1、 通过本章学习要求掌握钢材的基本知识及其力学性能,能根据使用要求,选择对应的钢材和对设备的用材进行辨识;掌握最基本的材料力学知识;以及掌握机械工艺基本知识。1.构件的承载能力 材料力学研究构件在外力作用下的变形、受力和破坏的规律,为在保证构件安全、经济的前提下,选用合理的材料,确定合理的截面形状和尺寸提供理论依据。构件的强度、刚度和稳定性与其所使用材料的力学性能有关,而材料的力学性能需要通过试验来测定。材料力学从根本上讲重点要解决的是构件在不同状态下的承载能力,满足由各种各样材料组成的构件在载荷作用下能正常工作。即每一个构件均应有足够的承受载荷的能力,简称为承载能力。承载能力的形式、大小主要由
2、以下三方面来衡量:(1)足够的刚度(2)足够的强度(3)足够的稳定性 综上所述,为了保证构件安全可靠地工作,构件必须具有足够的承载能力,即具有足够的刚度、强度和稳定性,这是保证构件安全工作的三个基本要求。所谓杆件是指纵向的尺寸远远大于横向的尺寸的构件。如果杆件的轴线是直线,且各横截面都相等,这种杆件称为等截面直杆,简称为等直杆,是材料力学研究的基本对象。在实践中杆件会受到各种形式的拉力或压缩力、剪切、扭矩、弯矩的作用,从而引起杆件的变形形式也是各式各样的。杆件的基本变形形式主要有以下四种,见表1-1。2杆件变形的基本形式(1)拉伸和压缩(2)剪切(3)扭转(4)弯曲 在起重作业中,要使用各种各
3、样的机器,如起重机、汽车等。机器是由许多构件装配成整体的,构件是机器中运动的单元。各类机器的构造、性能和用途是不一样的,但它们都具有以下三个共同特征:第一,都是由零部件组合而成。第二,具有一定的传动方式,各构件之间具有确定的相对运动。第三,都能利用机械能来完成有用功或转换机械能。机械设备通常是一个或几个基本机构所组成。主要常用的是平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构。1带传动(1)带传动的工作原理(2)带传动的类型 按传动带的横截面形状,带传动分为平带传动、V带传动、圆带传动和同步齿形带传动。2链传动(1)链传动的组成(2)链传动的应用范围(3)链传动的类型3.齿轮传动(2)齿轮传动的分类(1
4、)齿轮传动的特点1.液压传动的工作原理 液压传动是利用密封容器内的液体(常用油液或其他合成液体)作为介质用来传递动力或控制动作的一种传动方式。目前,在各类机械设备中已普遍应用液压技术。总之,液压传动除工作介质油液外,主要由四部分组成,它们是:动力装置液压泵执行装置液压缸或液压马达控制装置各种控制阀辅助装置油箱、油管、压力表、过滤器等图1-19 滚动轴承 通过培训掌握较复杂设备安装图的识图方法,看懂较复杂设备安装图;了解吊装方案的一般内容,能够领会吊装方案;能够制作管式桅杆,掌握管式桅杆的简单计算;熟悉卷扬机、电动葫芦的性能和故障排除方法。1.较复杂设备安装图的识图要求2.设备安装图 制造厂或设
5、计单位根据设备工作要求画出设备安装图。在设备安装施工时,必须按图样要求进行安装和验收。看图时应注意如下几项:1)看说明书、图例和图样总目录2)看基础平面图3)看设备安装图4)对于复杂的设备安装图,要从整体到各零部件,按安装顺序逐一仔细读图,边看边分析,了解该设备安装的要领。3.平面布置图(1)设备安装平面布置图(2)屋面构件施工平面布置图图2-1 某机修车间设备安装平面布置图1.直立单桅杆单侧吊装受力计算2.斜立单桅杆的受力计算1.卷扬机性能 2.电动葫芦性能3.故障排除 训练1 识读较复杂的设备安装图训练2 斜立单桅杆的受力计算图2-16 斜立钢管桅杆起吊设备图 通过本章学习,掌握物件的水平
6、运输、翻身作业的方法及注意事项,懂得设置缆索起重机的方法、50t桥式起重机的吊装方法、75t/h锅炉的吊装方法以及中型塔类容器的吊装方法,并能组织施工作业。设备的水平运输,可分为一次运输(或叫长途运输)和二次运输(或叫短途运输)。将设备从制造厂运到其他地方的仓库、堆场或工地的运输属于一次运输,运输距离较远,通常采用水路、铁路或公路运输;从转运地点(车站、码头)或工地的仓库、堆场、组装场地上的设备运至安装现场以及将设备搬运就位等的运输,属于二次运输,运输距离较短。一般采用半机械化的运输方法,常用的方法是利用拖排运输。本章主要介绍利用拖排运输中小型设备的方法和注意事项。1拖排运输的方法及特点(1)
7、拖排运输的原理(2)拖排的结构(3)拖排运输的特点2常见拖排搬运设备的方法(1)旱船滑移法(2)滚杠搬运法(3)轻便轨道运搬运法(4)滑台轨道滑运3.拖排运输设备时的注意事项1.设备翻身的方法按照设备翻转时的位置,设备翻身有:空间翻转法、翻滚法两种方法。设备在空中翻转称为空间翻转法;设备在地面上翻转称为翻滚法。(1)将设备旋转180(空间翻转法)(2)将物体旋转902.设备翻身的受力情况(1)起始状态(2)当设备处于垂直状态(3)最终状态 设备(物体)翻身必须注意两方面:千斤绳的受力变化和安全。1.千斤绳的受力变化2.安全 选千斤绳时,必须按照该吊点的最大受力进行选择。设备旋转过程中,千斤绳与
8、设备的相对位置发生变化,绑扎千斤绳时,注意千斤绳与设备的间距,严防设备与千斤绳碰擦。设备翻身时,千斤绳、设备、起重机械均处于动态过程,需要多人通力合作才能实现。因此,在操作时,必须注意:1)千斤绳能承受该吊点的最大受力。2)吊点B所用千斤绳的长度可以调节。3)吊点B所用千斤绳的长度在未进行调整前,必须锁死。手动葫芦可用铁丝将手动链与承重链绑扎牢固;利用滑车组调节长度时,可利用钢丝绳绳卡将抽头钢丝绳与千斤绳夹死。4)严禁千斤绳与设备碰擦。5)在吊点B放松时,及时调整设备高度,避免设备碰擦地面。缆索式起重机又称为悬索起重机、走线滑子,常见于桥梁、矿山作业现场,用于输送小型物体、矿石。在建筑安装工程
9、中,多用于屋面结构板输送。1缆索式起重机的设置方法2注意事项1)缆索式起重机最好选用工厂生产的成品设备。2)如现场临时使用时,必须进行受力计算,经高级工或工程师审核后实施。制作时注意材料选用、施工质量。3)承载缆索必须保证一定的预拉力,不可过大、过小。4)起重小车在行走时,注意牵引索、起重索的配合。桅杆通常被称为抱杆、扒杆,桅杆式起重机是制作和使用比较简单的一种起重机械,也是设备吊装常用的起重机具。1钢管桅杆的结构单管桅杆通常采用无缝钢管或钢管外加角钢加强的结构形式2钢管桅杆的立、拆方法(1)滑移法(2)旋(扳)转法(3)正装(拆)法(4)倒装(拆)法 在锅炉本体施工前,应根据实际情况选择切实
10、可行的起重设备。由于汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机具有操作灵活,使用方便,不需要制作专用基础、不需要设置缆风绳等优点,在条件许可的情况下,可优先选用。如施工场地较小,施工周期较长,上述三种起重机不适宜使用时,可根据现场实际情况合理选择桅杆、桅杆式起重机,或利用锅炉钢架进行吊装作业。由于桅杆式起重机技术成熟,操作较灵活,作业范围较广,起重量较大,是此类设备中的首选。以桅杆式起重机为例,说明75t/h燃煤锅炉吊装方法的选择。1.已知条件1)明确本次吊装的设备、部件明细,安装位置。2)了解本单位的桅杆式起重机的起重能力,大致确定桅杆式起重机的型号,列出其起重性能表。3)与施工技术人员一起绘
11、制吊装平面布置草图,基本明确桅杆式起重机位置、各部件组装位置、安装位置。2.桅杆式起重机受力情况的分析 中型塔类容器通常指的是质量大于40t小于100t,吊装高度不超过20m的普通立式设备。此类设备的吊装方法常用桅杆滑移法和扳转法进行吊装。1.滑移法吊装 桅杆滑移法吊装设备(见图3-23),就是起吊桅杆面向设备基础中心倾斜一定的角度,待吊设备平卧,头部靠近设备基础,设备轴线与基础中心和桅杆中心成一线,设备尾部装尾排行走或用流动起重机送尾,设备吊点在设备顶部头盖处或在设备重心以上的筒体两侧。当起吊滑轮组提升时,设备尾部在尾排上向基础中心方向行走,这就是滑移法吊装。桅杆滑移法吊装设备主要分为起吊、
12、脱排和直立三种状态。2扳转法吊装桅杆扳转法吊装设备主要分为起扳、控制后仰和直立三种状态图 3-23 桅杆滑移法吊装设备训练8 指挥中型塔类容器的整体吊装作业 选择一台1800mm12mm,高20m,重量600kN,中型立式塔类容器,利用单根桅杆倾斜滑移法整体吊装。起吊桅杆面向设备基础中心倾斜一定的角度,待吊塔器平卧、头部靠近设备基础,设备轴线与基础中心和桅杆中心成一线,设备尾部装行走尾排,设备吊点在设备顶部头盖处两侧两个板式吊耳。桅杆滑移法吊装设备示意图见本章第二节。1.熟悉方案措施2.穿挂各部位机、索具3.试吊和正式吊装 了解起重机的种类、性能,掌握流动式起重机的种类、性能和选择方法,能利用
13、流动式起重机进行吊装作业,独立进行常见设备、构件的吊装。1.起重机类型 在起重吊装作业中,使用最频繁的起重设备是起重机。起重机种类繁多,结构形式各式各样,包括一些专用起重机和起重机的变种等。表4-1中列出了在起重作业中常见的起重机种类。专用起重机一般是在现有起重机的基础上进行改造而成,如:船台上使用的鹅头吊、门座式起重机、集装箱专用起重机等。本书主要讲述流动式起重机。流动式起重机是广泛应用于各领域的一种起重设备,它对减轻劳动强度、节省人力、降低建设成本、提高施工质量和加快建设进度等方面起着十分重要的作用。表41 常见起重机种类 流动式起重机按照行驶方式划分,可分为履带式起重机、汽车式起重机和轮
14、胎式起重机三类。均具有作业范围广,机动性强,移动方便、快速等多方面的优点。2.流动式起重机的优缺点(1)优点(2)缺点1)稳定性较差,重物在不同的位置时,起重机具有不同的稳定性。2)起重机自身重量较大,行走时对路面要求较高。3)起重机价格较高,购置费用巨大,构造较复杂,操作技能要求较高,需要经常维修保养,使用成本相对较高。一般在高层建筑、大型吊装和距离较远的起重作业情况下,为了增加起重机司机对指挥信号的视觉范围,可采用旗帜指挥。旗语信号是吊运指挥信号的另一种表达形式。同一信号用旗语指挥和用手指挥其含义是完全相同的。(1)“预备”(2)“要主钩”(3)“要副钩”图4-11 预备图4-12 要主钩
15、图4-13 要副钩(4)“吊钩上升”(5)“吊钩下降”(6)“吊钩微微上升”(7)“吊钩微微下降”(8)“升臂”(9)“降臂”(10)“转臂”(11)“微微升臂”(12)“微微降臂”(13)“微微转臂”(14)“伸臂”(16)“微动范围”(15)“缩臂”(17)“指示降落方位”(18)“履带式起重机回转”(19)“起重机前进”(20)“起重机后退”(21)“停止”(22)“紧急停止”(23)“工作结束”1.混凝土屋面板的吊装方法2.混凝土屋面板吊装时的注意事项1)采用等长千斤绳,混凝土屋面板吊装时应保持水平。2)千斤绳与混凝土屋面板夹角应大于60。为降低吊装高度,可用扁担梁进行吊装。3)为防止
16、屋架半边受力,混凝土屋面板的安装次序应自两边檐口左右对称地逐块向屋脊进行。4)混凝土屋面板吊装到位后,应立即进行焊接予以固定。训练1 正确选择流动式起重机1.某一冷水机组安装工程的已知条件概况2.起重机类型的选择3.起重机的起重性能 完成本章学习后,要掌握一般设备与构件的装车、卸车以及运输方法与注意事项,组织50t以下中型设备、构件的整体装车、卸车以及长距离的公路运输作业。设备运输前后都要进行装卸作业。由于运输方式、装卸场地的作业环境以及被装卸设备的重量、形状、几何尺寸的不同,所采用的装卸方法也不相同。装卸时,可以根据被装卸物件的重量,利用几台卷扬机或其他牵引设备来牵引或溜放。对于圆形物件,还
17、可以采取在装卸台上慢慢滚动的装卸法;对于方形或不能滚动的物件,可以使用滚杠或滑行的搬运方法进行装卸。不论是靠物件自身滚动或是用滚杠进行滚动及导轨滑移,都必须预先制订好方案,计算好所需的拉力,选用合适的牵引设备、钢丝绳等起重机具,确定正确的连接和捆绑的方法。1.滑行装车与卸车2.滚杠装车与卸车2.构件装卸的注意事项1.构件装卸的方法 水路运输有海运和内河航运两种。在大批量、远距离运输中,水路运输价格便宜,可以运送超大型和超重物件。水路运输的工具是船舶。但水上运输速度比较慢,受天气影响较大。水路运输物件时,其起运点和终点一般都应靠近码头,可利用标准船舶、专用船舶、集装箱、滚装船等进行运输。对于罐类
18、设备亦可空浮在水中用拖船牵引,这种运输方式不受外形尺寸的限制,但要求码头要有一定的装载能力的设备以及罐体要有可靠的密封措施。水路运输设备(或构件)的外形尺寸及质量一般不受任何限制,但当沿途必须在桥跨下通过时,应事先了解航道等级、桥下净跨、净高,以防受阻。训练3 指挥50t以下的设备的整体装车运输作业1.工程概况2.人员、材料工具、起重机械准备(1)人员配备(2)材料工具千斤绳校核计算3.单片主梁的装车4主梁的运输5.安全注意事项1)在运输前,要了解设备或构件的重量、外形尺寸和精密程度。2)要对运输路线全程检查,确认沿途道路路面、桥梁的承载能力,地下管沟、电缆沟等的保护措施,道路的拐弯半径、坡度以及道路周围障碍物能否满足运输件的外形尺寸要求等。3)设备或构件卸车及拖运前应进行安全、技术、质量交底,项目管理、安全监督、等部门的相关人员要到场监督。4)起吊作业过程中,必须派专人监护吊机制动器的情况。5)起吊前要试制动器,合格后方可起吊。6)恶劣天气情况下应禁止作业。7)严格按程序进行作业,如果遇见问题,消除方可继续进行.8)进入现场时必须戴好安全帽,穿防滑鞋。严禁酒后作业