起重机—载荷和载荷组合的设计规则外文翻译资料

 2022-10-26 10:15:53

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起重机—载荷和载荷组合的设计规则

第一部分

总体概括

  1. 适用范围

国际标准化组织8686的这部分创建了适用于计算载荷的方法和用于选择载荷组合的规则，这个国际标准化组织8686参照于国际化标准组织20332，,2332适用于起重机的结构和机械部分，并定义于国际标准化组织4306-1.

它基于刚性结构的动力学分析和弹力学分析但特别的适用于更先进的用于评估载荷和载荷组合的影响和动载荷因素的重要性方法（计算或测试），这也证明了这个标准提供了相对平等的计算规则。

国际标准化组织8686的这个部分适用于两种特别的情况：

  1. 参数的总体形式、内容、范围适用于一些特定类型的起重机的特别要求。
  2. 让设计者、制造者在载荷和载荷组合的构造上达成一致意见，也能够满足起重机的购买者对于一些特定型号的起重机的要求，而这些特别的标准在别的地方不存在。

2相关标准

下面的这些文献全部或者部分的出自于这个文献，而且对于它的摘录也是不可避免的。在一些老的参考书籍中，只有在版本中才会提及它的引用。而对于一些新的参考书籍，相关参考书籍都会在最新的版本中标注（包括修正版）。

国际标准4302，起重机—风载荷的评估

国际标准4306(所有部分），起重装置—词汇

国际标准4310，起重机—测试代码和程序

国际标准20332，起重机—钢结构的能力测试

3术语和注释

鉴于这些文件的使用目的，这些注释和应用范围由国际标准4306给出。

3.1载荷

导致起重机结构或者机械方面的压力变化的外力和内力，位移或者温度。

3.2分析

lt;刚体gt;对于运动或者系统内力的研究，都是以没有弹性的元素为模型的。

3.3分析

lt;弹性体gt;对于相关弹性位移（变形）、运动和系统的内力，都是以弹性元素为模型的。

4符号

如表1所示，这些符号都是由国际标准8686提供的。

表1—主要的符号

符号

描述

引用

Phi;

动力影响因素

到处

Phi;1

作用在多数起重机上的起升和重力因素

6.1.1

Phi;2

起升地面载荷因素

6.1.2.1

Phi;3

突然释放某些载荷时的动力因素

6.1.2.2

Phi;4

行驶在不平坦地面上的动力因素

6.1.3.2

Phi;5

在加速行驶的起重机上的动载因素

6.1.4

Phi;6

动载测试影响因素

6.3.2

Phi;7

由缓冲器引起的碰撞带来的弹性影响因素

6.3.3

Phi;9

有效载荷的无意识损失引起的动力影响因素

6.3.5

HC1—HC4

起重机的起升等级

6.1.2.2—6.1.2.1.4

beta;2

起升等级因素

6.1.2.1.1—6.1.2.1.2；6.1.2.1.5

beta;3

用于决定Phi;3重要性的术语

6.1.2.2

Vh

平稳起升速度，以每秒米计算

6.1.2.1.3（表2b)

Fx,Fx2,Fx4

缓冲力

6.3.3，附录D

gamma;f

计算许可压力的系数

7.3.2，表3，A.2—A.3

gamma;p

局部安全因素

7.3.3，表3,7.3.7.2,7.3.8，A.2—A.3

gamma;m

阻力系数

表3，附录A

gamma;n

应用于高风险时的系数

7.3.6，附录A

m

大多数的有效载荷

6.1.2.2

mʜ

大多数的总载荷

6.1.2.1.1,6.1.2.3,6.3.1，附录D

Eta;m=mʜ-Delta;mʜ

在起重机暂停时的部分起升载荷的大多数

6.3.1

注意：另外的符号被用于附录里，并标有注释。

5概要

5.1通用原则

依照国际标准8686来实施的计算能力证明的目的是在算数上决定起重机在服从制造商的说明指导下的实际操作中是否可以胜任。

这个预防故障的校验方法的基本原则（比如通过屈服值，弹性不稳定性或者疲劳值）就是通过比较由载荷引起的理论压力和相应的起重机结构和机械组成方面的理论应力。

故障预防有时也被用于倾覆稳定性。这时，就是用由载荷引起的理论倾覆力矩和由起重机提供的理论倾覆阻力进行比较。而且，为了确保稳定性或者避免起重机上的部件或者起重机本身不必要的位移力的大小也是有限制的，比如，悬臂支撑绳空载或者起重机滑移。

机械和结构系统的理想和实际几何学之间的差异（比如公差）带来的影响也会被纳入考虑的范围。然而，只有当这些可能会导致超过规定值的压力和外加负载的时候，才需要特别考虑这些标准是否可用。

当把国际标准8686的这部分应用于不同类型的起重机上的时候，应在相同的服务条件和环境下操作，屈服应力也应该明确。

5.2证明计算方法可用性的方法

以下有两个方法用于结构设计或者可用性证明。

  1. 许用应力法：当由组合载荷引起的设计应力和测试中的起重机不同部件和状态下的许用应力进行比较的时候，许用应力的作用就是在考虑到避免比如由于屈服、弹性不稳定性或者疲劳值引起屈服的情况下以测试实验为基准。
  2. 极限状态法：当局部安全因素被用于增加在载荷组合或者和施加的极限状态比较之前的载荷时，比如屈服值或者弹性不稳定性。每个载荷的局部安全因素是以由安全性的可能性和等级决定的载荷为基准建立的。极限状态值包括构件变成反映应力和几何参数的数据变化的抗压强度。如果国际标准8686和国际标准20332一起应用时或者是第二种方法时，这个方法是一个先决条件。

附录A给出了这两种方法的详细描述。

5.3载荷评估

为了计算外加负载的压力时，应该用一个起重机的合适模型。在国际标准8686的这部分的规定下，从经验、实验或者计算来看，导致时变载荷作用的载荷被评估为等价静态载荷。刚体的运动分析和动态因素可以用来预估应力在弹性系统中模拟时的反应。也可以用弹塑性运动分析或者屈服测试进行评估，但为了反应工况，起重机的理想运行模型是必需的。

不管是许用应力法还是极限状态法，在考虑稳定性和位移的情况下，载荷、载荷组合或载荷因素应该被赋予指定值，不管是在考虑到其他国际标准下基于经验还是在可行的条件下基于实验或者数据。国际标准8686的这部分参数应该是确定的。

当特殊载荷不能发生的时候（比如，被用于室内的起重机的风载荷），这时，这个载荷子计算的时候可以被忽略。同样的，当载荷由以下条件引起的时候也可以被修改

  1. 起重机指示中禁止的情况，
  2. 在设计时没有表现出来的特点，或者
  3. 在起重机的设计中已经被预防或者禁止的情况。

如果一个可能性的证明计算法被应用，那么相关的情况，特别是合理的屈服可能性都应该被标明。

5.4载荷种类

当决定载荷效应的时候，条款6给出了载荷和用于计算的这些因素的值的等级。

注意：从这些等级中选出的应用于特殊起重机的个别值是从可应用于特殊类型起重机的国际标准8686中得到的（见前言）。

在起升状态中的起重机的载荷被划分为常规载荷、偶然载荷、特殊载荷和其他载荷。个别其他载荷只有在他们和纳入考虑的起重机相关或者它的用途相关时才被考虑进来，如下。

  1. 常规载荷，在常规的操作中都会出现的载荷，在预防由屈服、弹性不稳定性和疲劳引起的故障的计算中都会被考虑。他们由重力或者大多数起重机在行驶和制动中的加减速或者是位移引起。
  2. 偶然载荷及其影响不经常出现，以至于在疲劳评估中会被我们忽略。包括由运行时的风、雪、冰、温度和偏移引起的载荷。
  3. 特殊载荷及其影响同样不经常出现，也同样的在疲劳评估是被忽略。它们由测试、非运行风、缓冲力、由停止造成的倾斜、运行部分的故障和起重机组成的外部激励引起的载荷。
  4. 其他载荷包括装配载荷、拆除载荷、走台上和各通道上的载荷。

载荷的分类并不是其重要性的或者是危险程度的象征：尽管装配载荷、拆除载荷是最后一类载荷，但是也应特别注意。因为在操作阶段也有很多这方面的事故发生。

6载荷及其应用系数

6.1常规载荷

6.1.1作用在起重机质量上的起升和重力影响因素

起重机的自重除了起重机本身的结构，还包括起重机工作时始终附着在机上的某些部件。对于一些起重机和它的相关应用来说，它的自重还包括集结在部件上的物料，比如煤或者粉尘。

由起重机质量引起的重力应该乘以系数Phi;1，

Phi;1=1plusmn;a，0le;ale;0.1

这样，当我们在起升有效载荷离开地面的时候，起重机结构的振lambda;动刺激也考虑进来了。为了反应振动频率的上限和下限，这个系数总有两个值。

系数Phi;1应该被用于起重机结构和其支撑的设计中；在通常情况下，为了准确的找出起重机构件和组成中载荷的精确值，这个系数的两个值都会被应用。

附录B给出了系数Phi;的全部应用。

6.1.2总载荷的竖直方向的惯性和重力影响

6.1.2.1起升不受限制的地面载荷

6.1.2.1.1总体概括

当起升不受限制的地面载荷时，起重机会受到将载荷从地面传送到起重机的动力效应的影响。由于总载荷的质量，通过乘以重力、mʜ和系数Phi;2，这些动力效应也应该被考虑进来，详见图1.

总载荷的质量包括有效载荷的质量、起升附件及其悬浮的卷扬绳。

图1—起升地面载荷时的动力效应

系数Phi;2计算如下：

Phi;2=Phi;2,min beta;2·Vh

beta;2 参照表2的起重机的起升等级的系数

Vh 参照表2b选出来的在运行系统中的以m/s计算的特征起升速度

Phi;2,min 参照表2c得出的Phi;2的最小值

6.1.2.1.2起升等级

参照起重机及其支撑的弹性性能，起重机的起升性能被划分为HC1到HC4四个等级。起升等级由表2a给出，等级在特征垂直载荷位移delta;的基础上进行选择。

表2a—起升等级

起升等级

特征垂直载荷位移delta;

beta;2(s/m)

HC1

0.8mle;delta;

0.17

HC2

0.3mle;delta;lt;0.8m

0.34

HC3

0.15mle;delta;lt;0.3m

0.51

HC4

delta;lt;0.15m

0.68

载荷位移delta;，应该由起重机及其支

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