起重机

LTM 1200-5.1型吊车]]
起重机,指用吊钩或其他取物装置吊挂重物,在空间进行升降与运移等循环性作业的机械。起重机有很多分类,“吊车”、“塔吊”、“天车”、“桁车”等俗称指的就是起重机中的一类或几类。

历史
作为生产生活中起升重物的需要,古代各个文明中均发展了具有自己特色的起重机械雏形,如中国古代的桔槔、辘轳等,但现代起重机械起源于欧洲。

古希腊
公元前6世纪末,古希腊人发明了用于起吊重物的起重机。考古表明最晚到公元前515年,吊装夹具和的痕迹就已经出现在了希腊神庙的石块上。在这些石块上,有用于起升的孔,这些孔通常位于重心上方,或者对重心上方的一个点对称。考古学家认为这些迹象表明当时已经有了起重机的存在。

无论如何,许多现存罗马建筑的石块已经远超polyspastos所处理的大小,这表明,罗马人的起重能力已经发展到了很高的水準。在巴勒贝克的朱庇特神庙,额枋石块每块重达60吨,飞檐石块每块都超过100吨,且它们大都被提升到了19米左右。

古罗马工程师们依靠两种措施吊装大型物体:一是希罗所建议的提升塔(lifting tower),提升塔是由平行的四根桅杆组成的方塔架;对踏轮起重机(magna rota)最早的记载发现于约1225年的法国档案文献,在航海行业方面,乌得勒支最早使用岸上起重机是1244年,安特卫普是1263年,布吕赫是1288年,汉堡是1291年,而在英格兰到1331年才有踏车起重机的记载。

工业革命时期
,液压起重机的发明者]]

随着工业革命的到来,被用来在码头装卸货物的第一台现代起重机正式产生。1838年,工业家、商人威廉·阿姆斯特朗男爵设计了一台液压式水力起重机。在他的设计中,用一个在密闭圆柱缸中的柱塞来产生承载能力,而通过阀门调节缸中液体量来赋予柱塞所需的力。

1845年,曾有一个从遥远的水库为纽卡斯尔居民提供自来水的计划。阿姆斯特朗参与了该计划,他建议纽卡斯尔公司用镇子低处多余的水压来驱动一台他的液压起重机,用来将煤炭装到码头岸边的驳船上面。他声称他的发明可以比传统起重机更加高效和便宜。该公司接受了他的建议,事实证明,安装在码头岸边的三台起重机非常成功。

液压起重机的成功让阿姆斯特朗于1847年在纽卡斯尔成立了阿姆斯特朗-惠特沃斯公司来为起重机和桥梁生产他的液压机械。他的公司很快就收到了来自爱丁堡和北方铁路以及利物浦码头的液压起重机订单,和来自格里姆斯比的液压大门的订单。在1850年,该公司拥有300名员工,年产45台起重机,而到了1860年代初期,它拥有约4000名员工,每年出产超过100台起重机。

他于1883年受意大利军队委托建造的一台起重机,直至1950年代中叶仍在使用,已经年久失修的起重机现在还矗立在威尼斯。

机械原理
牌起重机,巴西里约热内卢Sermetal造船厂。事故发生的原因是缺乏维护和滥用。]]

起重机设计的三个基本要素是:一、它要能负重;二、它不能翻倒;三、它不能断裂。

负载能力
起重机利用一个或多个简单机械来获取机械优势的。

  • 杠杆:一台平衡的起重机包含了一个围绕“支点”旋转的横梁。通过杠杆的原理,可以在较长的一端用相对小的力,来平衡较短的一端的相对大的负载。负载与所施加力的比率就是杠杆较长臂与较短臂的长度比,这就是机械优势。
  • 滑轮:一台臂架型起重机会有一个倾斜的支撑(“吊臂”)来支撑一个定滑轮组,由绳索在这个定滑轮组和一套连接重物的动滑轮组之间缠绕。当绳索的自由端被手或卷扬机拉动的时候,滑轮系统会给重物提供一个等于施加力乘以滑轮组之间绳股数的大小的力。这也是机械优势。
  • 液压缸:可直接用于提升负荷,或间接移动承载了另一个提升装置的起重臂或梁。

像所有的机器一样,起重机也遵循能量守恒定律。这意味着输出给负载的能量不会超过输入机器的能量。例如,如果一个滑轮系统能够提供10倍的施加力,则负载动作的距离就会只有施加力的十分之一。因为能量正比于力和距离的积,输出能量被保持大致等于输入能量(在实践中,由于摩擦等因素造成能量损失,还会略小一些)。

稳定性
对于稳定性,起重系统各个部分的力矩和必须接近于零,才能确保吊车不翻。实践中,负载被允许的最大值(“额定载荷”)一定会比导致倾翻的负载要小,从而提供了安全余量。

根据美国的现代起重机标准,履带式起重机的额定载荷是倾翻载荷的75%,带支腿的流动式起重机的是85%。起重机设计的这些要求和安全相关的一些其他方面由美国机械工程师学会在标准ASME B30.5-2014 “Mobile and Locomotive Cranes”(流动式和移动式起重机)中做出规定。

安装在船舶或海上平台上的起重机的标准由于由于船体运动产生的动态负载而更加严格一些。此外,船只或平台的稳定性也必须加以考虑。

对于固定底座或主梁式起重机,吊杆、臂和负载产生的力矩由底座或主梁抵消。基座内的应力必须小于该材料或起重机被破坏的屈服应力。

分类
概述
按结构可分为桥架型起重机、缆索型起重机和臂架型起重机三大类,按取物装置可分为吊钩起重机、抓斗起重机、电磁起重机等十五类,按照移动方式可分为固定式起重机、爬升式起重机、便移式起重机、径向回转起重机、行走式起重机五大类,按照驱动方式可分为手动起重机、电动起重机、液压起重机三类。还有按照回转能力、支承方式、操作方式等来分类的。

桥架型起重机
桥架型起重机,俗称“行车”,包括桥式起重机、门式起重机和半门式起重机,它们的区别在于桥架梁的支承方式分别为全部直接支承在轨道上,全部通过支腿支撑在轨道上,和一边直接支承一边通过支腿支承在轨道上。

桥式起重机,俗称“天车”,工业环境中的一种常见起重机,其取物装置悬挂在能沿桥架运行的起重小车、或臂架起重机上,且桥架梁通过运行装置直接支承在轨道上。

抓-{}-斗車
抓-{}-斗車是一種類似夾娃娃機的大型夾子,是種移動型的吊車。主要用於夾取大型貨物。在台灣需要抓-{}-斗車移動式起重機證照及大貨車駕照才可以擔任司機。抓-{}-斗車共五個握把兩個按鈕,可控制其抓取力道。

天车吊
天车吊指在高空运行的起重机,包括单梁起重机、双梁起重机。广泛用于工厂、仓库、料场等不同场合吊运货物。有地面和操纵室两种操作形式。操纵室有开式、闭式,可安装在左边或右边,入门方向有侧面或端面。

参考文献

评论 (0)

  • 还没有评论,来抢沙发吧。