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下載手機APP GB/T 3811《起重機設計規(guī)范》已于2008年4月30日由國家質檢總局和國家標準化管理委員會正式批準發(fā)布，并已在2009年6月1日正式實施。GB/T 3811-2008在內容上與舊版GB/T 3811-1983相比變化較大，引進了新的起重機設計理念，并列介紹了許用應力設計法和極限狀態(tài)設計法兩種方法；改變了橋式和門式起重機靜剛性大小與工作級別掛鉤的方法，與最新國際標準ISO 22986：2007《起重機——剛性——橋式起重機和門式起重機》一致；增加了安全一章的內容等。GB/T 3811-2008《起重機設計規(guī)范》是起重機設計領域重要的基礎標準，是起重機設計的必要準則和共同遵守的技術依據(jù)，本欄目將陸續(xù)對新國標更新關鍵部分進行解讀。本期介紹關于動載系數(shù)方面的部分內容，其余部分將在以后陸續(xù)推出。
1 起升沖擊系數(shù)φ1與起升動載系數(shù)φ2
當荷重（物品）離開地面起升時，對起重機本身（主要是對金屬結構）將產(chǎn)生振動激勵。起重機自身質量受到起升沖擊而出現(xiàn)的動力響應，用起升沖擊系數(shù)φ1乘以起重機自身質量（自重）的重力來考慮。為反映這種振動引起載荷增大和減小的變化范圍的上下限，通常該系數(shù)為兩個值：φ1=1±a，0≤a≤0.1。系數(shù)φ1用于起重機結構和它的支承設計計算中。
當荷重（物品）突然被提升離地，或在下降過程中突然在空中制動時，所起升的質量的慣性力將對起重機的承載結構和傳動機構產(chǎn)生附加的動載荷作用。此作用用一個大于1的起升動載系數(shù)φ2乘以起升載荷P Q來考慮。φ2的值與起升狀態(tài)及起升驅動系統(tǒng)的控制情況有關。
φ2=φ2min + β2V q
式中：φ2——起升動載系數(shù)；
φ2min——與起升狀態(tài)級別相對應的起升動載系數(shù)的最小值；
β2——起升狀態(tài)級別設定的系數(shù)；
V q——穩(wěn)定起升速度，m/s，與起升荷重有關，由空載電動機或發(fā)動機的穩(wěn)定轉速導出。
φ1是起升機構工作時起重機自身質量受到起升沖擊的系數(shù)，簡稱為起升沖擊系數(shù)。它僅與起重機的自身載荷相乘。
φ2是考慮物品及吊重質量的起升豎直慣性力對起重機的承載機構和傳動機構產(chǎn)生的附加動力效應。φ2稱為起升動載系數(shù)，僅與額定起升載荷相乘。
顯然φ1與φ2時同時起作用的。在起升機構工作時，通過引入φ2考慮自重載荷產(chǎn)生的動態(tài)效應。因此可以解決某些構件（例如們做起重機的門架）名義動載荷系數(shù)較大的問題。但有些構件，如有較大的橫向彎曲振動（如門座起重機大拉桿的風振等），仍要另外考慮專門的風振計算。橋架起重機橋架的彎曲振動影響可以用φ1=1.1來考慮，并同時考慮φ2。
2 突然部分卸載的沖擊系數(shù)φ3
以卸除或墜落部分有效載荷為正常工作的起重機（例如當使用抓斗或電磁盤空中卸載時），將對起重機結構產(chǎn)生振動減載作用。減小后的起升載荷用總起升載荷乘以突然部分卸載的沖擊系數(shù)φ3來計算
突然卸載沖擊系數(shù)φ3值由式給出：
φ3=1-
式中：Dm¾¾ 在空中突然卸除或墜落的那部分起升質量；
m¾¾ 總起升質量；
— 系數(shù)，對用抓斗或類似的慢速卸載裝置的起重機，=0.5；對用電磁盤或類似的快速卸載裝置的起重機， =1.0。
起重機以卸除空中懸吊部分有效載荷為正常工況（例如抓斗或電磁盤起重機空中卸載時），將對起重機結構產(chǎn)生振動減載作用。突然卸載工況用于金屬結構計算和起重機抗傾覆穩(wěn)定性計算。因此是φ3專門為起重機及其金屬結構計算提供的系數(shù)。
3 在不平路面或軌道面上運行引起的沖擊載荷φ4
（1） 在不平路面上或在不平路面外運行的起重機
在這種情況下，由于路面不平引起的起重機的沖擊效應，用運行沖擊系數(shù)φ4乘以起重機和起升質量的重力來考慮，φ4取決于起重機的構造形式（質量分布）、取物裝置、起重機的彈性和/或懸掛方式、運行速度、以及運行路面的種類和條件。此沖擊效應需根據(jù)經(jīng)驗、試驗或采用適當?shù)钠鹬貦C和運行表面的模型分析得到。一般可采用以下數(shù)據(jù)計算：
對輪式流動式起重機
當運行速度≤0.4m/s時，φ4=1.1
當運行速度>0.4m/s時，φ4=1.3
對履帶式流動式起重機
當運行速度≤0.4m/s時，φ4=1.0
當運行速度>0.4m/s時，φ4=1.1
（2） 在軌道面上運行的起重機
帶載或空載運行于具有一定彈性特性軌道面上的起重機，在車輪加速時發(fā)生的動力效應，取決于起重機的結構布置（質量分布、起重機的彈性和/或其懸掛與支承方式）、運行速度和車輪直徑，必須依靠經(jīng)驗、試驗或選用適當?shù)钠鹬貦C和軌道的模型進行估算。一般可按以下規(guī)定選?。?nbsp;
a）對于軌道接頭保持良好狀態(tài)的起重機，如軌道用焊接連接、并對接頭進行打磨光滑的高速起重機，φ4=1。
b) 對于通過一般情況下的軌道接頭的起重機發(fā)生的沖擊載荷，可用系數(shù)φ4乘以起重機和總載荷質量產(chǎn)生的重力來計算。
φ4=1.1+0.058 V y
式中： V y ——運行速度，m/s；
h——軌道接頭處兩軌面的高度差，mm。
φ4時考慮起重機或小車通過不平路面或軌道街頭時的垂直方向的沖擊效應。此工況與起升沖擊效應不一定同時出現(xiàn)。
4 變速運動引起的慣性載荷φ5
由于剛體分析不能直接反映彈性效應，所以將引起加速度或減速度的驅動力變化值(DF)乘以機構驅動加速的動載荷系數(shù)φ5，并與發(fā)生加速度或減速度以前所存在的力代數(shù)相加，該增大的力就作用在承受驅動力的部件上，也適當?shù)淖饔迷谄鹬貦C和總載荷上。φ5數(shù)值的選用取決于驅動或制動力的變化率、質量分布和系統(tǒng)的彈性。通常，較低值適用于力發(fā)生平穩(wěn)變化的系統(tǒng)，較高值適用于力發(fā)生突然變化的系統(tǒng)。
在歐洲標準EN 13001-2中，對值φ5提出了一條新的取值規(guī)定，即：傳動系統(tǒng)有很大的間隙或明顯的反向沖擊、用質量彈簧模型不能進行準確的估算時，取φ5=3。經(jīng)研究分析，在運行機構突然打反車反向起動或在“傳動機構失效”等事故情況突然出現(xiàn)時，其φ5值應取得比驅動機構正常啟動或制動時的動載系數(shù)大。這些在以前的標準中沒有涉及。
1 起升沖擊系數(shù)φ1與起升動載系數(shù)φ2
當荷重（物品）離開地面起升時，對起重機本身（主要是對金屬結構）將產(chǎn)生振動激勵。起重機自身質量受到起升沖擊而出現(xiàn)的動力響應，用起升沖擊系數(shù)φ1乘以起重機自身質量（自重）的重力來考慮。為反映這種振動引起載荷增大和減小的變化范圍的上下限，通常該系數(shù)為兩個值：φ1=1±a，0≤a≤0.1。系數(shù)φ1用于起重機結構和它的支承設計計算中。
當荷重（物品）突然被提升離地，或在下降過程中突然在空中制動時，所起升的質量的慣性力將對起重機的承載結構和傳動機構產(chǎn)生附加的動載荷作用。此作用用一個大于1的起升動載系數(shù)φ2乘以起升載荷P Q來考慮。φ2的值與起升狀態(tài)及起升驅動系統(tǒng)的控制情況有關。
φ2=φ2min + β2V q
式中：φ2——起升動載系數(shù)；
φ2min——與起升狀態(tài)級別相對應的起升動載系數(shù)的最小值；
β2——起升狀態(tài)級別設定的系數(shù)；
V q——穩(wěn)定起升速度，m/s，與起升荷重有關，由空載電動機或發(fā)動機的穩(wěn)定轉速導出。
φ1是起升機構工作時起重機自身質量受到起升沖擊的系數(shù)，簡稱為起升沖擊系數(shù)。它僅與起重機的自身載荷相乘。
φ2是考慮物品及吊重質量的起升豎直慣性力對起重機的承載機構和傳動機構產(chǎn)生的附加動力效應。φ2稱為起升動載系數(shù)，僅與額定起升載荷相乘。
顯然φ1與φ2時同時起作用的。在起升機構工作時，通過引入φ2考慮自重載荷產(chǎn)生的動態(tài)效應。因此可以解決某些構件（例如們做起重機的門架）名義動載荷系數(shù)較大的問題。但有些構件，如有較大的橫向彎曲振動（如門座起重機大拉桿的風振等），仍要另外考慮專門的風振計算。橋架起重機橋架的彎曲振動影響可以用φ1=1.1來考慮，并同時考慮φ2。
2 突然部分卸載的沖擊系數(shù)φ3
以卸除或墜落部分有效載荷為正常工作的起重機（例如當使用抓斗或電磁盤空中卸載時），將對起重機結構產(chǎn)生振動減載作用。減小后的起升載荷用總起升載荷乘以突然部分卸載的沖擊系數(shù)φ3來計算
突然卸載沖擊系數(shù)φ3值由式給出：
φ3=1-
式中：Dm¾¾ 在空中突然卸除或墜落的那部分起升質量；
m¾¾ 總起升質量；
— 系數(shù)，對用抓斗或類似的慢速卸載裝置的起重機，=0.5；對用電磁盤或類似的快速卸載裝置的起重機， =1.0。
起重機以卸除空中懸吊部分有效載荷為正常工況（例如抓斗或電磁盤起重機空中卸載時），將對起重機結構產(chǎn)生振動減載作用。突然卸載工況用于金屬結構計算和起重機抗傾覆穩(wěn)定性計算。因此是φ3專門為起重機及其金屬結構計算提供的系數(shù)。
3 在不平路面或軌道面上運行引起的沖擊載荷φ4
（1） 在不平路面上或在不平路面外運行的起重機
在這種情況下，由于路面不平引起的起重機的沖擊效應，用運行沖擊系數(shù)φ4乘以起重機和起升質量的重力來考慮，φ4取決于起重機的構造形式（質量分布）、取物裝置、起重機的彈性和/或懸掛方式、運行速度、以及運行路面的種類和條件。此沖擊效應需根據(jù)經(jīng)驗、試驗或采用適當?shù)钠鹬貦C和運行表面的模型分析得到。一般可采用以下數(shù)據(jù)計算：
對輪式流動式起重機
當運行速度≤0.4m/s時，φ4=1.1
當運行速度>0.4m/s時，φ4=1.3
對履帶式流動式起重機
當運行速度≤0.4m/s時，φ4=1.0
當運行速度>0.4m/s時，φ4=1.1
（2） 在軌道面上運行的起重機
帶載或空載運行于具有一定彈性特性軌道面上的起重機，在車輪加速時發(fā)生的動力效應，取決于起重機的結構布置（質量分布、起重機的彈性和/或其懸掛與支承方式）、運行速度和車輪直徑，必須依靠經(jīng)驗、試驗或選用適當?shù)钠鹬貦C和軌道的模型進行估算。一般可按以下規(guī)定選?。?nbsp;
a）對于軌道接頭保持良好狀態(tài)的起重機，如軌道用焊接連接、并對接頭進行打磨光滑的高速起重機，φ4=1。
b) 對于通過一般情況下的軌道接頭的起重機發(fā)生的沖擊載荷，可用系數(shù)φ4乘以起重機和總載荷質量產(chǎn)生的重力來計算。
φ4=1.1+0.058 V y
式中： V y ——運行速度，m/s；
h——軌道接頭處兩軌面的高度差，mm。
φ4時考慮起重機或小車通過不平路面或軌道街頭時的垂直方向的沖擊效應。此工況與起升沖擊效應不一定同時出現(xiàn)。
4 變速運動引起的慣性載荷φ5
由于剛體分析不能直接反映彈性效應，所以將引起加速度或減速度的驅動力變化值(DF)乘以機構驅動加速的動載荷系數(shù)φ5，并與發(fā)生加速度或減速度以前所存在的力代數(shù)相加，該增大的力就作用在承受驅動力的部件上，也適當?shù)淖饔迷谄鹬貦C和總載荷上。φ5數(shù)值的選用取決于驅動或制動力的變化率、質量分布和系統(tǒng)的彈性。通常，較低值適用于力發(fā)生平穩(wěn)變化的系統(tǒng)，較高值適用于力發(fā)生突然變化的系統(tǒng)。
在歐洲標準EN 13001-2中，對值φ5提出了一條新的取值規(guī)定，即：傳動系統(tǒng)有很大的間隙或明顯的反向沖擊、用質量彈簧模型不能進行準確的估算時，取φ5=3。經(jīng)研究分析，在運行機構突然打反車反向起動或在“傳動機構失效”等事故情況突然出現(xiàn)時，其φ5值應取得比驅動機構正常啟動或制動時的動載系數(shù)大。這些在以前的標準中沒有涉及。
