精品起重机常用标准.doc
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1、起重机常用标准培训讲义主讲:曾红斌 2008.8目录一 前言 2二 起重机常用国家标准讲解 2(一)GB/T3811-1983(结合GB3811-2008)起重机设计规范(详见标准原文)2(二)GB/T14405-1993通用桥式起重机(详见标准原文)17(三)GB/T14406-1993通用门式起重机(详见标准原文)29(四)GB/T10183-2005桥式和门式起重机制造及轨道安装公差(详见标准原文)34(五)GB5905-86起重机试验规范和程序(详见标准原文) 38(六)GB/T20303-2006起重机 司机室 40(1)GB/T20303.1-2006起重机 司机室 第1部分 总则
2、详见标准原文) (2)GB/T20303.4-2006起重机 司机室 第4部分 臂架式起重机(详见标准原文)(3)GB/T20303.5-2006起重机 司机室 第5部分 桥式和门式起重机(详见标准原文)(七)GB6067-85起重机械安全规程(详见标准原文) 46(八)JB/T7688-1995冶金起重机技术条件 49(1)JB/T7688.1-1995冶金起重机技术条件 通用要求(详见标准原文) 49(2)JB/T7688.14-1995冶金起重机技术条件 板坯搬运起重机(详见标准原文)50(3)JB/T7688.15-1995冶金起重机技术条件 铸造起重机(详见标准原文)54三 起重机
3、常用企业标准讲解(见标准原文及其编制说明,本讲义内容略):(一)QG/TQ0213-03-2004完工入库产品标识细则(见电子板)(二)JIS/TQ04-2006起重机械产品涂漆颜色和安全标志(见电子板)(三)JIS/TQ12-2007焊接结构件未注公差的公差规定(见电子板)起重机常用标准培训一 前言起重机及其主要零、部件的国家专用标准有300余个,涉及相关的工艺、原材料、检测标准有1000种之多,还有部分企业标准。技术标准是技术法规,是国内外技术交流的统一语言。起重机的设计、制造、安装、验收、使用与维护都要执行有关标准,这就要求我们起重机制造厂的员工,根据工作岗位的需要,应不同程度地学习和掌
4、握有关技术标准。二 起重机常用国家标准讲解(一)GB/T3811-1983(结合GB3811-2008报批稿)起重机设计规范概念部分 1 起重机工作级别 什么叫工作级别?1.1 整机工作级别 使用等级 按起重机设计寿命期内总工作循环数CT分为十级,见表1表1 起重机的使用等级使用等级总工作循环数CT起重机使用频繁程度U0 CT1.60104不经常使用U11.60104CT3.20104U23.20104CT6.30104U36.30104CT1.25105U41.25105CT2.50105经常轻闲地使用U52.50105CT5.00105经常中等地使用U65.00105CT1.00106较繁
5、忙地使用U71.00106CT2.00106繁忙地使用U82.00106CT4.00106很繁忙地使用U94.00106CT 载荷状态 载荷状态按载荷谱系数分为四级,见表2表2 起重机的载荷状态及载荷谱系数载荷状态载荷谱系数KP说 明Q1KP0.125很少起升额定载荷,经常吊运较轻载荷。Q20.125KP0.250较少起升额定载荷,经常吊运中等载荷。Q30.250KP0.500有时起升额定载荷,较多吊运较重载荷。Q40.500KP1.000经常起升额定载荷。 整机工作级别 根据十个使用等级和四个载荷状态,起重机整机工作级别分为八级,见表3。表3 起重机整机工作级别载荷状态载荷谱系数KP使 用
6、等 级U0U1U2U3U4U5U6U7U8U9Q1KP0.125A1A1A1A2A3A4A5A6A7A8Q20.125KP0.250A1A1A2A3A4A5A6A7A8A8Q30.250KP0.500A1A2A3A4A5A6A7A8A8A8Q40.500KP1.000A2A3A4A5A6A7A8A8A8A81.2 机构工作级别 使用等级 按机构设计寿命期内总使用时间h分为十级,见表4表4 机构的使用等级使用等级总使用时间h机构使用频繁程度T0 tT200不经常使用T1200tT400T2400tT800T3 800tT1600T41600tT3200经常轻闲地使用T53200tT6300经常中
7、等地使用T6 6300tT12500较繁忙地使用T712500tT25000繁忙地使用T825000tT50000T950000tT 载荷状态 载荷状态按载荷谱系数分为四级,见表5表5 起重机的载荷状态及载荷谱系数载荷状态载荷谱系数Km说 明L1Km0.125很少承受最大载荷,一般承受轻小载荷。L20.125Km0.250较少承受最大载荷,一般承受中等载荷。L30.250Km0.500有时承受最大载荷,一般承受较大载荷。L40.500Km1.000经常承受最大载荷。 机构工作级别 根据十个使用等级和四个载荷状态,机构工作级别分为八级,见表6。表6 机构工作级别载荷状态载荷谱系数Km使 用 等
8、级T0T1T2T3T4T5T6T7T8T9L1Km0.125M1M1M1M2M3M4M5M6M7M8L20.125Km0.250M1M1M2M3M4M5M6M7M8M8L30.250Km0.500M1M2M3M4M5M6M7M8M8M8L40.500Km1.000M2M3M4M5M6M7M8M8M8M8注:老标准提及结构件的级别划分与整机相同,A1A8;新标准将结构件和机械零件另外划分级别,E1E8。不同之处,待新标准发行后再学习。1.3 工作级别的定义及内涵 起重机工作级别定义起重机(或其机构)按使用等级和载荷状态级别划分、反映其工作能力的等级,称为起重机的工作级别。 起重机工作级别的内涵起
9、重机(或其机构)的使用等级,反映某台起重机(或其机构)在设计寿命内能完成的工作循环次数(或能使用的工作小时数)的多少,也反映了这台起重机(或其机构)使用的频繁程度。 起重机(或其机构)的载荷状态级别,反映某台起重机(或其机构)在日常工作中是否经常承受额定载荷(或最大载荷)。当某台起重机(或其机构)的工作循环次数(或工作小时数)越多,在日常工作中经常承受额定载荷(或最大载荷),则它的工作级别就越高;反之,它的工作级别就越低。2 载荷与载荷组合2.1 计算载荷作用在起重机上的载荷分为基本载荷、附加载荷和特殊载荷(新标准分为常规载荷、偶然载荷、特殊载荷和其它载荷) 自重载荷PG自重载荷是指起重机本身
10、的结构、机械设备、电气设备以及在起重机工作时始终积结在它的某个部件上的物料等质量的重力。 起升载荷PQ起升载荷是指起升额定工作载荷的重力。水平惯性力PHA、纵向或横向运动水平惯性力起重机或小车在水平面内进行纵向或横向运动起(制)时,起重机或小车自身质量和起升质量的水平惯性力。PH=5ma,取5=1.5B、回转与变幅运动水平惯性力起重机回转与变幅起(制)时的水平惯性力。PH=5ma,取5=1水平侧向力PS起重机水平侧向力是指起重机或小车在运行过程中出现偏斜运行时所产生的作用于车轮轮缘或水平导向轮上的水平侧向力。PS=1/2(P)式中:P起重机一侧经常出现最不利的轮压之和 水平侧向力系数倾翻水平力
11、PSL对带有刚性升降导架的起重机,如果起重机在水平移动时受到水平方向的组阻碍与限制,就会产生一个水平方向作用的、引起起重机(大车)或小车倾翻的力,即为倾翻水平力。碰撞载荷PC起重机的碰撞载荷是指同一轨道上两相邻起重机之间碰撞或起重机与轨道端部缓冲止挡件碰撞时产生的载荷。对弹性缓冲器:PC=2A/S;对恒力缓冲器:PC=A/S。式中:A缓冲容量 S缓冲行程缓冲容量A的计算原则:无自动减速装置或限位开关者,起重机大车取85%额定速度,小车取额定速度。有自动减速装置或限位开关者,一般取减速后的实际碰撞速度。风载荷PWA、工作状态风载荷工作状态风载荷是指起重机在工作时应能承受的最大风力。PW=CAP或
12、PW=CAPsin2B、非工作状态风载荷非工作状态风载荷是指起重机在非工作时应能承受的最大风力。PW=KhCAP或PW=KhCAPsin2 式中:C风力系数 A迎风面积 P计算风压 Kh风压高度变化系统。 试验载荷 A、静态试验载荷 检验起重机及其部件的结构承载能力的试验载荷。PJ=1.25GN B、动态试验载荷检验起重机各机构和制动器的功能的试验载荷。PD=1.1GN坡道载荷PP起重机的坡道载荷是指位于斜坡上的起重机自重载荷及其起升载荷沿斜坡面的分力。PP=Qtg安装、拆卸和运输载荷在安装、拆卸和运输过程中有可能施加给起重机零、部件的载荷。根据具体情况进行计算。其它载荷有时还要考虑温度载荷、
13、地震载荷、工艺性载荷、冰雪载荷、意外事故载荷等等。2.2 载基本载荷荷组合2.2.1载荷分为三类:基本载荷、附加载荷和特殊载荷。 基本载荷有:自重载荷PG,起升载荷PQ,水平惯性力PH,坡道载荷PP等。 附加载荷有:水平侧向力PS,风载荷PW,温度载荷,冰雪载荷,工艺性载荷等。 特殊载荷有:风载荷PW,试验载荷,安装、拆卸和运输载荷,地震载荷,工艺性载荷,碰撞载荷PC,倾翻水平力PSL等。 2.2.2 载荷组合分、类,每类又分若干种组合方式。 组合:基本载荷组合 组合:基本载荷与附加载荷组合 组合:基本载荷、附加载荷与特殊载荷组合 2.2.3 载荷组合表57载荷载 荷 组 合类别载荷名称符号组
14、合组合组合abcdabcabcdef基本载荷自重载荷PG1 PG4 PGPG1 PG1 PG4 PG1 PGPGPGPG1 PGPG4 PG起升冲击系数1运行冲击系数4起升载荷PQ2 PQ4 PQPQ2 PQ4 PQPQPQ起升载荷动载系数2突然卸载冲击系数33 PQ3 PQ水平惯性力PHPH1PH1PH2PH1PH2PH2PH2PH1附加载荷工作状态的风载荷PW,IPW,IPW,IPW,IPW,I水平侧向力PSPSPS特殊载荷非工作状态的风载荷PW,0PW,0碰撞载荷PCPC倾翻水平力PSLPSL试验载荷Pt6 PdtPst 载 荷 组 合 表(暂时按GB3811-83)载荷组合表的应用:载
15、荷组合表仅应用对起重机的结构及其连接件进行强度、刚度和稳定性计算;根据起重机的机种、工况和计算目的选出对所计算的结构最不利的组合方式进行计算。3 结构3.1 结构计算原则(1)计算方法 起重机结构的设计计算可以采用许用应力设计法或极限状态设计法(目前常用许用应力设计法)。(2)计算内容 验证在载荷最不利组合的情况下,起重机结构件及其连接的强度、刚性和稳定性,是否满足规定的要求。3.2 结构件材料和许用应力(1)结构件材料 钢板:起重机主要承载结构的构件,在一般情况下采用符合GB/T700的Q235钢和符合GB/T1591的Q345钢等材料。Q235分A、B、C、D四个质量级别,Q345分A、B
16、C、D、E五个质量级别。 A、B、C、D、E五个质量级别,从低到高,低温抗裂性影响愈小。一般选Q235-A,重要构件在高于-20时选Q235-B,低于-20时选Q235-D。 焊接材料:焊条、焊丝和焊剂的选用应与母材的机械性能相适应。常用手工电弧焊焊条:普通碳钢 E4303(GB/T5117)低合金钢 E5016(GB/T5118)常用埋弧焊焊丝:H08A、H08MnA、焊剂:HJ431(F4A0)(GB/T5293)常用气体保护焊用焊丝:ER50-6 气源:80Ar20CO2(GB/T8110)(2)结构许用应力 起重机结构的安全系数和许用应力按下表决定载荷组合类别安全系数拉申、压缩、弯曲
17、许用应力剪切许用应力端面承压许用应力组合n=1.5=S/1.5=/cd=1.5组合n=1.33=S/1.33=/cd=1.5组合n=1.15=S/1.15=/cd=1.5 注:焊缝和螺栓连接的许用应力与上表不同,详见设计规范。3.3 结构强度计算、刚度计算和稳定性计算的方法和公式(略)3.4 结构件的螺栓连接 (1)普通螺栓、精制螺栓连接 普通螺栓:GB/T5780-2000、GB/T5781-2000 (性能.4.6、4.8)精制螺栓:GB/T5782-2000、GB/T5783-2000 (性能.8.8、10.9) GB/T5785-2000、GB/T5786-2000 (细牙,性能.8.
18、8、10.9) GB/T27-1988 (铰制孔用,性能.8.8、10.9)普通螺栓连接主要用于不受动载的受拉连接,精制螺栓连接主要用于受动的连接,铰制孔用螺栓连接主要用于定位、受剪受扭动载的连接。 (2)高强度螺栓连接高强度螺栓连接:GB/T1228-2006 (性能.8.8S、10.9S)高强度螺栓连接主要用于受交变动载的重要结构件连接。工艺要点:连接面的处理a 除锈、去油漆、去毛刺、调平。b 保证摩擦系数f达到下表要求连接面处理方法材 料Q235Q345喷沙0.450.55喷沙(或酸洗)后涂无机富锌漆0.350.40干净的轧制表面(含手工除浮锈)0.30.35预紧力矩钢结构用高强度大六角
19、头螺栓(GB/T1228-91)预紧力矩值(Nm)见下表螺栓等级M12M16M20M24M308.8S 80 180 360 610 124010.9S 110 265 510 900 17553.5 结构件的构造要求 承载构件的最小板厚应不小于下表规定环境对钢材的腐蚀影响开口截面闭口截面微略32.5中等54严重66 对于重要焊接构件,除非采取消除应力措施,否则,选用的钢板厚度,对碳素钢不宜大于50mm,对低合金钢不宜大于35mm。 主要承载构件的表面如果长期受热辐射达150以上时,结构设计应考虑隔热防护措施。 焊接梁的翼缘板和腹板的对接焊缝不宜处在同一截面上,其间隙应不小于200mm;横向加
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