燈光警報。 5. 風速儀 風荷是塔式起重機的基本載荷，風荷與風速有關，還會隨高度升高而增大。因此，風速儀是一種極其重要的安全預警裝置，對每臺自升式塔式起重機均是必備之物。 風速儀應安裝在塔機頂部至吊具最高位置間的不擋風處。 6. 鋼絲繩防脫裝置 GB5144《塔式起重機安全規(guī)程》規(guī)定：滑輪、起升卷筒及 動臂式塔機的變幅卷筒應設有鋼絲繩防脫裝置，該裝置與滑輪或卷筒側板最外緣的間隙不得超過鋼絲繩直徑的 20% 。 除此之外還有許多電子安全裝置，用以保證工人工作的安全，使他們在安全、舒適的環(huán)境下工作。 7. 電氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)是塔機最重要的組成部分之一。電氣系統(tǒng)的設計直接關系到塔機使用的可靠性。 塔機的電氣系統(tǒng)是由大量的電氣元件組成的，從設計角度講，可以簡單地為三個組成部分： 1） 驅動元件部分，如電動機、電磁聯軸節(jié)、電磁離合器、電磁制動器、渦流制動器； 2） 控制元件部分，如接觸器、中間繼電器、延時繼電器、整流 器、變壓器、電阻器、電容器、斷路器、主令控制臺、按鈕； 工作級別為A4 起升機構、回轉機構、變幅機構、頂升機構的工作級別依次為 M MM M1 29 設計項目 計算與說明 結果 3） 保護元件部分，如過電流繼電器、熔斷器、相序保護器、壓敏電阻、以及限位器等裝置。 總體設計原則 整機工作級別 塔式起重機的工作級別與它的利用等級（工作頻繁程度）和載荷狀態(tài)（受載荷的輕重和頻繁程度）有關。 根據使用狀態(tài)由 GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》P60 附錄 C表 C1選取本次設計的 QTZ40 自升式建筑用塔機的利用等級為 U4(經常輕負荷使用 )，載荷狀態(tài)為 Q2（中 — 有時起吊額定載荷，一般起吊中等載荷），起升等級為 HC2，工作級別為 A4,名義載荷譜系數 Km=。 機構工作級別 根據 GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》規(guī)定： 機構的工作級別按機構的利用等級和載荷狀態(tài)分為六級： M1 M6。 機構的利用等級按機構工作總時間分為六級： T1 T6。機構工作總時間規(guī)定為機構在設計壽命期內處于運轉的總小時數，它僅作為機構零件的設計基礎，而不能視為保用期。 機構的載荷狀態(tài)表明機構受載的輕重程度，按載荷譜系數分為三級： L1 L3。 由塔式起重機使用手冊 P31 表 231 及 GB/T 1375292《塔式 起重機設計規(guī)范》 P77 附錄 L 表 L1 取定起升機構、回轉機構、變幅機構、頂升機構的工作級別 如表 22 所示： 表 22工作機構級別 T―機構利用等級； L―機構載荷狀態(tài)； M―機構工作級別； Km―名義載荷譜系數 起升機構 回轉機構 變幅機構 頂升機構 Km= Km= Km= Km= T4 L2 M4 T4 L3 M3 T3 L2 M3 T1 L2 M1 30 設計項目 計算與說明 結果 主要技術性能參數 平衡重的計 算 主要技術性能參數 1. 額定起重力矩 40tm 2. 最大起重力矩 3. 最大起重量 4t 4. 起升高度 固定式 30m 附著式 100m 5. 工作幅度 Rmax=40m, Rmin=2m 6. 小車運行速度 38m/min, 19m/min 7．起升特性參數表如表 23所示： 表 23起升特性參數表 倍率 a=2 a=4 起重量 (t) 空鉤 2 2 4 4 速度(m/min) 92 61 14 30 20 8. 頂升速度 m/ min 。 平衡重的計算 上回轉塔式起重機應按塔身受載最小的原則確定平衡重的質量。 平衡重的設計要求：滿 載工作時，塔身承受的前傾彎矩接近于空載非工作狀態(tài)時塔身的后傾彎矩。 工作狀態(tài)的前傾彎矩為： 吊臂自重引起彎矩 M吊臂拉桿引起彎矩 M變幅機構引起彎矩 M3及最大起重力矩 Mmax之和減去平衡臂引起彎矩 M起升機構引起彎矩 M平衡重引起彎矩 M6，即： ? M= M1+ M2+ M3+ Mmax M4 M5 M6 非工作狀態(tài)時的后傾彎矩為： 平衡臂引起彎矩 M起升機構引起彎矩 M平衡重引起彎矩 M6之和減去吊臂自重引起彎矩 M 吊臂拉桿引起彎矩 M2及變幅機構引起彎矩 M3，即： ? M*= M4+ M5+ M6 M1 M2 M3 31 設計項目 計算與說明 結果 起重機各部件對塔身的中心力矩 由 ? M=? M*得： M1+ M2+ M3+ Mmax M4 M5 M6= M4+ M5+ M6 M1 M2 M3 即 M6= + M1+ M2+ M3 M4 M5 QTZ40 起重機參照同類型塔機，各部件參數見表 24： 表 24 起重機 各部件對塔身的中心力矩 序號 名稱 重量 (t) 坐標X(m) 力矩 (tm) 1 平衡臂 2 起升機構 3 平衡臂拉桿 4 吊臂拉桿 短桿 長桿 總計 5 變幅機構 6 變幅小車 40 7 吊鉤組 40 8 物品 1 40 40 9 液壓頂升機 構 1 10 平衡重 G6 (續(xù)表 ) 11 吊臂 第一節(jié) 總計 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第六節(jié) 第七節(jié) 總計 12 塔頂 0 0 13 上下支座 0 0 14 上接盤 0 0 15 回轉機構 0 0 16 司機室 0 0 17 套架 0 0 18 塔身 0 0 19 總計 + G6 G6= 32 設計項目 計算與說明 結果 起重特性曲線 各幅度時起重量 根據參數代入公式得： M6=? 40+++ = 取平衡重重心距塔身中心為 ， 平衡重為 G6，則 G6=取平 衡重 起重特性曲線 在臂長為 40 米時，起重量均按最大幅度 40米時起重力矩為 40噸米計算。 由表 25 知 ,在幅度為 40米時，物品、小車、吊鉤對塔身中心的力矩： M =40++= 。 () 幅度為 R 時，物品、小車、吊鉤對塔身中心的力矩： M=(Q+)R () 由以上兩式得： Q = M /R () 滿載時 Q=4 t ，求得： 滿載時幅度 R= m 其中： Q—— 起重量 (t) M—— 最大起重力矩 (tm) R—— 幅度 (m) 計算各幅度時起重量如表 26所示： 表 26各幅度時起重量 (t) 臂長(m) 40 幅度(m) 12 13 14 15 16 17 a 2 2 4 4 幅度(m) 18 19 20 21 22 24 26 a 2 2 4 幅度(m) 28 30 32 34 36 38 40 a 2 1 4 1 33 設計項目 計算與說明 結果 起重特性曲線 塔機的風力計算 起重特性曲線如圖 214 所示： 圖 214起重特性曲線 塔機風力計算 在露天工作的塔式起重機應考慮風載荷，并認為風載荷是一種沿任意方向的水平載荷。 起重機風載荷分為工作狀態(tài)風載荷和非工作狀態(tài)風載荷兩類。工作狀態(tài)風載荷是塔式起重機在工作情況下所能承受的最大計算風力。非工作狀態(tài)風載荷是塔式 起重機在非工作情況下所能承受的最大計算風力。 根據 GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》 . 和 GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》 34 設計項目 計算與說明 結果 工作工況Ⅰ 平衡臂風力計算 風力系數選取 由平衡臂的設計尺寸計算迎風面積 之規(guī)定，風壓選擇如表 27 所示： 表 27 風壓選擇 序號 適應情況 風壓 Pa 1 正常工作狀態(tài)計算風壓，用于計算結構的疲勞強度和發(fā)熱驗算 150 2 工作狀態(tài)最大計算風壓，用于計算結構的強度、剛度、穩(wěn)定性和整體抗傾翻穩(wěn)定性