GB T 22437.4-2010 起重机 载荷与载荷组合的设计原则 第4部分：臂架起重机.pdf

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1、ICS 53.020.20 J 80 道昌和国国家标准11: ./、中华人民GB/T 22437.4-2010 起重机载荷与载荷组合的设计原则第4部分:臂架起重机Cranes-Design principles for loads and load combinations-Part 4: Jib cranes (ISO 8686-4: 2005 , MOD) 2011-01-10发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会2011-06-01实施发布目。吕GB/T 22437(起重机载荷与载荷组合的设计原则分为5个部分:一一第1部分:总则;一一第2部分:流动式起

2、重机;二一第3部分:塔式起重机;一一第4部分:臂架起重机;-一一第5部分:桥式和门式起重机。本部分为GB/T22437的第4部分。GB/T 22437.4-2010 本部分修改采用ISO8686-4: 2005(起重机载荷与载荷组合的设计原则第4部分:臂架起重机(英文版)。本部分根据ISO8686-5: 2004重新起草，有关技术性差异已编入正文并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。在附录B中给出了技术性差异及其原因的一览表以供参考。为了便于使用，本部分还作了以下编辑性修改:ISO 8686的本部分一词改为GB/T22437的本部分气用小数点代替作为小数点的逗号，;一一删除ISO86

3、86-4: 2005的目录和前言;ISO 8686-4: 2005中引用的国际标准有被采用为我国标准的，用我国标准代替对应的国际标准。未被采用为我国标准的，直接引用国际标准;对正文中公式进行了编号;本部分中动力载荷系数符号仇的下角标由n改为i; 本部分中分项载荷系数凡，强度系数Y!符号下角标增加t，以piYfi表示不同载荷组合下取不同的值;增加了附录Bo本部分的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国起重机械标准化技术委员会(SACjTC227)归口。本部分起草单位:太原科技大学、北京起重运输机械设计研究院。本部分主要起草人:徐格宁、何铀、杨瑞刚。I

4、 GB/T 22437.4-2010 引GB/T 22437的本部分对设计提出了要求，并给出了设计指南和原则。本设计原则反映了当前起重机设计领域的技术状态。经过良好设计实践的设计原则能确保起重机的部件满足安全要求和足够的使用寿命。违背这些原则通常可能会导致风险的增加或使用寿命的减少，但是技术和材料等的创新能够产生新的解决方法。而这些新方法在安全性和耐用性方面能够取得公认的甚至更好的效果。H G/T 22437.4-2010 1 范围起重机载荷与载荷组合的设计原则第4部分:臂架起重机GB/T 22437的本部分将GB/T22437. 1提出的一般设计原则应用于臂架起重机，即除了由GB/T 697

5、4.1定义的近海起重机、塔式起重机、流动式起重机、铁路起重机、桥式和门式起重机等在GB/T 22437的其他部分涵盖的臂架起重机。提出了用于臂架起重机金属结构承载能力验证计算的相应的载荷与载荷组合。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T22437的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 6974. 1起重机术语第1部分:总则(GB/T6974. 1-2008,IS0 4306-1 :2

6、007 ,IDT) GB川0183.1起重机车轮及大车和小车轨道公差第l部分:总则(GB/T10183. 1-2肌|IS0 12488-1: 2005 , IDT) GB/T 22437. 1一2008起重机载荷与载荷组合的设计原则第1部分:总则(ISO8686-1: 1989 ,MOD) IS0 4302: 1981起重机风载荷估算IS0 10721-1钢结构第1部分:材料与设计IS0 10721-2钢结构第2部分:制造与装配3 术语和定义GB/T 22437. 1中确立的术语、定义、符号和缩略语适用于GB/T22437的本部分。4 载荷与载荷组合的选择原则4. 1 基本考虑采用弹性静力计算

7、模型模拟载荷时，应以找出臂架起重机各部件或构件在工作中的最大载荷效应为目的，将各类载荷进行组合。为此，以下两点在承载能力校验计算的准备工作中具有指导意义:a) 臂架起重机应处于最不利的状态和配置，使得载荷的大小、位置和方向能够在最危险点上产生最大应力时进行估算，而危险点应根据工程上的考虑合理选择;b) 对GB/T22437本部分所定义的载荷值可以进行保守地组合。而适当时，这些载荷还可与某些特定的载荷进行组合，并通过反映组合作用概率的减小系数进行调整，以最贴近地反映实际中的载荷状态。4.2 同时加速作用通常应考虑两个机构驱动的同时加速作用。例如应考虑大车、小车运行、回转或臂架俯仰或臂架伸缩动作等

8、与起升机构同时加速作用，元起升机构但有其他两个机构同时加速作用。由回转产生的惯性力和离心力应视为一种载荷效应。但是，若设计中规定不能同时驱动，则可完全元需考虑同时加速的作用。1 GB/T 22437.4-2010 4.3 侧向载荷某些设计特征可能会引起臂架产生侧向载荷。当设计中存在这些特征时，应将所有进行计算的适用载荷与最大侧向载荷组合。除了回转和风的影响外，影响侧向载荷的另一个原因是钢丝绳缠绕方式导致起升绳偏离臂架中心线。4.4 意外停机4.4. 1 手动停机通过操纵手动紧急停机控制装置实现手动紧急停机。在设计时，应根据表1和表2中第16行的意外停机引起的载荷进行计算。4.4.2 自动停机臂

9、架起重机配备有不需司机操纵的控制或开关装置实现在紧急情况下的断电和紧急制动，或配备在失电或失控状态下能够自动停机的制动器。在设计时，应根据表1和表立的第16行意外停机引起的载荷或第17行的机构失效引起的载荷进行计算。5 起重机驱动加速载荷5.1 起升效应由起升驱动产生的起升惯性载荷(起升元约束地面载荷除外，见GB/T22437. 12008中的6. 1. 2. 2) ，取决于起升驱动力的变化值.F。起升驱动力的变化值可以根据起升驱动或制动特性，按系统实际产生的最大驱动或制动力矩计算。5.2 其他驱动效应在其他驱动中，加速度和减速度的变化率取决于附设装置、工作幅度、控制方案以及驱动和制动装置的特

10、性。在承载能力校验计算中，导致加速或减速的驱动力变化值.F应按系统实际产生的最大驱动或制动力矩计算。5.3 驱动力变化值AF的应用当起升或下降悬吊物品时，起升驱动力变化值.F应乘以表3中的动力载荷系数仇(见GB/T 22437. 1-2008中的表1)放大，得到表1或者表2的第5行的计算载荷。当其他驱动而非起升或下降悬吊物品时，除起升驱动外的其他驱动力变化值.F也应乘以表3中的动力载荷系数在放太，得到表1或者表2的第4行的计算载荷。6 金属结构承载能力的验证计算6.1 总则起重机金属结构承载能力校验计算方法可采用GB/T22437. 1中的许用应力法或极限状态法。6.2 许用应力法表1给出的载

11、荷与载荷组合适用于许用应力法，同时采用强度系数h和动力载荷系数仇，表3给出动力载荷系数1 1 1 1 中11 1 1 1 1 1 加速力2 总裁荷的质量1. 34 2 3 1 1. 22 中1. 1. 16 4. 3 一GB/T 22437.1 质量1. 10 2008中的6.1) 驱动4 起重机4. 1 不包括起升机构I 1 1 I - I 5 5 I 5 5 一5 4 加速力械和总裁荷: 1. 34 f I 5 ; -1.220 的质量4.2 包括起升机构5 5 5 位移载荷1. 22 1 1 1 1 1. 16 1 1 1 i 1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 6 1 工作状态风载

12、荷1. 22 1 l 1 1 1 1 7 偶然载荷(见气候2 雪和冰载荷1. 22 1 1 1 1 1 1. 16 1 8 GB/T 22437.1 影响2008中的6.1)3 温度变化引起的载荷一1. 10 1 1 1 1 1 1. 05 1 9 4 偏斜载荷，见GB/T22437. 1-28中的6.2，21. 16 l 一10 1 起升地面载荷1. 10 如mox11 2 非工作状态风载荷1. 16 1 12 3 试验载荷1. 10 6 13 特殊载荷(见4 缓冲力二1. 10 7 14 GB/T 22437. 1 2008中的6.3)5 倾翻力1. 10 1 15 6 意外停机引起的载荷

13、一1. 10 5 16 7 机构失效引起的载荷1. 10 5 17 8 起重机机械基础激励引起的载荷1. 16 1 18 抗力系数Ym1. 10 19 ，品GB/T 22437.4-2010 表3动力载荷系数仇值及依据表1、表2参考动力载荷系数仇值、或载荷值，或相关标准中的行号, GB/T 22437.1-2008 1 1 mnx = 1. 1. min = O. 9 6. 1. 1 1根据对自重载荷的影响是否有利而取为大于或小于1.02 , 6. 1. 2. 1 3 3 6. 1. 2.3 . 6. 1. 3.2 轨道和轨道焊接接头状态符合GB/T10183.1的公差要求，取仇=1;在其他情

14、况下，仇的取值应根据GB/T22437.1-2008中的6.1.3. 2 传动系统元间隙，采用无级变速的控制系统，加速力或制动力呈连续平4和5稳变化，则在=1.2; 61.4和附录E传动系统存在微小的间隙，采用其他一般的控制系统，加速力或制动力5 呈连续的但非平稳的变化，则在=1.5;传动系统有明显的间隙，则在=2.0;如有依据，在可以采用其他值。在加速和制动时知可选用不同的值6 6. 1. 5 在适当的情况下考虑按照IS04302: 1981的表l，b型作为最小值(即风速为20m/s.风压为7 6.2. 1. 1 250 N/m2) 8 6.2. 1. 2 9 6.2. 1. 3 10 6.

15、2.2 11 Z rJ;l;l X 6. 1. 2. 2. 2 12 6.3.1 按照IS04302进行计算，采用国家标准规定的风速。除非制造商与用户之间有更严格的协议要求13 6 6.3.2 在订户不做特别要求的情况下，动载试验中，试验载荷应为额定载荷的110%.静裁试验中应为额定载荷的125%14 , 毡.3.3除非制造商与用户之间另有约定，计算缓冲力时，其速度应取正常速度的0.7倍15 6.3.4 对于起升驱动，在=1.5; 16 5 6.3.5 对于其他驱动，仇=2.017 5 6.3.6 在适当时按GB/T22437. 1考虑18 6.3.7 必要时，根据GB/T22437.1及用户

16、与制造商的约定表4载荷组合的说明载荷组合说明臂架起重机在正常工作状态下，起升机构起升元约束地面载荷(见GB/T22437. 1-2008 A1和B1中6.1. 2. 2. 1) .并与从可能产生最大载荷的运动中选出两个约定运动的载荷组合;考虑元工作状态风及其他气候影响产生的载荷(A1)和有工作状态风及其他气候影响产生的载荷(81) 5 GB/T 22437.4-2010 表4(续)载荷组合说明臂架起重机在正常工作状态下，起升机构突然卸载部分悬吊载荷(见GB/T22437. 1 A2和B22008中6.1.2. 3)，并与从可能产生最大载荷的运动中选出两个约定运动的载荷组合;考虑元工作状态风及其

17、他气候影响产生的载荷(A2)和有工作状态风及其他气候影响产生的载荷(82)臂架起重机在正常工作状态下，起升机构起升或下降悬吊载荷(见GB/T22437. 1-2008 A3和B3中6.1. 4) ，并与从可能产生最大载荷的运动中选出两个约定运动的载荷组合;考虑元工作状态风及其他气候影响产生的载荷(A3)和有工作状态风及其他气候影响产生的载荷(B3)臂架起重机在正常工作状态下，行驶在不平路面(见GB/T22437. 1-2008中6.1. 3) ;并A4和B4与从可能产生最大载荷的运动中选出两个约定运动的载荷组合;考虑元工作状态风及其他气候影响产生的载荷(A4)和有工作状态风及其他气候影响产生的

18、载荷(84)B5 臂架起重机在正常工作状态下，行驶在不平的轨道上以恒速偏斜运行(见GB/T22437. 1一2008中的6.1.3. 2和6.2.2)，考虑有工作状态风及其他气候影响产生的载荷C1 臂架起重机在正常工作状态下，在GB/T22437. 1-2008中的6.1. 2. 2. 2中描述的特殊情况下起升地面载荷C2 臂架起重机在非工作状态下，有非工作状态风及其他气候影响产生的载荷作用C3 臂架起重机在按照GB/T22437. 1-2008中的6.3.2规定的试验条件下，起升机构的运动应与产生最大载荷的其他两种机构的运动进行组合C4到C8臂架起重机带有总载荷并与例如缓冲力(C4)、倾翻力

19、(C5)、意外停车(C6)、机构失效(C7)以及起重机基础激励刊的产生的载荷进行组合6 附录A(规范性附录)杆件强度GB/T 22437.4-2010 ISO 10721-1和ISO10721-2关于杆件强度的计算公式(或曲线)，应与表1中的强度系数几或表2中的材料抗力系数几配合使用。或者采用国家标准中的杆件强度公式(或曲线)，配合使用合适的强度系数或抗力系数，以取得相同的安全水平。7 GB/T 22437.4-2010 附录B(资料性附录)本标准与ISO8686-4 :2005的技术性差异及其原因表B.l给出了本标准与ISO8686-4: 2005的技术性差异及其原因。表B.l本标准与ISO

20、8686-4: 2005的技术性差异及其原因本标准的技术性差异原因章条编号加入GB/T10183. 1 起重机车轮及大原文遗漏，因为在正文中表3中引用了2 车和小车轨道公差第1部分:总则加入了规范性引用文件15010721-1(钢结2 构第1部分z材料与设计和15010721-2 原文遗漏，因为在正文中引用了(见规范性附录A)钢结构第2部分:制造与装配) 将载荷组合表1，表2中A1、B1组合的因为载荷组合A1和B1对应的第2行对应于起升机构第2行的l改为CP2 起升无约束地面载荷情况，所对应的动载系数应为此将载荷组合表1，表2中A4和B4组合的根据起重机元风或有风工作情况下的载荷组合A4和第4

21、行的与第5行的PS调换，改为B4的描述一一在正常工作状态下起重机在不平路(轨上第4行的PS与第5行的一运行，元和有工作状态风载荷，并按A1的驱动加速力相组合，以及B5EN 13001-2:2004中对该系数的修正表1、表2将载荷组合表1，表2中C1组合的因为对应的载荷工况为起升地面元约束载荷，因此相应第11行的tl改为rp2max的动载系数为P2mnx详见GB/T22437.1的6.1.2. 2. 2 根据起重机受到特殊载荷情况下的载荷组合C3的描将载荷组合表1，表2中C3组合的第7行述一一起重机在动载试验状态下，提升动载试验载荷，并的一改为1有试验状态风载荷，与载荷组合A1的驱动加速力相组合

22、，见GB/T22437. 1的4.3.3.3将许用应力系数改为安全系数，并在正文、表1表1中增加安全系数、强度系数和高危险度与GB/T22437. 1中的相关内容一致系数之间的关系说明臂架起重机分为臂架变幅与小车变帽，在起升机构不同对载荷组合A1与B1、A2与B2、A3与自的工况下，所考虑其他两个运动有所不同:对于臂架变幅以及A4与B4的说明白并与从可能产生最起重机，可以考虑(回转+变幅、回转+伸缩、变幅+伸缩)表4大载荷的运动中选出两个运动的载荷组合的运动;对于小车变幅起重机，只能考虑(回转+小车运改为并与从可能产生最大载荷的运动中选行、回转十大车运行的运动。因此采用两个约定运动出两个约定运

23、动的载荷组合以示区别不同变幅方式的臂架起重机及其载荷组合的不同约定8 GB/T 22437.4-2010 参考文献lJ GB/T 5905一1986起重机试验规范和程序(idtIS0 4310:1981). 9 EON-寸.h的叮NNH阁。华人民共和国家标准起重机载荷与载荷组合的设计原则第4部分:臂架起重机GB/T 22437.4-2010 国中 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销晤印张1字数19千字2011年5月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2011年5月第一版* 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-42300定价GB/T 22437.4-2010 打印日期:2011年5月24日F002A