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        淺析公式法計算門式起重機(jī)懸臂上翹度

        2012-12-31 00:00:00張維文
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2012年10期

        摘 要:本文針對門式起重機(jī)軌道高低差和支腿變形時的懸臂端上翹度的幾種計算方法,通過推導(dǎo),得到計算懸臂上翹度的公式,結(jié)果準(zhǔn)確,計算簡單。

        關(guān)鍵詞:驗收規(guī)范 起重機(jī) 安裝 上翹度 變形 公式 結(jié)構(gòu)

        中圖分類號:TH123文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098x(2012)04(a)-0060-01

        自2009年4月1日開始施行《起重機(jī)械安裝改造重大維修監(jiān)督檢驗規(guī)則》后,在門式起重機(jī)的檢驗中,懸臂端上翹度仍然是一項非常重要的內(nèi)容,其既能作為起重機(jī)在安裝過程中的質(zhì)量控制的依據(jù)之一,也是作為安裝完工后檢查驗收的考核指標(biāo)。新安裝門式起重機(jī)的懸臂上翹度為(0.9~1.4)s’/1000,在國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50278-98《起重設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范》中,對門式起重機(jī)懸臂端上翹度也做了明確要求。因為軌道高低差和支腿變形等因素的影響,主梁的2個支點可能并不是位于水平位置。當(dāng)主梁的水平發(fā)生變化時,懸臂端的上翹度也將隨之變化。懸臂端上翹度的計算目前一直沒有規(guī)范的方法,下面將通過實例,采用數(shù)形結(jié)合總結(jié)出實用、準(zhǔn)確的計算公式。

        1 結(jié)構(gòu)簡圖

        如圖1所示,BC段為主梁跨度,長度為s,F(xiàn)B、CG為主梁的懸臂長度s’,和為水平線,假設(shè)實測A、B、C、D4點的標(biāo)高分別為:、、、,由水準(zhǔn)儀的測量特性得知,、、、即AA’、BB’、CC’、DD’的長度。

        從圖1可以看出,懸臂端上翹度的數(shù)值應(yīng)為AF、DG的長度,下面以懸臂AB為例,討論計算上翹度的方法。

        2 直接相減法

        直接相減法非常簡單,也是在檢驗工作中被經(jīng)常采用的方法,即:

        (1)

        式中:為懸臂AB的上翹度。

        實際上求得的是AH段的長度。當(dāng)B、C 2點的標(biāo)高相差較大時,此種計算方法存在較大的誤差。

        3 相似三角形法

        相似三角形法是將AE近似地看作懸臂AB的上翹度。它是在直接相減的方法上加以修正,修正值的大小為HE的長度,推導(dǎo)過程如下:

        (2)

        式中:為修正值。

        如圖1所示,三角形△HEB和△CLB為相似三角形,因此有下面比例關(guān)系:

        式中:

        求得: (3)

        代入(2)式中:

        (4)

        從式(4)中可以看出,懸臂AB的上翹度受B、C 2點的高低差和懸臂長度與跨度比值的影響。當(dāng)B、C 2點高低差為零時,。

        4 三角函數(shù)法

        由圖1可以看出,懸臂AB的上翹度應(yīng)是AF。三角函數(shù)法便是精確計算AF長度的方法,它是在相似三角形法的基礎(chǔ)上乘1個修正系數(shù):

        (5)

        式中:為修正系數(shù),即AF和AE的比值。

        在圖1中:

        (6)

        代入式(5)得:

        (7)

        由式(6)可以看出,,對結(jié)果影響不是太大。當(dāng)B、C 2點高低差為零時,。

        5 結(jié)果比較

        下面以一實例,分別采用以上幾種方法,比較計算結(jié)果。

        實例:某一單梁門式起重機(jī),跨度26m,懸臂長度8m,測得A、B、C、D各點標(biāo)高分別為:100,110,105,90

        計算懸臂AB的上翹度。

        解:

        ①直接計算法

        由式(1)得:

        ②相似三角形法

        由式(4)得:

        ③三角函數(shù)法

        由(7)式得:

        ④結(jié)果比較

        通過以上3種方法計算,可以看出,直接相減法最簡單,但只適用于B、C 2點高低差為零或可以忽略的情況;相似三角形法最實用,考慮了B、C 2點高低差的影響,結(jié)果準(zhǔn)確。三角函數(shù)法最精確,但計算較復(fù)雜,其計算結(jié)果在精確到小數(shù)點后兩位的情況下和相似三角形法沒有差別,因此完全可以用相似三角形法替代。

        通過以上推導(dǎo),我們得到的門式起重機(jī)懸臂端上翹度的計算公式為式(4),即:

        門式起重機(jī)懸臂端上翹度計算方法公式的確定,提高了檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,節(jié)省了時間,同時為計算機(jī)自動判定建立了數(shù)學(xué)模型。

        參考文獻(xiàn)

        [1]萬力.起重機(jī)械安裝使用維修檢驗手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2000.

        [2]王福綿.起重機(jī)械技術(shù)檢驗[M].北京:學(xué)苑出版社,2000.

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