李傳明　安濤（山東電力建設(shè)第三工程公司，山東青島 266000）

雙機(jī)抬吊中吊點(diǎn)位置及起升速度對(duì)吊車載荷的影響

李傳明安濤
（山東電力建設(shè)第三工程公司，山東青島 266000）

在電力行業(yè)施工中，大件、長(zhǎng)件的吊裝較為普遍。由于受施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝機(jī)械起重能力的限制或?yàn)榉奖憔臀?，常采用雙機(jī)抬吊的方法進(jìn)行吊裝。當(dāng)被吊物重量接近兩吊車額定起重量的80%時(shí)，吊車的載荷與吊點(diǎn)位置、被吊物重心、起吊速度有著重要關(guān)系。本文通過(guò)理論分析，探討雙機(jī)抬吊中吊點(diǎn)位置及起升速度對(duì)吊車載荷的影響。

雙機(jī)抬吊 吊點(diǎn) 重心 受力分析

1　引言

目前，我國(guó)的施工行業(yè)與其它行業(yè)相比，技術(shù)水平相對(duì)較低，在實(shí)際吊裝作業(yè)中普遍存在憑經(jīng)驗(yàn)、靠感覺(jué)、放大余量等辦法。當(dāng)?shù)跷镏亓拷咏~定載荷時(shí)，就需精確計(jì)算，以確保安全、節(jié)約成本。（例如龍門吊橋架為安裝方便，一般以一臺(tái)大吊車為主吊機(jī)械，一臺(tái)小吊車為輔助機(jī)械，進(jìn)行抬吊；地面組合的框架立柱，由于框架較大，為防止一臺(tái)吊車起吊，在立柱豎起至接近90°時(shí)，構(gòu)件傾覆對(duì)吊車的沖擊，也常采用雙機(jī)抬吊起鉤，將立柱豎起）。當(dāng)?shù)踯嚪峙涞妮d荷接近額定起重量的80%時(shí)，就需對(duì)吊點(diǎn)位置、構(gòu)件重心位置、吊車起吊速度進(jìn)行計(jì)算，以為安全作業(yè)提供依據(jù)。

2　受力分析的重點(diǎn)及難點(diǎn)

（1）首先需要確定被吊物的重量。（2）其次需要確定被抬吊物的重心。（3）最后根據(jù)被吊物重量、重心、吊車工況表、現(xiàn)場(chǎng)情況，確定兩吊車的載荷分配及吊點(diǎn)。

3　重心確定及吊點(diǎn)選擇分析

3.1重心的計(jì)算

（1）質(zhì)量分布均勻且形狀規(guī)則的物體，重心為幾何中心；沒(méi)有規(guī)則形狀的物體，重心計(jì)算同（2）。

（2）質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則物體重心計(jì)算。

某物體（總質(zhì)量為M）所在空間任取一確定的空間直角坐標(biāo)系O-xyz，則該物體可微元出i個(gè)質(zhì)點(diǎn)，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)各自坐標(biāo)系（xi，yi，zi）及質(zhì)量mi，

已知M=m1+m2+…+mi，設(shè)該物體重心為G（X，Y，Z）

則X=（x1m1+x2m2+…+ximi）/M

Y=（y1mi+y2m2+…+yimi）/M

Z=（z1m1+z2m2+…zimi）/M

3.2吊點(diǎn)與重心的距離確定

（1）根據(jù)兩吊車的工況表，確定兩吊車的分配載荷F1、F2，確保F1、F2小于吊車額定起重量的80%。

（2）根據(jù)力矩平衡公式F1*L1=F2*L2，確定L1及L2的大小。

（3）考慮重物拴鉤方便、起吊過(guò)程中兩吊車半徑變化等多種因素，對(duì)L1、L2、F1、F2等進(jìn)行修正。

3.3兩吊車起吊不同步對(duì)吊車載荷的影響分析

3.3.1物體重心為幾何中心

（1）力的作用點(diǎn)（吊點(diǎn)）的連線在重心上方。

當(dāng)F2上升速度大于F1時(shí)，傾斜角度為β。

通過(guò)幾何關(guān)系可以確定出L1ˊ、L2ˊ與傾角β的關(guān)系如下（A圖），

F1、F2與L1ˊ、L2ˊ的關(guān)系如下，

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，隨著傾斜角度β的增大L1增大為L(zhǎng)1，L2減小為L(zhǎng)2，所以F1減小，F(xiàn)2增大；當(dāng)F1作用點(diǎn)下降與重心同一水平線時(shí)，L1ˊ最大，此時(shí)F1最小，F(xiàn)2最大；當(dāng)F1作用點(diǎn)繼續(xù)下降時(shí)，L1ˊ開(kāi)始減小，F(xiàn)1增大，F(xiàn)2減小。

（2）力的作用點(diǎn)（吊點(diǎn)）的連線通過(guò)重心。

當(dāng)F2上升速度大于F1時(shí)，傾斜角度為β。

通過(guò)幾何關(guān)系可以確定出L1ˊ、L2ˊ與傾角β的關(guān)系如下（B圖），

F1ˊ、F2ˊ與L1ˊ、L2ˊ的關(guān)系如下，

F1ˊL1ˊ=F2ˊL2ˊ，

從上述公式可以看出，隨著傾斜角度β的增大，L1、L2同比例變化，F(xiàn)1、F2的變化與傾斜角β無(wú)關(guān)，即F1、F2大小不變。

（3）力的作用點(diǎn)（吊點(diǎn)）的連線在重心下方。

當(dāng)F2上升速度大于F1時(shí)，傾斜角度為β。

通過(guò)幾何關(guān)系可以確定出L1ˊ、L2ˊ與傾角β的關(guān)系如下（C圖），

F1、F2與L1ˊ、L2ˊ的關(guān)系如下，

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，隨著傾斜角度β的增大L1減小為L(zhǎng)1，L2增大為L(zhǎng)2，所以F1增大，F(xiàn)2減?。划?dāng)F2作用點(diǎn)上升到與重心同一水平線時(shí)，L2ˊ最大，此時(shí)F2最小，F(xiàn)1最大；當(dāng)F2作用點(diǎn)繼續(xù)上升時(shí)，L2ˊ開(kāi)始減小，F(xiàn)2增大，F(xiàn)1減小。

3.3.2物體重心不在幾何中心

（1）力的作用點(diǎn)（吊點(diǎn)）的連線在重心上方。

當(dāng)F2上升速度大于F1時(shí)，傾斜角度為β。

通過(guò)幾何關(guān)系可以確定出L1ˊ、L2ˊ與傾角β的關(guān)系如下（D圖），

F1、F2與L1ˊ、L2ˊ的關(guān)系如下，

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，隨著傾斜角度β的增大L1增大為L(zhǎng)1，L2減小為L(zhǎng)2，所以F1減小，F(xiàn)2增大；當(dāng)F1作用點(diǎn)下降與重心同一水平線時(shí)，L1ˊ最大，此時(shí)F1最小，F(xiàn)2最大；當(dāng)F1作用點(diǎn)繼續(xù)下降時(shí)，L1ˊ開(kāi)始減小，F(xiàn)1增大，F(xiàn)2減小。

（2）力的作用點(diǎn)（吊點(diǎn)）的連線通過(guò)重心。

當(dāng)F2上升速度大于F1時(shí)，傾斜角度為β。

通過(guò)幾何關(guān)系可以確定出L1ˊ、L2ˊ與傾角β的關(guān)系如下（E圖），

F1ˊ、F2ˊ與L1ˊ、L2ˊ的關(guān)系如下，

F1′L1′=F2′L2′，

從上述公式可以看出，隨著傾斜角度β的增大，L1、L2同比例變化，F(xiàn)1、F2的變化與傾斜角β無(wú)關(guān)，即F1、F2大小不變。

（3）力的作用點(diǎn)（吊點(diǎn)）的連線在重心下方。

當(dāng)F2上升速度大于F1時(shí)，傾斜角度為β。

通過(guò)幾何關(guān)系可以確定出L1ˊ、L2ˊ與傾角β的關(guān)系如下（F圖），

F1、F2與L1ˊ、L2ˊ的關(guān)系如下，

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，隨著傾斜角度β的增大L1減小為L(zhǎng)1，L2增大為L(zhǎng)2，所以F1增大，F(xiàn)2減??；當(dāng)F2作用點(diǎn)上升到與重心同一水平線時(shí)，L2ˊ最大，此時(shí)F2最小，F(xiàn)1最大；當(dāng)F2作用點(diǎn)繼續(xù)上升時(shí)，L2ˊ開(kāi)始減小，F(xiàn)2增大，F(xiàn)1減小。

4　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)3.3.1—3.3.2分析可以看出：不管重心是否在物體幾何中心，力的作用點(diǎn)連線與重心的關(guān)系，決定了F1、F2的變化情況。當(dāng)力的作用點(diǎn)連線在重心上方時(shí)，若抬吊上升不同步，抬得高的一頭受力會(huì)増大，抬得低的一頭受力會(huì)減??；當(dāng)力的作用點(diǎn)連線通過(guò)重心時(shí)，若抬吊上升不同步，兩力的大小不受影響；當(dāng)力的作用點(diǎn)連線在重心下方時(shí)，抬得高的一頭受力會(huì)減小，抬得低的一頭受力會(huì)增大。