起重机械学习问答.docx

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起重机械学习问答

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第一章起重机械概述习题

       一、填空题

       1、起重机的工作级别按起重机的利用等级和载荷状态分为A1~A8八级。

       2、幅度是指起重机置于水平场地时，空载吊具垂直中心线至回转中心之间的水平距离。

       3、额定起重量是指起重机允许吊起的重物或物料，连同可分吊具质量的总和。

       4、起重力矩是指幅度和相应起吊物品重力的乘积。

       5、跨度是指桥架型起重机支承中心线之间的水平距离。

       6、无计算能力的使用单位，当构件断面腐蚀达原厚度的10％时，如不能修复，应报废。

       *7、设计中考虑基本载荷和附加载荷为第2类载荷组合；考虑基本载荷和特殊载荷或三种载荷都考虑为第3类载荷组合。

       *8、起重机金属结构重要承载构件的材料，应选用Q235B、Q235C、Q235D，对一般构件，当设计温度不低于-25℃，允许采用Q235AF。

       9、变幅速度是指稳定运动状态下，吊挂最小载荷，在变幅平面内从最大幅度至最小幅度的水平位移平均速度。

       10、起重机金属结构的联接方法有螺栓联接和焊接两种。

       二、判断题（对的划○，错的划×）

       1、起重机载荷状态按名义载荷谱系分为轻、中、重、特重四级。

（○）

       2、按起重机利用等级和载荷状态，起重机工作级别分为U0~U9十级。

（×）

       3、静态试验时，静态试验载荷为额定载荷的1．25倍，另计动载系数Φ2。

（×）

       4、动态试验时，动态试验载荷为额定载荷的1.1倍，试验时不得全速下降，物品离地起升或制动应平稳操作。

（×）

       5、主要受力构件失去整体稳定性时不应修复，应报废。

（○）

       6、许用应力法设计计算中考虑的安全系数是材料的极限应力与许用应力之比，亦即材料

平位移平均速度。

a．最小；b．最大；c．额定

       6、主要受力构件产生（a）变形，使工作机构不能正常地安全运行时，如不能修复，应报废。

a.塑性；b．弹性

       7、无故障性是指起重机在一定的（a），保持无故障正常作业的质量特性；耐久性是指起重机在规定的（b），保持正常作业能力，直到极限状态的质量特性。

a．使用时间；b．技术保养和修理条件下

       8、（b）是指起重机防止故障、探明故障原因、排除故障、恢复机器正常工作的质量特性；（c）是指起重机在保存和运输过程中以及过程之后，保持无故障性、耐久性、维修性的能力的质量特性。

a．耐久性；b．维修性；c．保全性

       *9、（c）和机械零部件应具有足够的强度、刚度和抗屈曲能力；（b）必须具有必要的抗倾覆稳定性。

a．原动机；b.整机；c．金属结构

       四、问答题

       1、简述作用于桥式起重机的基本载荷和附加载荷。

       答：

桥式起重机的基本载荷包括

（1）自重载荷（主梁、端梁、小车、大车、运行机构、司机室和电气设备等）；

（2）起升载荷（包括允许起升的最大物品、取物装置、下滑轮组、千斤绳、扁担梁等索具的质量、起升高度小于50米可不考虑钢丝绳质量，高于50米应取钢丝绳的质量）。

自重载荷和起升载荷应分别乘以冲击系数和动载系数；（3）在不平路面产生的冲击载荷（为自重载荷和起升载荷之和乘以冲击系数）；（4）机构起制动引起的水平载荷（指起重机或小车的自身质量以及起升质量产生的水平惯性力）。

       附加载荷是指起重机在正常工作状态下结构所受到的非经常性作用的载荷，

（1）最大风载荷（根据不同情况选取不同计算风压及风压的高度变化）；

（2）悬吊物品受风载作用对结构产生的水平载荷（估算所吊物品的迎风面积）；（3）起重机偏斜运行引起的侧向力（桥式起重机大车跑偏时，轨道侧面与轮缘或水平导向轮之间产生侧向力）；（4）工艺性载荷（某种特定工艺产生的载荷，常见于冶金起重机）；（5）温度载荷（指当温度变化很大时，零部件胀缩附加应力），室内桥式起重机一般不考虑温度载荷；（6）冰雪载荷，一般不考虑。

       由于桥式起重机基本都在室内使用所以附加载荷应主要是：

起重机偏斜运行引起的侧向力。

       2、简述金属结构的报废标准

       答：

起重机的寿命主要是指主要钢结构的寿命，钢结构的寿命高于机构和零部件的寿命。

金属结构的寿命是和其循环次数及载荷状态有关（工作等级）；当然和使用条件、环境等因素也有关，以及金属结构的损伤、疲劳、腐蚀状况有关；以及考虑其继续使用的安全性、失效后果、裂纹发现难易和经济性等诸多因素有关。

起重机主要金属结构的报废了，起重机也就报废了。

在正常使用条件下不同型式的起重机的设计寿命也是不同的。

国内轨道式起重机现在设计寿命多定为20年；一般也有在规定运行台班总数过程中，根据大修三或四次后定为报废年限。

部分国外的参考资料汽车、履带起重机使用寿命为10年；轮胎式为11~16年；塔式10~16年；桥式、门式为20~30年；门座和铁路为25年等。

       金属结构发生塑性变形和裂纹、断裂并无法修复或无修复价值应报废；其断面厚度腐蚀、

磨损达原厚度的10％应报废；由于其他损伤不能达到原承载性能的85％（原计算应力超过15％）的应报废；一般经常轻负荷使用的起重机，正常使用的工作循环总数不应超过2．5×105。

       *3、根据GB／T14405-93通用桥式起重机，简述起重机重要结构应选用的材料。

       答：

桥式起重机重要构件是指主梁、端梁、平衡梁、小车架、支腿、下横梁等主要受力构件。

桥式起重机的金属结构一般使用碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金结构钢。

重要件采用

合金结构钢，有特殊要求的零件用特殊合金钢。

铸件可采用铸钢、铸铁和铸铜。

采用碳素结构钢按GB700、低合金结构钢按GBl591，牌号的选用不低于GB／T14405-93中表7的规定。

一般重要承载构件规定采用碳素结构钢Q235B、Q235C、Q235D，需要减轻结构自重时，可采用低合金结构钢16Mn或15MnTi等；对于一般金属构件，当设计温度不低于-25度时，允许采用Q235AF沸腾钢。

       *4、起重机的可靠性包括哪些质量特性?

       答：

起重机的可靠性是指起重机的综合质量特性，也是指表征起重机作业能力的各项参数保持在预定范围内的可能性。

起重机的可靠性包括无故障性、耐久性、维修性和保全性。

       无故障性是指起重机在一定使用时间内，保持无故障正常作业的质量特性；

       耐久性是指起重机在规定的技术保养和修理条件下，保持正常工作能力，直到极限状态的质量特性；（极限状态是指起重机及其零部件，达到了从技术安全或技术经济角度不允许或不适宜继续使用的状态。

）

       维修性是指起重机防止故障、探明故障原因、排除故障、恢复机器正常工作的质量特性；保全性是指起重机在保存和运输过程中以及过程之后，保持无故障性、耐久性、维修性的能力的质量特性。

       *5、简述起重机设计时应考虑满足的三个基本条件。

       答：

为了保证起重机的安全正常工作，起重机设计时应满足下列三个基本条件：

（一）金属结构和机械零部件应具有足够的强度、刚度和抗屈曲能力

       首先，要求起重机零部件和金属结构受载后不破坏，即满足强度要求。

静强度计算是最基本的计算。

应力循环少或重要性一般的零件，只作静强度计算。

承受循环应力零件或构件，除进行疲劳计算外，还应按高峰载荷进行静强度计算。

对于应力状态复杂的钢丝绳等零件，为了简化计算，通常只按主要载荷、主要变形型式，采用较高的安全系数，进行静强度计算。

       其次，但是零部件不破坏、强度满足要求，不一定就能保证正常工作，如受载时发生过大变形，也将影响构件的正常工作，因此还必须要求在载荷作用下构件（零部件）所产生的变形应在允许的范围内，即应具有足够的刚度。

       第三，细长杆件受压突然弯曲或结构件钢板局部屈曲失稳，在静定结构中可能造成几何  可变结构，其原有状态的平衡可能变成不稳定的平衡，从而使机构件或零部件失效，同样造  成起重机破坏，因此必须满足抗屈曲能力。

（二）整机必须具有必要的抗倾覆稳定性

       起重机抗倾覆稳定性是指起重机在自重和外载荷作用下抵抗翻倒的能力。

目前校核计算

  起重机整机抗倾覆稳定性主要有三种方法：

力矩法、稳定系数法、按临界倾覆载荷标定额定

  起重量。

       力矩法的基本原则是作用于起重机上包括自重在内的各项载荷对危险倾覆边的力矩代数和必须大于或至少等于零（稳定作用为正，倾覆作用为负）。

目前我国使用的方法。

       稳定系数法为起重机所受的各种外力对倾覆边产生的稳定力矩与倾覆力矩的比值不能小

  于稳定系数的规定值。

稳定系数规定值有三种：

1、工作状态考虑附加载荷的载重稳定系数为1．15；2、工作状态不考虑附加载荷的载重稳定系数为1．4；自重稳定系数为1．15。

以往我国沿用苏联的一种方法。

       按临界倾覆载荷标定额定起重量是通过试验或计算，得出起重机在不同幅度下达到倾翻  临界状态时（即稳定力矩等于倾覆力矩）的起升载荷，称为“临界倾覆载荷”，将其乘以小于l的系数后，作为额定载荷。

乘以的系数越小，则抗倾覆稳定性余度越大。

如有的起重机起重性能表下说明：

本表标出的额定载荷为倾覆载荷的66％、75％、78％、85％等。

西方国家常用的方法。

       （三）原动机具有满足作业性能要求的功率，制动装置提供必需的制动力矩原动机无论是电力驱动，还是发动机驱动，都必须满足起重机设计性能参数的要求；必须的制动力矩更是保证起重机安全使用的重要基本条件。

       6、简述粗制螺栓、精制螺栓、高强度螺栓联接的优缺点。

       答：

螺栓连接的优点是连接的韧性和塑性较好，质量检查方便，传力均匀，对经常变化与动力载荷的结构，以及低温下工作的结构，连接可靠性好。

其缺点是在动载作用下容易松动。

       螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两大类。

普通螺栓分为粗制螺栓和精制螺栓。

       粗制螺栓的螺杆表面不经特别加工，相配合的孔径比栓径大2~4毫米，由于配合间隙较  大，当传递剪力时，其连接变形较大，所以只能用于受拉力的连接或作临时固定用。

       精致螺栓是经过精加工的，螺杆表面光洁，尺寸准确，一般孔径比栓径大0．3-0．5毫米，

安装比较不方便，适用于受剪力的连接。

       高强度螺栓不靠本身传力，而是靠很高的螺栓预紧力（钢材屈服强度的0．6-0．7倍）在连接间产生的摩擦力来传递力。

一般孔径比栓径大1~2毫米。

由于这种螺栓克服了螺栓的许多

缺点，又保留了优点，而且其静强度和疲劳强度比同尺寸的铆接还要高，整体性能好，因此被广泛采用。

但在安装过程中，，其预紧力必须保证，需使用力矩扳手紧固。

       高强度螺栓由于承载受力不同，分为承压型和摩擦型。

承压型高强度螺栓适用于不直接

承受动力载荷且连接处无反向内力作用的结构，所以起重机结构一般不采用。

摩擦型高强度

螺栓适用于直接承受动载荷的结构，所以起重机广泛使用。

第二章起重机零部件习题

       一、填空题

       1、桥式起重机和流动式起重机的钢丝绳余留圈数分别为不少于2圈和3圈。

       2、制动器的安全系数一般起升机构为1.5；重要起升机构为1．75；吊运液态金属和危险品的起升机构，其每一套驱动装置都应装设2套制动器，每一制动器安全系数不低于1．25。

       3、MI~M3的起重机卷筒直径与钢丝绳直径比值h1不小于14；滑轮直径与钢丝绳直径比值h2不小于16。

       4、起重机新吊钩应有标记和出厂合格证，不许用铸造吊钩。

       5、单钩受偏心力的作用，一般用在起重量80t以下的起重机。

       6、板钩只能制成矩形断面，钩体材料不能得到充分利用。

       *7、桥式起重机上卷筒是一空心筒体，其表面加工出螺旋槽，以增大卷筒与钢丝绳之间的接触面积，减轻钢丝绳的接触应力和摩擦，提高钢丝绳的使用寿命。

       8、联轴器是用来联接两根轴，以便传递运动和动力，有时还带有制动轮。

       9、 带式制动器制动带的合力，使制动轮轴受到弯曲载荷，这就要求制动轴有足够的尺寸。

       10、钢丝绳是起重机上将电动机的旋转运动转变为吊钩的升降运动，并承受全部外加载荷的重要零部件之一。

       11、在长钩型吊钩组中，吊钩横梁与滑轮轴合为成一体，结构简单，整体尺寸较小。

       12、吊钩应能支持住2倍的试验载荷而不脱落。

       13、平衡轮在工作时，不绕自身轴转动，只起摆动作用，以调整钢丝绳的长度和拉力。

       14、减速器轴承发热一般不应超过60~70℃，超过80℃时应停止使用。

       15、起重机制动器摩擦垫片磨损量达到原尺寸的50%应报废。

       16、卷筒筒壁磨损达原厚度的20％时，应报废；

       17、金属铸造滑轮轮槽不均匀磨损达3mm时，应报废。

       18、当车轮轮缘的磨损量达原厚度的50％，必须更换。

       19、钢丝绳由股成绳时，绳的中央加绳芯，可以充填中央断面并支撑周围绳股，增加钢丝绳的挠性。

       20、起重机起升机构必须采用常闭式制动器，以确保安全。

       21、制动力矩是制动器的主要技术指标，它表示使机构运行停止的能力。

       *22、电动机工作时发生剧烈振动，三相定子电流对称，可以判定是电动机———减速器———工作机构（部件）安装不同心引起的。

       *23、滚动轴承由于安装不良，使轴承卡住、磨损或损坏，工作时噪声特别大。

       24、由于缺少润滑、工作频繁及打反车等，会使齿形联轴器断齿，重物坠落。

       *25、对吊运高温钢材的起重电磁铁，励磁线圈应有防热传导、热辐射的保护措施。

       26、使用无轮缘车轮应配用水平轮，以防脱轨。

       二、判断题（对的划○，错的划×）

       1、吊钩磨损应严格按工艺要求打磨后焊补。

（×）

       2、门式起重机钢丝绳绳端采用压板固定，压板数不少于2个。

（○）

       3、滑轮上有裂纹回轮缘上有部分损坏应停止使用，并更换。

（O）

       4、卷筒上有裂纹，经补焊并用砂轮磨光后可继续使用。

（×）

       5、起重机运行机构的制动器，是用来消耗运动部分的动能，并以一定的减速度使机构停下来。

（○）

       6、为防止起升机构传动系统断轴而发生物件坠落事故，有些制动器安装在高速轴上或卷筒上。

（×）

       7、起重机起升机构制动器调得过紧，会使钢丝绳受过大的冲击载荷，使桥架振动加剧。

（○）

       8、在起升中，可以使用两根连接起来的钢丝绳。

（×）

       9、当腐蚀是造成钢丝绳报废的主要原因时，应采用镀锌钢丝绳。

（○）

       10、在有酸性气体侵蚀的环境中工作的起重机，应选用镀锌钢丝绳，此时可将钢丝的抗拉强度提高10％。

（×）

       11、滚动轴承润滑脂过多或过少，都会使轴承温度过高。

（○）

       12、起重电磁铁是吊运400~600℃热轧制品的唯一取物装置。

（○）

       13、减速器的工作环境温度应为-30~45℃。

（×）

       14、我国目前生产的电动机系列有JZR型和JZ型。

（×）

       *15、一般环境用电动机，其外壳防护等级为IP54。

（×）

       *16、冶金环境用电动机，其外壳防护等级IP44。

（×）

       17、一般环境用电动机，其最高环境空气温度为40℃。

（○）

       18、冶金环境用电动机，其最高环境空气温度为60℃。

（○）

       19、电动机最低环境空气温度为-15℃。

（○）

       *20、电动机的基本工作制为S3———40％，即工作制为S3，负载持续率为40%，每个工作周期为10min。

（○）  

       三、选择题

       1、吊钩危险断面的磨损量：

（a）应不大于原高度5％。

       a．按GBl0051．2制造的吊钩；b．按行业沿用标准制造的吊钩；c．其他吊钩。

       2、卷筒筒壁磨损量应不大于原厚度的（a）。

       a．20％；b．30％；c．50％。

       3、直径为8mm的钢丝绳，绳端采用绳卡固定时，数量不少于（b）。

       a．2；b．3；c．5。

       4、起升机构制动器动作时间（b），会产生溜钩现象。

       a．短；b．长。

       5、起重机上通常采用（c）芯钢丝绳。

       a．纤维；b．天然纤维；c．合成纤维；d．金属丝。

       6、钢丝绳股内钢丝捻制方向为（a）。

       a.同向捻；b.交互捻；c．混合捻。

       7、起重机上应选用（b）N／mm2抗拉强度的钢丝绳。

       a．1400;b．1550-1850；c．2000。

       8、（a）吊钩组横向尺寸较小，对钢丝绳偏角有利，且不受分支数限制，故应用广。

       a．短钩型；b．长钩型。

       9、桥式起重机常采用（a）制动器。

       a． 块式；b．带式；c．盘式。

10、吊运炽热金属的起升机构，应采用耐高温的（b）绳芯的钢丝绳。

       a．纤维；b．石棉；c．合成纤维；d．金属丝。

       *11、（b）接触钢丝绳承载能力大，耐磨性高，挠性好，在重要场合中优先选用。

       a．点；b．线；c．面。

       12（a）捻钢丝绳不宜用于光面卷筒上，因它会自行松散，使卷筒上的各圈钢丝绳压叠在一

起。

       a．同向；b．交互；c．混合。

       13、运行机构的制动器，根据起重机运行机构的布置条件，应安装在减速器的（a）轴上。

       a．输入；b．输出；c．中间。

       14、在潮湿空气及有酸性气体侵蚀的环境工作的起重机，应选用镀锌钢丝绳，并应将钢丝绳的抗拉强度（c）。

       a．提高10％；b．降低10％；c．性能满足要求。

       15、当起重机金属结构失去整体稳定性时，应（b）。

       a．修复；b．报废；c．停用大修。

       16、起重电磁铁链条应选用（a）短链。

       a．M（4）；b．S（6）；c．T（6）。

       17、减速器轴承处的温度最高不超过（c）℃。

       a．60；b．70；c．80。

       18、块式制动器的调整螺栓作用是（c）。

       a.调整上闸力；b．调整主弹簧；c.限制制动臂开度。

       *19、车轮踏面要求具有高的（c）、（d）和高的抗疲劳强度，心部要求具有一定的塑性和韧性，以承受摩擦和冲击。

       a．强度；b.钢度；c．硬度；d.耐磨性。

       四、问答题

       1、简述吊钩的报废条件。

       答：

片钩各部的变形、磨损超限，可以局部更换，所以这里是指一般锻造吊钩的报废条件：

（1）表面有裂纹，应报废。

（2）开口变形达原尺寸15％；新材料吊钩为10％时，应报废。

       （3）吊钩扭转变形，当钩身扭转超过10度时，应报废。

       （4）吊钩的钩柄有塑性变形，应报废。

       （5）吊钩危险断面磨损量和腐蚀量超过原尺寸的10％；新材料吊钩为5％时，应报废。

       （6）吊钩螺纹损坏或腐蚀可以加工修复螺纹和更换螺母，但轴径磨损、腐蚀不应超限，遵照（5）的要求。

       2、简述滑轮的报废条件。

       答：

金属铸造滑轮报废条件：

（1）裂纹；

（2）轮槽不均匀磨损达3mm；（3）轮槽壁厚磨损达原壁厚的20％；（4）因磨损使轮槽底部直径减少量达钢丝绳直径的50％；（5）其他损害钢丝绳的缺陷，如轮缘缺口、滑轮局部磨出沟槽等。

       3、简述卷筒的报废条件。

       答：

卷筒出现裂纹；筒壁磨损达原壁厚的20％；卷筒凸缘高出钢丝绳2倍直径量不足和凸缘变形、磨损、腐蚀严重均不能使用。

       4、简述钢丝绳的报废条件。

       答：

（1）无规律分布损坏。

在6倍钢丝绳直径长度范围内，同向捻绳可见断丝超过钢丝绳中钢丝总数的5％；交互捻绳可见断丝总数超过钢丝绳中钢丝总数的10％，应报废。

（2）钢丝绳局部损坏。

有3根或更多的断丝聚集在一起，应报废。

（3）索眼表面出现集中断丝迷惑断丝集中在金属套管、编接处附近及编接连接绳鼓中，应报废。

（4）钢丝绳严重磨损。

在任何位置实测钢丝绳直径已不到原公称直径的90％（或磨损量达到或超过钢丝绳原直径的7％），应报废；（5）钢丝绳严重腐蚀。

柔性降低，表面粗糙，在锈蚀部位实测钢丝绳直径已不到原公称直径的93％，应报废。

（6）因打结、扭曲、挤压造成钢丝绳畸变、压破、芯损坏，或钢丝绳压扁超过原直径的20％，应报废。

（7）钢丝绳热损坏。

由于带电燃弧引起钢丝绳烧熔、变色或长时间暴露于高温环境中引起的强度下降，应报废。

（8）编接处严重挤压、磨损、金属套管损坏（如裂纹、严重变形、腐蚀）或直径缩小到原直径的95％，应报废。

（9）绳端固定连接的金属套或编接部分滑出，应报废。

       5、简述制动器的报废条件。

       答：

制动器的零件出现：

（1）裂纹；

（2）制动摩擦垫片磨损达原厚度的50％；（3）弹簧塑性变形；（4）轴或轴孔直径磨损达原直径的5％；（5）起升、变幅机构制动轮、制动摩擦面磨损达原厚度的40％，应报废。

       *6、简述车轮高频淬火的原理。

       答：

高频就是把工件放在高频电流的交变磁场中，工件上仅产生感应电流，感应电流在工件上分布是不均匀的，频率越高，不均匀性越大，即在工件表面电流密度最大，中心最小，这种现象叫表面效应或集肤效应。

车轮感应表面淬火就是利用这个道理，达到表面硬度高，耐磨性高和疲劳强度高，而中心软，有一定韧性和塑性的效果。

       五、计算题 

       1、已知桥式起重机额定起重量G=20t，吊具重量Gl=0．5t，卷筒槽底直径D=500mm，钢丝

绳直径d=16mm，双联滑轮组，倍率m=4，滑轮效率n=0．97。

计算绕入卷筒上的钢丝绳的最大静拉力。

解：

S===26417.5N

       *2、已知桥式起重机额定起重量G=20t，吊具重量G1=0．5t，起升速度V=7．5m／min，卷筒槽

底直径D=400mm，钢丝绳直径d=16mm，双联滑轮组，倍率m=4。

       计算：

（1）卷筒转速n=?

（2）卷筒上钢丝绳运行速度V1=？

       解：

       n===23r/min