載重吊籃的設(shè)計(jì)與校核

張經(jīng)緯

摘 要：起重設(shè)備安裝完成后，需要對設(shè)備進(jìn)行靜載與動(dòng)載試驗(yàn)，本文提出了一種可承載5T的吊籃設(shè)計(jì)，并進(jìn)行有限元校核計(jì)算。

關(guān)鍵詞：載荷試驗(yàn) 吊籃 有限元計(jì)算

1.簡介

安裝單位在進(jìn)行起重設(shè)備安裝完成時(shí)，載荷試驗(yàn)在起重設(shè)備安裝過程中占有重要的地位，根據(jù)《GB/T 22415-2008 起重機(jī)對試驗(yàn)載荷的要求》，需要按照廠家規(guī)范或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行載荷試驗(yàn)。此時(shí)，如果現(xiàn)場沒有專門的吊裝配重塊，使用其他經(jīng)過標(biāo)定的重物進(jìn)行吊車載荷試驗(yàn)時(shí)，往往由于吊車噸位較大，需要的重物較多，如果單純的將重物豎直疊放，可能會(huì)導(dǎo)致重心過高，在進(jìn)行載荷試驗(yàn)時(shí)會(huì)增大配重傾覆的概率。

本文從這一實(shí)際情況出發(fā)，使用現(xiàn)場常用型號的H鋼與碳鋼板，制作一種專門用來盛放重物的吊籃，簡化載荷試驗(yàn)的施工步驟，降低實(shí)驗(yàn)過程中配重的傾覆概率，便于吊車載荷試驗(yàn)的順利進(jìn)行。

2.載重吊籃規(guī)格

本文中所介紹的吊籃噸位為5T，平衡梁的尺寸針對現(xiàn)場經(jīng)常使用的各種配重，同時(shí)匹配相應(yīng)的試驗(yàn)載荷系數(shù)，進(jìn)行吊籃的設(shè)計(jì)。同時(shí)，該種平衡梁使用常見型號的H型鋼與碳鋼板作為制作材料，初步制作完成后進(jìn)行噴砂、刷漆處理后，能夠多次重復(fù)利用，節(jié)省施工成本。

載重吊籃不僅能夠用于起重設(shè)備的載荷試驗(yàn)，而且在吊裝過程中，如果遇到安裝的設(shè)備重心不在幾何中心上時(shí)，在設(shè)備周圍懸掛載重吊籃，從而起到調(diào)平的作用，避免了施工過程中因?yàn)榈跛骶呤芰Σ痪鴮?dǎo)致的危險(xiǎn)系數(shù)增大，提高了施工水平。

3.載重吊籃制作

載重吊籃使用HW200的工字鋼與δ50mm的吊耳板組成，吊耳板與H鋼、H鋼與H鋼之間通過焊接方式固定，焊腳高度需高于母材厚度的70%，同時(shí)滿焊。由于吊籃屬于吊裝范圍內(nèi)的重要設(shè)備，故在焊接完成后需進(jìn)行必要的無損檢測作業(yè)，保證焊接達(dá)到規(guī)范要求。

從節(jié)省成本、優(yōu)化施工資源配置的目的出發(fā)，吊籃制作完成后，應(yīng)盡量滿足重復(fù)利用的要求。為了能過多次利用吊梁完成載荷試驗(yàn)要求，就需要進(jìn)行必要的防腐處理，故在制作完成后，需要進(jìn)行整體噴砂、油漆等防腐處理，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)銹蝕等情況。結(jié)構(gòu)的具體尺寸如下：

4.有限元計(jì)算

吊籃設(shè)計(jì)完成后，為了保證吊籃設(shè)計(jì)的安全性與可靠性，本文通過三維建模軟件先進(jìn)行1：1的立體建模，建模完成后導(dǎo)入有限元模擬軟件中，進(jìn)行吊籃工作時(shí)的真實(shí)情況模擬。

本次有限元校核中，將模擬吊籃吊起5T的配重，得到如下圖所示的應(yīng)力云圖與形變云圖，詳細(xì)情況如下圖所示：

由上圖可知，在模擬吊籃在5T配重的載荷下，本文所涉及的吊梁最大形變量為0.0008mm，最大應(yīng)力為168Mpa，滿足Q235材料的使用要求。

5.結(jié)束語

由上述結(jié)論可知，本次設(shè)計(jì)的吊梁能夠滿足施工要求，在進(jìn)行5T配重的載荷試驗(yàn)時(shí)，能夠使配重均勻分布，在載荷試驗(yàn)時(shí)最大限度的降低配重的重心，高穩(wěn)定性，避免配重的傾覆，從而提高施工作業(yè)的安全系數(shù)，并在一定程度上節(jié)省施工成本，達(dá)到優(yōu)化施工資源的目的。同時(shí)，吊籃的應(yīng)用范圍不僅僅適用于吊車的載荷試驗(yàn)，而且能夠應(yīng)用于幾何外形不規(guī)則、重心不易確定的吊裝作業(yè)情況下，將吊籃布置于設(shè)備周圍，達(dá)到調(diào)平的目的，避免了施工過程中因?yàn)榈跛骶呤芰Σ痪鴮?dǎo)致的危險(xiǎn)性系數(shù)增大，提高了施工水平。

此種5T吊籃的設(shè)計(jì)，經(jīng)過有限元軟件校核后，能夠在不同情況下滿足小型起重設(shè)備進(jìn)行載荷試驗(yàn)的要求，同時(shí)由于進(jìn)過防腐處理，設(shè)備能夠進(jìn)行重復(fù)利用，節(jié)省了資源，并且由于吊籃的面積較大，可以將配重塊均勻的布置于吊籃中，最大限度的降低重心，提高配重的穩(wěn)定性，進(jìn)而增加了載荷試驗(yàn)的安全系數(shù)，為施工提供便利。