塔式起重机附着安全性检测方法

摘要

本发明提供了一种塔式起重机附着安全性检测方法，该方法通过建立塔式起重机的数学结构模型确定塔式起重机的塔顶系统与塔身及附着装置位置的力传递关系，在施工现场只需对塔机系统进行振动参数测试，得到塔式起重机的固有振动频率以及吊重在竖直方向的最大振幅，进而根据塔式起重机的塔顶系统与塔身及附着装置位置的力传递关系即可得到附着装置的刚度系数以及塔身连接附着装置位置的应力情况，由此判断塔式起重机附着装置的安全性。本发明方法可以分析塔机可能出现的危险工况，发现塔身和附着装置可能超限值的部位，以便即时采取应对措施，对使用临时设计附着装置的塔机的安全使用可起到有效的保障作用。

主权项

塔式起重机附着安全性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：a）建立塔式起重机的数学结构模型，通过该数学结构模型确定塔式起重机的塔顶系统与塔身及附着装置位置的力传递关系；b）运行塔式起重机的起重小车至起重臂的末端部，让起重小车起升机构的吊重为mW，mW小于或等于起重臂末端部额定吊重mWmax的1/2，操作起升机构使吊重从距离地面3～5米高度以工作速度下降至距地面1～1.2米高度时制动停止，使塔式起重机振动，测量其振动周期TW；c）运行塔式起重机的起重小车至起重臂的末端部，让起重小车的起升机构分两次吊重重量为不同的mW(1)和mW(2)，MW(1)和MW(2)均小于或等于起重臂末端部额定吊重mWmax的1/2，分别操作起升机构使吊重从距离地面3～5米高度以工作速度下降至距地面1～1.2米高度时制动停止，使塔式起重机振动，测量两次振动时吊重在竖直方向的最大振幅XW(1)和XW(2)；d）运行塔式起重机的起重小车至起重臂的最大吊重对应的最大幅度位置，让起重小车的起升机构分两次起吊重量为不同的mM(1)和mM(2)，MM(1)和MM(2)均小于或等于起重臂最大额定吊重mMmax的1/2，分别操作起升机构使吊重从距离地面3～5米高度以工作速度下降至距地面1～1.2米高度时制动停止，使塔式起重机振动，测量两次振动时吊重物在竖直方向的最大振幅XM(1)和XM(2)；e）根据步骤b）测量的振动周期TW，按以下公式运算得到塔式起重机数学结构模型的固有振动频率ω： ω = 2 π T W ; f）根据塔式起重机数学结构模型的固有振动频率ω求得塔式起重机附着装置的刚度系数K；g）由刚度系数K，以及塔式起重机塔身顶部已知静载荷，确定塔式起重机塔身连接附着装置位置截面的静态弯曲应力σ；h）通过联立方程： X W ( 1 ) = b W 1 ( m W ( 1 ) + m 0 ) b W 2 X W ( 2 ) = b W 1 ( m W ( 2 ) + m 0 ) b W 2 和 X M ( 1 ) = b M 1 ( m M ( 1 ) + m 0 ) b M 2 X M ( 2 ) = b M 1 ( m M ( 2 ) + m 0 ) b M 2 ; 分别求得起重臂末端部位置的振动系数bW1和bW2，以及起重臂最大吊重位置的振动系 数bM1和bM2；然后分别运算得到起重小车在起重臂末端部额定吊重mWmax时，下降制动在竖直方向最大振幅XWmax，以及起重小车在起重臂最大吊重对应的最大幅度位置的额定吊重mMmax时，下降制动在竖直方向最大振幅XMmax，即： X W max = b W 1 ( m W max + m 0 ) b W 2 , X M max = b M 1 ( m M max + m 0 ) b M 2 ; 其中，m0表示起重小车上吊挂负重的吊具的质量；i）根据刚度系数K和竖直方向最大振幅XWmax、竖直方向最大振幅XMmax，结合起重臂与塔身连接附着装置位置的力传递关系，分别求取起重小车在起重臂末端部额定吊重mWmax时，塔式起重机塔身连接附着装置位置截面的最大动态弯曲应力σd,Wmax，以及起重小车在起重臂的最大吊重对应的最大幅度位置的额定吊重mMmax时，塔式起重机塔身连接附着装置位置截面的最大动态弯曲应力σd,Mmax；j）分别计算起重小车在起重臂末端部额定吊重mWmax时塔式起重机塔身连接附着装置位置截面的最大弯曲应力σWmax=σ+σd,Wmax，以及起重小车在起重臂最大吊重对应的最大幅度位置额定吊重mMmax时，塔式起重机塔身连接附着装置位置截面的最大弯曲应力σMmax=σ+σd,Mmax，若σWmax和σMmax中任一个超过塔式起重机塔身截面的弯曲应力限值σP，则判定塔式起重机安全性不可靠。