施工用缆索式起重机设计计算
Design and simplified calculation for cable crane
攀钢集团冶金工程技术有限公司机电安装工程分公司 Pangang Group Metallurgical engineering technology co,,ltd
Electromechanical subsidiary company
朱 明
2012年3月7日
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一、概述
缆索式起重机（架空索道）在我公司的工程施工中被广泛运用，我们曾承建了会理锌矿长距离架空索道及设备安装、502电厂架空索道的安装，由于我市及周边地区处于山区，运输条件极为不便，在设备安装施工中也广泛采用了缆索式起重机运送设备和管道的运送方式，如会理县云甸乡20t渡槽安装、会理黎溪电站水轮机组吊装（分解后设备单件重5t），攀钢白马铁矿至西昌二基地精矿压力输送管道管廊吊装、攀钢耐密煤气管线敷设吊装、大直径浓缩池中心耙架及设备吊装等，自己多次参与架空索道的选择及计算应用实例，现结合现场实际情况将有关计算理论附列如下： 支架1后缆绳起重索至卷扬机牵引索至卷扬机绳缆后支架2承载索212.13m150m150m 图1 施工用缆索式起重机要件构成
图2 白马矿至西昌基地精矿压力输送管通廊吊装 有关型式及说明：
在此以攀钢白马矿至西昌精矿浆长输管线施工用缆索起重机为例，见图1、图2，起吊重量G=5t，水平运距150m，运送点与支架1落差约150 m，安装点在深山峡谷间无路可往，在支架1处有临时便道公路通往，支架2未采用，而是直接在峡谷对面山上埋桩代替。 二、缆索起重机结构及计算
1、支架高度H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+f
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h1—所需最大起重高度，此处取0.2 m； h2—上述高度与所吊起构件间的间隙，一般采用2m；
h3—被吊装构件的最大高度，在此取1.2 m； h4—吊索的栓系绑扎高度，一般采用1 m；
h5—起重滑轮组的最小长度，在此取0.5 m； h6—起重小车净高，一般采用1m； f—缆索（承重索）在跨度中央的下垂度，可按经验选取f =0.05~0.07L或
；
L表示跨距，按150m代入，相对垂度f/L的数值越小，承重钢丝绳的拉力越大，f/L数
值过小，则所需支架高度就比较高，同时运行阻力较大，牵引索要加大。根据以上数值，可取H=10 m。
2、承重索计算及依据
悬挂在两支点上的钢索，在其均布荷载的作用下所呈现的线形如图3所示，在其上取一微小线段dL进行受力分析，由力的平衡原理得钢丝绳微段在平衡静态时的方程为：
yBByB ）（x ,dydLV'T' +dAAyA ）（x ,adxqHH'qdLVo
，
L0图3 xT Tcos（θ+dθ）=Tcosθ=H ，，，
Tsin（θ+dθ）=Tsinθ+qdL又由于y=tgθ；dy=dtgθ， 联立这几个式子得微分方程式：
此式中H为悬索的水平张力；q为悬索单位长度的质量，
当x=0时，
称为补偿函数，即可解得 ，将此式展开为代数函数的形式有：
在上式中若补偿函数a值较大，即悬挂钢索的挠度系数较小时，第三项以后的值是很微小的，可以省略不计，并将曲线的坐标原点移动一个a值的位置，则得悬挂钢索曲线的近以
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施工用缆索式起重机设计计算教材
