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【摘要】由于公司装卸货种的变化,生产中对异形料石没有合适的工属具使用,因此我们利用闲置的集装箱吊具进行多用途改造,应用到实践中以后,提高了装卸效率和作业的安全性。
【关键词】集装箱吊具;改造
改造原因:我公司近期由于生产货种的变化,接卸巨型料石,主要是卸车和装船。料石的形状不规则,重量不均,作业工艺上使用常规的工属具作业效率非常慢且有的异性料石无法完成装卸,存在一定的安全隐患。因此,基于现场生产的实际情况,我们工程技术人员专门针对料石的一般形状进行了研究,最后决定使用集装箱正面吊运机吊装一个独立的集装箱吊具,然后在这个集装箱吊具下方安装专用的工属具进行作业。
改造思路:将一个独立的集装箱吊具根据其结构特点改为装卸巨型料石吊具,并利用集装箱正面吊进行操作。将独立的集装箱吊具的锁头拆下改为集装箱角座孔形式和正面吊用锁头相连接,利用正面吊集装箱锁头进行锁止完成料石的起降装卸,独立吊具的原钢丝绳上吊点做180度翻转方向朝下,改用作下吊点,载荷定为35吨负荷,用来吊卸长度≥5米的料石。在图C、E处焊接新吊点(详见改造前后对照图纸),载荷20吨,用于吊运重量≤5-20吨的料石。
确定了吊具的负荷后,根据原吊具的结构进行分析计算型钢受载荷后的强度是否符合要求。由于原吊具的纵向吊梁为两根28b型工字型钢,翼缘宽度124mm,截面积61.05cm2,查机械设计手册得理论重量为47.9kg/cm,惯性矩IX=7480cm4,抗弯截面系数WX=534.29cm3。为了增加吊具纵向抗弯强度,在原工字型钢的上下翼缘中部各焊接一块长3693mm×宽145mm×厚20mm的45#钢板。原吊具自重:1850kg,载荷集度:q=1850/585.3=3.16kg/cm,原额定载荷:30.5吨,在图B、F处,取动载系数ψ=1.6
对吊具B点处校核:(见图一、图二)
弯矩MB=(1.75×104×76.15+3.16×76.152/2)×1.6=2.147×106kgcm
惯性矩IB=Ix+(14.5×1.23/12+14.62×1.2×14.5)×2=7480+7424.93=15406cm4
抗弯截面系数WB=IB/15.2=15,406/15.2=1013cm3
强度σB=MB/2WB=2.147×106/(2×1013)=1059.7kg/cm2
安全系数n=σS/σB=2400/1059.7=2.26考虑不经常使用(35吨),可用。
对吊具C点处校核:(见图一、图三 )
弯矩MC=(1×104×154.65+3.16×154.652/2) ×1.6=2.535×106kgcm
惯性矩IC=IX+(14.5×23/12+152×14.5×2)×2=7480+13069.33=20549.33cm4
抗弯截面系数WC=IC/16=20,549.33/16=1284.33cm3
強度σC=MC/2WC=2.535×106/(2×1,284.33)=983kg/cm2
安全系数n=σS/σC=2,400/983=2.44可用
计算改造后A处剪切应力:(见图一、图四)
原工字型钢截面积为61.05cm2, A部工字型钢高度250mm,降低30mm,该处截面积为:
SA=61.05-3×1.05=57.9cm2
QA=1.75×104×1.6=2.8×104kg
τA=QA/SA=2.8×104/57.9=483.59kg/cm2≤[τ]=0.6σS/2.5=576 kg/cm2
对吊具吊耳部校核:(见图五)
载荷:P=5×103×1.6=8000 kg
拉应力:σ=P/S=8000/(3×6×2)=222kg/cm2
焊口处拉应力:
σ=0.707P/(1.5×14)=0.707×8,000/(1.5×14)=269.33kg/cm2
对于Q235第一组拉力应力[σ]=1200kg/cm2可用
所以,根据计算得出改造后吊具完全可以满足吊装不规则料石的需要。目前,该吊具已投入使用,效果很好,拆装方便,装卸效率明显提高。
参考文献
[1]《机械设计手册》,化工出版社,第五版.
[2]《工程力学》,中央广播大学出版社,1991年.
【关键词】集装箱吊具;改造
改造原因:我公司近期由于生产货种的变化,接卸巨型料石,主要是卸车和装船。料石的形状不规则,重量不均,作业工艺上使用常规的工属具作业效率非常慢且有的异性料石无法完成装卸,存在一定的安全隐患。因此,基于现场生产的实际情况,我们工程技术人员专门针对料石的一般形状进行了研究,最后决定使用集装箱正面吊运机吊装一个独立的集装箱吊具,然后在这个集装箱吊具下方安装专用的工属具进行作业。
改造思路:将一个独立的集装箱吊具根据其结构特点改为装卸巨型料石吊具,并利用集装箱正面吊进行操作。将独立的集装箱吊具的锁头拆下改为集装箱角座孔形式和正面吊用锁头相连接,利用正面吊集装箱锁头进行锁止完成料石的起降装卸,独立吊具的原钢丝绳上吊点做180度翻转方向朝下,改用作下吊点,载荷定为35吨负荷,用来吊卸长度≥5米的料石。在图C、E处焊接新吊点(详见改造前后对照图纸),载荷20吨,用于吊运重量≤5-20吨的料石。
确定了吊具的负荷后,根据原吊具的结构进行分析计算型钢受载荷后的强度是否符合要求。由于原吊具的纵向吊梁为两根28b型工字型钢,翼缘宽度124mm,截面积61.05cm2,查机械设计手册得理论重量为47.9kg/cm,惯性矩IX=7480cm4,抗弯截面系数WX=534.29cm3。为了增加吊具纵向抗弯强度,在原工字型钢的上下翼缘中部各焊接一块长3693mm×宽145mm×厚20mm的45#钢板。原吊具自重:1850kg,载荷集度:q=1850/585.3=3.16kg/cm,原额定载荷:30.5吨,在图B、F处,取动载系数ψ=1.6
对吊具B点处校核:(见图一、图二)
弯矩MB=(1.75×104×76.15+3.16×76.152/2)×1.6=2.147×106kgcm
惯性矩IB=Ix+(14.5×1.23/12+14.62×1.2×14.5)×2=7480+7424.93=15406cm4
抗弯截面系数WB=IB/15.2=15,406/15.2=1013cm3
强度σB=MB/2WB=2.147×106/(2×1013)=1059.7kg/cm2
安全系数n=σS/σB=2400/1059.7=2.26考虑不经常使用(35吨),可用。
对吊具C点处校核:(见图一、图三 )
弯矩MC=(1×104×154.65+3.16×154.652/2) ×1.6=2.535×106kgcm
惯性矩IC=IX+(14.5×23/12+152×14.5×2)×2=7480+13069.33=20549.33cm4
抗弯截面系数WC=IC/16=20,549.33/16=1284.33cm3
強度σC=MC/2WC=2.535×106/(2×1,284.33)=983kg/cm2
安全系数n=σS/σC=2,400/983=2.44可用
计算改造后A处剪切应力:(见图一、图四)
原工字型钢截面积为61.05cm2, A部工字型钢高度250mm,降低30mm,该处截面积为:
SA=61.05-3×1.05=57.9cm2
QA=1.75×104×1.6=2.8×104kg
τA=QA/SA=2.8×104/57.9=483.59kg/cm2≤[τ]=0.6σS/2.5=576 kg/cm2
对吊具吊耳部校核:(见图五)
载荷:P=5×103×1.6=8000 kg
拉应力:σ=P/S=8000/(3×6×2)=222kg/cm2
焊口处拉应力:
σ=0.707P/(1.5×14)=0.707×8,000/(1.5×14)=269.33kg/cm2
对于Q235第一组拉力应力[σ]=1200kg/cm2可用
所以,根据计算得出改造后吊具完全可以满足吊装不规则料石的需要。目前,该吊具已投入使用,效果很好,拆装方便,装卸效率明显提高。
参考文献
[1]《机械设计手册》,化工出版社,第五版.
[2]《工程力学》,中央广播大学出版社,1991年.