劉洪軒1,謝家學2,田常錄1 LIU Hong-xuan, XIE Jia-xue, TIAN Chang-lu (1.江南大學 機械工程學院,江蘇 無錫 214112;2.無錫吊藍機械制造有限公司,江蘇 無錫 214125)
[摘 要]對高處作業吊籃懸掛機構的吊臂及鋼絲繩進行了靜力學和穩定性分析,探討了吊臂破壞的主要形式,分析了斜拉鋼絲繩傾斜角與起重力、預緊力與極限載荷的關系,提出了提高懸掛機構承載能力的措施,具有一定的工程指導意義。 [關鍵詞]吊籃;鋼絲繩預緊力;穩定性;結構強度;極限載荷;靜力分析
高空作業吊籃廣泛應用于建筑、機械行業,其吊臂及斜拉鋼絲繩的工作可靠性不僅關系到施工的進程,更關系到施工人員的人身安全。根據高空作業吊籃國家標準,本文在靜態工況下對其進行簡單分析,選取要求如下:①吊籃所用承載的結構零部件為塑性材料時,按材料的最低屈從強度值計算,其安全系數應不小于2;②吊籃所用承載的結構零部件為脆性材料(如鑄鐵、玻璃纖維)時,按材料的極限值計算,其安全系數應不小于5。 1 吊臂和拉索的力學分析 在施工過程中,鋼絲繩在提高機構的提升能力上起著關鍵性的作用,其質量的好壞和安全系數的高低是工程中關心的主要問題。為此,我們在預緊和極限載荷作用下對其進行了分析。 1.1 預緊力作用下受力分析 在實際施工當中,為了提高懸掛機構的提升能力以及減小吊臂承受載荷,往往要對鋼絲繩進行預緊處理。在預緊力T0作用下,吊臂發生向上彎曲,如圖1所示。此時危險截面在立柱端,吊臂最大彎矩Mmax=T0lsina,則正應力s1=Mmax/W≤[s]1,預緊力作用下所產生的撓度 w0=T0l3sina/3EI。式中T0為預緊力,a為斜拉鋼絲繩與吊臂的夾角,l為吊臂長度。I為吊臂的慣性矩系數,E為彈性模量。 鋼絲繩受到正拉力T0作用,微量拉伸Dl0=T0l0/EA0,此時正應力s2=T0/A≤[s]2。式中A0為鋼絲繩的橫截面積,l0為斜拉鋼絲繩的長度。
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