工程塔吊中的理论力学塔吊,即塔式起重机机身很高,像塔,有长臂,轨道上有小车,可以在轨 道上移动,工作面很大,主要用于建筑工地等处塔吊一般用于建筑施工、货物 搬运、部分事故现场处理等场合,主要作为材料、货物等的高空运输或质量较大 物体的运送的工具塔吊一般由外套架、回转轴承、塔冒、平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂(吊臂)、 起重臂拉杆、电源、支架、变幅小车,起重吊钩、驾驶室等几部分组成另外工 作时塔机安全装置还应主要包括:行程限位器和荷载限制器行程限位器有:起 升高度限位器、回转限位器、幅度限位器1塔吊静力学分析塔吊静止时(考虑有载荷情况,且忽略风力),其主要受四个力作用,左侧 重物,右侧重物的重力,机构自身重力,地面对其的约束力(可分解为沿X轴 Fx的和y轴的Fy),以及一个附加力偶空载时为保证塔吊不会向左倾倒,整个构件必须满足平衡方程:刀MA=O, W2 a+FBb-Wl(b+e)=O; 限制条件FB三0.安全的前提下,要保证机身满载是平衡而不向右倾倒,则必须EMB=0, W2(a+b)-FAb-Wl-Wmaxlmax=0; 限制条件FA20.如图对塔吊左侧的平衡臂,由平衡条件得EFx=0, Ficos。
二Fx;EFy=0, Fisin 9 +Fy=W2+m1g;EM=0, (Fisin 9 -W2)l1=m1gl2;2 塔吊工作时的运动情景分析动力情况:1塔吊受到动力装置提供的动力矩M的作用2重物自身受重力Mg作用3塔吊工作时还要考虑风力的作用,即受F风力的作用4重物受到吊索提升的力F的作用运动情况:1 重物在塔吊吊索的提升下在竖直方向向上或向下平动;2 重物在变幅小车的作用下沿水平方向向左或向右平动;3 在旋转机构的作用下塔吊吊臂在水平面内转动,从而带动重物在水平面上转 动以地面作为固定参考系,连体基建立在塔吊吊臂上当重物同时参与三个分运动 时,则重物的绝对运动是重物三个分运动的合运动过程分析:第一阶段,重物在塔吊吊索的提升下竖直上升运动,先匀加速,后匀速,再匀减 速,当到达所需高度时,重物停止上升;第二阶段,变幅小车沿吊臂运动,带动 小车平动,当到达所需位置时,重物停止平动;第三阶段,吊臂在旋转装置的作 用下旋转,带动重物旋转到所需位置的正上方,停止旋转;最后,吊索带着重物 下降到所需地点我们仅对第二阶段分析:变幅小车带动重物以速度V0水平匀速运动,由于突然刹车,重物会因惯性绕O点向前摆动,这时会产生很大的惯性力。
变幅小车刹车后,取自然坐标系 列运动微分方程:mg dv/dt二-mg sin 9 mg v/l=F-mg cos 9 由式②得:F=mg(cos 9 +v /gl)其中v及cos 9均为变量由式①知重物做减速运动,故可判 断出在初始位置9=0时吊索的拉力最大,最大为:Fmax=mg(1+v0 /gl)可见,变幅小车的行走速度不能太大,应力求平稳;在不影响塔吊工作安全的 条件下,吊索尽量长些,以减小动荷因数根据塔吊的动力学分析情况可知,在塔吊操作时,应当尽量使运动保持平 稳,加速度要尽可能的小,以避免产生过大的惯性力或惯性力力矩另外也应当 避免多种运动情况同时出现,这样既有利于操作又有利于安全。