起重运输与吊装工艺计算书.docx

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起重运输与吊装工艺计算书

课程设计计算说明书

题目名称：

起重运输与吊装工艺

系：

机械工程系

专业：

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

职称：

副教授

2012年02月25日

一、课程设计任务书

建筑设备工程技术专业《起重运输与吊装工艺》课程设计任务书

《起重运输与吊装工艺》课程设计是专业课中一次全面的设计训练，也是本课程的重要教学环节。

一、设计目的

巩固和扩大本专业学业学生所学的基本理论，基本知识和基本技能培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和安装实践知识与分析解决安装工程实际问题的能力。

使学生具有正确的计算、绘图、收集和使用技术资料、标准、和规范的基本技能，并能进行经验估算和处理数据等。

二、设计任务

通用的整体式150T/30T桥式起重机的吊装方案。

三、工程概况

某机械厂的重型压力车间是一个新建车间，其中150T/30T桥式起重机是重型压力车间最大的一台起重机。

安装在车间总装工段，投产后，用搬来压力机较重的部件。

为安装其余设备提供吊装工具，加快整个车间的安装速度。

另外，总装工段其它设备尚未安装，场地空敞，便于吊装工作的展开。

因此现阶段将150T/30T桥式起重机吊装就位。

厂区道路可通车至车间门外。

车间内已接通电源，土建施工基本结束。

车间内同一跨的一台50T/10T起重机已投入使用。

（标高12m），车间外露天跨有一台70T/20T桥式起重机亦投入使用。

1、起重机的结构与形状

桥式起重机构形状对称，其重心确定按均质对称考虑，起重机总重148.64吨，大小钩及钢丝绳重10吨，小车净重3.66吨，起重机由两片大梁、小车和操纵室三部分。

操纵室重0.927吨。

经过组装后，其结构形式如附图所示。

2、厂房结构数据

轨面以上4.8m，对角长30.44m，轨道标高18m，两轨道中心距28m。

柱跨距30m，净距29.1m，柱间距12m，净距11.3m，房架间距6m，上弦标高27.5m，下弦23.5m。

屋架间有水平拉条，一部分有斜拉条。

四、设计内容

（一）、选择三种不同的吊装方案，并画出吊装简图，说明每种吊装议案的主要吊装设备，吊装过程及优缺点。

（二）、从三种方案中选择一种你认为最恰当的方案进行设计计算。

1、具体说明吊装施工步骤，二次运输方法。

、准备工作：

⑴选择起吊地点；、

⑵确定桅杆（或起重机）的位置；

⑶确定桅杆高度；

⑷地基的处理与铺设枕木；

⑸小车位置的确定；

⑹选桅杆；

⑺竖桅杆；

⑻小车吊装；

⑼捆大车梁；

⑽布置卷扬机及安装导向轨道；

⑾试吊。

3、正式吊装。

4、调试。

5、拆除桅杆。

（三）、吊装受力的分析。

1、计算载荷P=K1K2（Q+q）

2、每组滑轮组的受力。

3、卷扬机的选择。

（四）、安全技术措施。

（五）、参考资料。

（六）、设计小结。

（七）、本方案设计的优缺点。

五、设计要求及时间安排

1、时间：

一周上交时间：

周五下午3：

00—4：

00前交各班课代表。

课代表整理排序后，于当日4：

30交任课老师。

2、设计要求：

①说明书1份。

（可用黑色水笔书写工整或打印成）封底、封面要按照课程设计计算书的格式书写。

②三种方案的吊装简图和二次运输结构简图画在2号图纸上（一张），吊装就位立面图画在3号图上，均用CAD绘图。

3、说明：

①设计中充分体现个性化，充分利用所学知识，并主动到图书馆查阅相关资料。

进行设计不许互相抄袭。

一旦有抄袭现象，均为设计不合格。

②凡计算说明书打印或用CAD绘图者均加分。

③将计算书和设计图纸的电子版交给各班的课代表刻成光盘，交给任课老师。

④凡未按时交图者，晚一天扣一挡。

（以5分制计分）

六、参考书目

1.《起重吊装技术手册》杨文渊编人民交通出版社

2.《起重运输设备选用手册》起重运输设备选用手册编写组机械工业出版社

3.《起重与运输》上海电力建设公司水利电力出版社

4.《起重机课程设计》北京钢铁学院陈道南、盛汉中主编冶金工业出版社

5.《起重机安装与维修》陈敢泽编河北科学技术出版社

6.《工程起重机》顾迪民主编中国建筑工业出版社

7.《重型设备吊装工艺与计算》杨文柱编中国建筑工业出版社1993年

8.《起重技术》余智奇编四川科学技术出版社1995年

9.《起重机械与吊装》华玉洁主编化学工业出版社2006年

二、设计内容

设计项目

课程设计的设计依据或说明

设计的结果及单位

一、吊装方案的选择及方案的优缺点

在桥式起重机运到厂房后，由车间内结构确定吊装方案。

可以先吊起整个大梁一端，待大梁全部超过轨面后再就位，也可以平衡起吊至一定的位置后，旋转需要的角度后就位。

考虑到起重机总重为148.64t。

故首选整体吊装，省力，省时，速度快，减少空中作业，根据条件可以设计如下方案。

方案一：

采用双桅杆整体滑移吊装法

吊装机具：

桅杆、卷扬机、滑轮组、跑绳、缆风绳等

吊装过程：

（1）布置桅杆

（2）组装主梁（3）起吊时，应保证塔体的平稳上升，不得有摆动及及滑轮卡住和钢丝绳有扭转现象。

（4）在起吊过程中应检查桅杆、拉锁、地锚等工作状况。

优点：

此法适用于吊装质量、高度和直径等都较大的塔类及其设备。

缺点：

需要起重量大的桅杆，灵活性较差，移动较困难。

方案二：

采用直立单桅杆整体吊装

吊装机具：

桅杆、卷扬机、滑轮组、跑绳、缆风绳等

吊装过程：

⑴布置桅杆⑵组装主梁⑶桅杆立在两梁间的轴线上，两拖梁置于起重机底部，滑轮组栓接于拖梁上⑷起吊起重机⑸达轨道高以上一个高度时，旋转起重机就位⑹拆除桅杆吊装系统

优点:

减少了吊装机具和工作量,桅杆结构简单,装拆容易,操作方便,适用性强。

同时也降低了高空作业量，工程成本较低，利于加快工程进度，经济效益好

缺点：

灵活性差，移动较困难，而且要设立缆风绳。

方案三：

汽车式起重机

吊装机具：

吊车一台,各种索具配套大、小锤：

橄榄冲配套等。

吊装过程：

⑴地基基础⑵安装前校对砼基础结构，检查砼试验报告，确保砼标号不低于厂方设计要求。

⑶固定支脚⑷安装基础及第二节，注意爬爪方向，装上套架，并装上套架上的操作平台。

⑸吊装塔顶.优点：

这种起重机的优点是机动性好，转移迅速。

缺点：

缺点是工作时须支腿，不能负荷行驶，也不适合在松软或泥泞的场地上工作。

经以上三种方案优缺点的对比，选择的最优方案是方案三采用直立单桅杆整体吊装方法。

三、直立单桅杆吊装方法的设计方案计算与说明

1.吊装施工过程

大型桥式起重机的吊装就位比较复杂，主要步骤如下：

（1）起重机具

1确定桅杆的站位

2基础处理

3确定桅杆高度

4确定缆风绳和卷扬机的位置

5确定桅杆

（2）整体吊装

即除操纵室外，将桥架装好，把小车固定在桥架上，待起升到操纵室高度时，再将操纵室固定在主梁上，利用桅杆一次把起重机起吊并安放到轨道上。

1桥式起重机组装与调整

小车的安装

桥架的组装

大车运行机构的安装

2桥式起重机整体吊装

小车固定

吊点设置

试吊

正式吊装

1.二次运输

起重机由厂方门口运进车间内，可采用滚杠运般法。

主要机具有卷扬机.拖排.滚杠.枕木.滑轮组。

利用履带吊将大小车分别装上，利用卷扬机拉进车间内。

⑴计算滚杠数目

其中Q=148.64tK1取1.1K2取1.1D选11.4mm

L=11.4×4=45.6mmW=3500d

K1——动载系数K2——超载系数Q——起重机重量

根

根据实际则加上6~8根，所以取16根

滚杠运输的牵引力计算

Q=148.64tf1=0.05f2=0.1k1=1.25k不=1.05

S=25.7kn

2准备工作

⑴选择起吊地点

考虑桥式起重机运道吊装地点的道路问题。

了解厂方屋架至轨面距离。

考虑组立桅杆，安放卷扬机和缆风绳的位置。

⑵确定桅杆的位置

由于桥式起重机是选择整体吊装故桅杆应放在偏向小车的一边，桅杆重心距离大车重心为L1，设L1=1.5m。

⑶确定桅杆的高度

h：

桅杆高度m

h1:

大车轨道标高18m

h2:

大车轨道面至小车轨道面的高度h2=2.3-0.3=2.0m

h3:

起重机滑轮组最小极限尺寸2.6m

h4:

起吊到轨道面上时大车轮至轨道面空隙0.3m

h0:

桅杆底座的垫板的厚度0.35m

h=18+2+2.6+0.3+0.35+0.6=23.85

选定桅杆的高度为25m，200t格构式桅杆。

⑷基础的处理

车间地面一般未经过处理，设置桅杆时，需要夯实平整。

再铺设枕木，增加地面承压面积，的大小由下式计算：

F=Pz/R

式中：

F-铺设枕木面积

Pz-起吊时对底座的总压力

R-土壤许用力,土地面积取20t/m2

⑸小车位置的确定及安装

因为小车总重量为36.6t。

故可利用厂方内50t/10t的桥式起重机一次性的将小车运进厂房内的两扇大梁上，根据已确定的桅杆的位置，小车重心到桅杆重心的距离为：

L1=[L2W2-L3W3]/W1

⑹确定缆风绳和卷扬机的位置

缆风绳尽可能对称布置，不得穿越电线。

不得固定在不可靠的建筑物上，设置导向轮来改变角度。

⑺竖立桅杆

首先应考虑用运行式起重机来竖立桅杆，省时，方便，设备简单，由此选择用履带式起重机进行桅杆的竖立工作。

⑻捆大车梁

为防止起吊时捆绳位置产生滑移，在大梁台板上相应处隔开适当尺寸的孔，再在大梁间选有助肋板的部位用枕木撑住以免起吊时大梁向内弯曲，吊装起重量100t以上的桥式起重机时可以捆绑4点，捆绑大梁是用8字形捆法，此种捆法在起吊时两梁相互靠拢的分力较大，易使吊车大梁向里变形，因此在梁间必须撑牢。

⑼布置卷扬机及安装导向轨

1卷扬机布置要得当，并保证操作人员和吊装指挥人员联系方便；

2卷扬机至桅杆底座处的导向滑轮的距离应大于桅杆的高度。

当吊装地限制时，其距离也不得小于卷烟机卷筒直径的2倍，并使钢丝绳引入卷筒时接近水平；

3卷扬机用地锚或借助于其他的构筑物用钢丝绳固定牢靠，不许扭动。

⒊正式吊装

试吊后再仔细检查所有吊具，确认无误后，放可进行正式吊装。

当大车梁被吊到车轮超过轨道顶面200-300m后，停止起吊，同时向就为方向牵拉事先系在大车梁两端的拖拉绳，令其转过一个角度，使桥式起重机的轮槽对准轨道，再缓缓放下，使之安装就位。

⒋调试

在吊装就位完毕后，对桥式起重机进行试运转，综合考虑桥式起重机的安装质量及各连接处的连接质量和各运行机构的协调情况等问题，从而经过进一步调整后，并保证各机构正常运行及可靠。

⒌拆卸放倒桅杆

在桥式起重机就位后就可以拆卸桅杆了，先将桅杆上的滑轮组摘下，拴在桅杆下部做配重用。

在吊车小车上挂上一滑轮组，系在桅杆上半部，缆风绳用卷扬机拉起桅杆。

另外还用卷扬机拖着桅杆底部上端慢放，下端慢拖，直至放倒在地面上。

直立桅杆的受力分析计算：

⑴计算载荷

P=（q+q）k1k

k1——动载系数k2——超载系数

p=（148.64+10）×10×1.1×1.1=1919.5kn

⑵每组滑轮组的受力

P1=P/ncosa

式中：

n-滑轮组数，a-滑轮组重心线与垂线夹角去25度。

P1=1919.5/（4×）=533.2KN

滑轮组处绳端拉力S1=P1×a

式中：

a-单个滑轮组的荷载系数（表2-37）《机械设备安装手册》

S1=533.2×0.094=50.12KN

⑶卷扬机的选择

由于起吊设备（桥式起重机）的总重量及提升过程所用的滑轮的组数，可选用电动卷扬机的规格是：

单卷筒类型，起重能力为20×10KN，绳速为10m/min，电动机功率为55KW。

起重施工安全技术措施如下：

⑴起重机作业做到“五不吊”

1.手势指挥不清不吊；

2.重量不明不吊；

3.超负荷不吊；

4.看不清不吊；

5.捆绑不牢或重心不明不吊；

⑵作业时起重臂下严禁站人，重物勿过司机室；

⑶作业场所照明充足，同道畅通；

⑷不准超载作业，不准斜吊，起升卷筒上钢丝绳不准少于三圈；

⑸吊重行驶时平稳起步，慢行慢停，中途不得维修；

⑹起重机作业现场要有畅通的吊装通道，并与附近的设备建筑物保持一定的安全距离，不得发生碰撞；

⑺6级风时停止作业，并卸载把起重臂放在托架上；

⑻凡是参加施工的人员，必须熟悉起吊方法和工程内容，按方案要求进行施工，并严格执行规程规范；

⑼在施工过程中，施工人员必须具体分工，明确职责，在整个吊装过程中，要切记遵守现场秩序，服从命令听指挥；

⑽吊装时，整个现场由总指挥调配，正确执行总指挥的命令；

⑾在吊装过程中，如因事故中断，必须采取措施进行处理，不得使重物悬空作业；

⑿施工场地必须符合操作要求；

⒀待吊装的设备必须符合吊装要求；

⒁在起吊前应先试吊。

参考文献

《工程施工组织与管理》曹吉鸣林知炎编著

《典型机械设备安装》孙有亮编著

《起重机械与吊装》华玉洁编著

《起重与运输》上海电力建设公司水利电力出版社

《起重机课程设计》北京钢铁学院陈道南主编冶金工业出版社

《起重机安装与维修》陈敢泽编河北科学技术出版社

《工程起重机》顾迪民主编中国建筑工业出版社

设计小结

经过紧张辛苦的一周的课程设计结束了．课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．

说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这1周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感

悟．通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：

有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高

度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练．短短一周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了．老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．

最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪

本方案设计的优缺点

优点：

桅杆的构造简单，维护方便，能吊装高，大，重的结构和设备，占地面积小，操作简单，设备的安装时间短，减少了高空作业。

地面施工难度小，可以一次性将桥式起重机吊装就位，在吊装过程中，桅杆最大受力发生在设备起吊开始时，是一种比较安全的方法。

成本低，提高了劳动生产率，并有较好的经济效益。

缺点：

竖立和移动不便，特别是有构筑物障碍的情况下，竖立更为困难。

吊装的过程中产生较大的水平推力，需增设止推索具，基础需加以处理。

设备座的局部强度和稳定性必须验算，需符合要求，否则需加固。

当吊装的吨位大时不安全，且用规格较大的桅杆。

需要工作人员有较高的技术水平。