第一章250t缆索吊机缆索系统计算(023)
缆索吊装系统计算分析

春晓大桥缆索吊装系统计算书1 主索验算1.1缆索吊机主索概述本桥缆索吊机主索的计算跨径布置为224+336+224mm,采用各跨连续布置,中间转点支撑于塔架的索鞍上,两端锚固在锚碇装置上,鞍座顶与锚碇的竖直距离为126m,主索在施工中的最大垂度垂跨比为1/13(25.8m)。
主索分两组,每组由8φ56mm(CFRC8×36SW)满充钢丝绳组成。
缆索吊机的设计吊重为4×87.5t,吊点纵向间距9m。
1.2计算荷载参数1.2.1结构参数表1 结构计算特征参数1.2.2荷载参数(1)均布荷载单组主索8根,本桥不采用承索器,均布荷载只考虑主索自重,单根索自重W=14.98kg/m。
单组主索每延米重量为119.84kg。
(2)集中荷载(单位:t)本桥跨中2号节段重量为265.3t,靠近塔端最重12节段重量为338.1t。
因缆索系统主索张力在吊重荷载位于跨中时最大,计算中施工控制荷载的选取以跨中2号节段为准,以靠近塔端最重12节段重量为施工验算荷载对主索进行验算。
表2 集中荷载组成设计吊重工况:选取设计吊重荷载为350t ,采用双吊点起吊,平均到单根主索,每个吊点:P=10.9375t 。
施工验算工况:验算吊重荷载422t ,采用双吊点起吊,平均到单根主索,每个吊点:P=13.1875t 。
1.3计算假定为简化计算,对主索计算做如下假定: (1)不计塔顶的水平位移影响;(2)塔顶索力在索鞍两侧连续,即索力满足在索鞍两侧相等的条件; (3)承重索的自重恒载沿索为恒量,承重索在自重作用下呈悬链线,且满足线性应力应变关系;(4)在缆索吊装系统计算中,忽略滑轮直径和滑轮摩擦力的影响; (5)吊重集中荷载由4个吊点平均分担。
1.4计算理论1.4.1悬链线基本方程自重作用下的柔性索曲线可表示为左端水平力H 、左端竖向力V 分量和无应力索长S 0的方程。
[]))(ln()ln(200220H WS V WS V H V V W HEA HS X +-+--+++=(1)))((12222022020H WS V H V W EAVS WS Y +--+--=(2)式中: EA-索的抗拉刚度;W-索的每延米自重;X-两支点跨度;Y-支点高差;V'-索右端竖向力。
施工用缆索式起重机设计计算教材

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 engin eeri ng tech no logy co,,ltdElectromecha nical subsidiary compa ny朱明2012年3月7日一、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+fhl —所需最大起重咼度,此处取0.2 m ; h2 —上述咼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1m ;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 ;£ L Lf —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- 一 ■—1S 20L 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,贝U 所需支架高度就比较高,同时运行阻力较大,牵引索要加大。
250t门式起重机计算书

ME125+125/32t门式起重机计算说明书西南交通大学机械工程研究所2010年10月目录1 概述 (1)2 125+125/32t-37.435m门式起重机主要参数 (1)2.1主要设计参数 (1)2.2主要验算项目、方法和目的 (2)3 机构计算 (2)3.1主起升机构 (2)3.1.1钢丝绳 (2)3.1.2卷筒尺寸与转速 (2)3.1.3电动机 (3)3.1.4速比与分配 (3)3.1.5制动器选择 (3)3.2副起升机构 (4)3.2.1钢丝绳 (4)3.2.2卷筒尺寸与转速 (4)3.2.3电动机 (4)3.2.4速比与分配 (5)3.2.5制动器选择 (5)3.3小车行走机构 (5)3.3.1行走轮压计算 (5)3.3.2车轮组选择 (6)3.3.3电动机 (6)3.3.4速比与分配 (8)3.3.5制动器 (8)3.4大车行走机构 (8)3.4.1行走轮压计算 (8)3.4.2车轮组选择 (9)3.4.3电动机 (9)3.4.4速比与分配 (11)3.4.5制动器选择 (11)4 125+125/32t-37.435m门式起重机结构有限元计算 (11)4.1门架载荷计算 (11)4.2结构有限元计算 (13)4.2.1刚度验算 (13)4.2.2强度验算 (14)4.3门式起重机结构刚度和强度判定 (19)4.3.1静刚度计算讨论 (20)4.3.2强度计算讨论 (20)5 总体稳定性计算 (21)5.1总体稳定性计算 (21)6 结论 (22)7 参考书目 (22)1概述西南交通大学机械工程研究所依据委托方提供的参数,设计了125t+125/32t双小车门式起重机。
依据起重机设计规范(GB 3811–2008)、钢结构设计规范(GBJ 17-88),及《起重机设计手册》,对门机机构进行计算选型及校核,对门架结构的强度和刚度进行审核验算,并对整机的抗倾覆稳定性进行了校核计算。
2125+125/32t-37.435m门式起重机主要参数2.1主要设计参数125t+125/32t双小车门式起重机整机外型和主要参数如图2.1-1和表2.1-1所示:图2.1-1 125t+125/32t双小车门式起重机整机外型起升机构技术特性主起升机构副起升机构工作级别M5 M5额定起重量双小车125t+125t 32t起升速度 2.3m/min 9.2m/min卷筒直径Φ950mm Φ650mm滑轮倍率 6 4钢丝绳28NAT 6×19W+IWR 1870 ZS 521 318 20NAT 6×19W+FC 1670 ZS 220 147电动机YZR280M-8,55+55kW,725r/min YZR280M-8,55kW,725r/min减速器QJYD34-560-160 III C,i=160 ZQ-850-II-3CA,i=40.17制动器YWZ5-400/125,制动力矩:1600N.m YWZ5-400/125,制动力矩:1600N.m运行机构技术特性大车运行机构小车运行机构工作级别M5 M5行走速度20m/min 16m/min主/从动轮数16/16 4/4车轮直径Φ630mm Φ630mm轨道型号P50 QU80轨距37.435m 3.6m减速电机KDK10-143.47-YZRE3.7-4P-M4-J1-A(B)-T KDK12RF08-166-YZRE5.5-4P-M4-J1-A(B)-T制动器电机自带,制动力矩:50N.m 电机自带,制动力矩:50N.m1)门机机构选型计算依据125t+125/32t双小车门式起重机的设计图纸,根据工作参数,对门机的起升、运行机构进行选型及校核。
缆索吊装系统计算分析

春晓大桥缆索吊装系统计算书1 主索验算1.1缆索吊机主索概述本桥缆索吊机主索的计算跨径布置为224+336+224mm,采用各跨连续布置,中间转点支撑于塔架的索鞍上,两端锚固在锚碇装置上,鞍座顶与锚碇的竖直距离为126m,主索在施工中的最大垂度垂跨比为1/13(25.8m)。
主索分两组,每组由8φ56mm(CFRC8×36SW)满充钢丝绳组成。
缆索吊机的设计吊重为4×87.5t,吊点纵向间距9m。
1.2计算荷载参数1.2.1结构参数表1 结构计算特征参数1.2.2荷载参数(1)均布荷载单组主索8根,本桥不采用承索器,均布荷载只考虑主索自重,单根索自重W=14.98kg/m。
单组主索每延米重量为119.84kg。
(2)集中荷载(单位:t)本桥跨中2号节段重量为265.3t,靠近塔端最重12节段重量为338.1t。
因缆索系统主索张力在吊重荷载位于跨中时最大,计算中施工控制荷载的选取以跨中2号节段为准,以靠近塔端最重12节段重量为施工验算荷载对主索进行验算。
表2 集中荷载组成设计吊重工况:选取设计吊重荷载为350t ,采用双吊点起吊,平均到单根主索,每个吊点:P=10.9375t 。
施工验算工况:验算吊重荷载422t ,采用双吊点起吊,平均到单根主索,每个吊点:P=13.1875t 。
1.3计算假定为简化计算,对主索计算做如下假定: (1)不计塔顶的水平位移影响;(2)塔顶索力在索鞍两侧连续,即索力满足在索鞍两侧相等的条件; (3)承重索的自重恒载沿索为恒量,承重索在自重作用下呈悬链线,且满足线性应力应变关系;(4)在缆索吊装系统计算中,忽略滑轮直径和滑轮摩擦力的影响; (5)吊重集中荷载由4个吊点平均分担。
1.4计算理论1.4.1悬链线基本方程自重作用下的柔性索曲线可表示为左端水平力H 、左端竖向力V 分量和无应力索长S 0的方程。
[]))(ln()ln(200220H WS V WS V H V V W HEA HS X +-+--+++=(1)))((12222022020H WS V H V W EAVS WS Y +--+--=(2)式中: EA-索的抗拉刚度;W-索的每延米自重;X-两支点跨度;Y-支点高差;V'-索右端竖向力。
缆索吊装系统计算书

缆索吊装系统计算书1.引言2.系统构成3.计算原理在计算过程中,需要考虑到缆索、吊索和滑轮的负载、张力以及滑轮的摩擦等因素。
具体计算步骤如下:第一步:确定所需承载的重物的重力,即假设重物的质量为m,重力为G。
第二步:根据重物的重力,确定吊索的张力。
吊索的张力为T1,可以通过以下公式计算得出:T1=G第三步:根据吊索的张力,确定缆索的张力。
缆索的张力为T2,可以通过以下公式计算得出:T2=T1+ΣTf其中ΣTf为各滑轮摩擦力之和。
第四步:根据缆索的张力,确定滑轮的张力。
滑轮的张力为T3,可以通过以下公式计算得出:T3=ΣTf第五步:根据滑轮的张力,确定各滑轮的摩擦力。
各滑轮的摩擦力可以通过以下公式计算得出:Ff=T3×μ其中μ为滑轮的摩擦系数。
4.范例计算假设在一个缆索吊装系统中,要吊装一重量为500kg的物体,滑轮的摩擦系数为0.2、根据以上计算原理,可以进行如下计算:第一步:重物的重力G=500×9.8=4900N。
第二步:吊索的张力T1=G=4900N。
第三步:缆索的张力T2=T1+ΣTf。
由于系统中只有一个滑轮,ΣTf 即为滑轮的摩擦力Ff。
假设滑轮的摩擦力Ff为XN,则T2=T1+X。
根据文中公式T3=ΣTf,可得到X=T3=0.2×T3将X带入T2的公式可得T2=T1+0.2×T3由此可得T2=4900+0.2×T3第四步:滑轮的张力T3=ΣTf=0.2×T3第五步:各滑轮的摩擦力Ff=T3×μ=0.2×T3将以上方程代入滑轮的张力T3和摩擦力Ff的公式中,得到两个同等的方程:T3=0.2×T30.2×T3=0.2×T3在求解以上方程时,可以得到T3的解为任意实数。
即滑轮的张力是任意实数,因此无法具体确定。
5.结论通过以上计算可以得出,缆索吊装系统中滑轮的张力是任意实数,并无具体解。
缆索吊装计算报告

缆索吊装计算报告1.引言缆索吊装是一种常用于货物搬运的工程技术,利用钢缆作为悬挂装置,将货物吊装起来并移动到目标位置。
在进行缆索吊装计算前,需要确定所需的吊装能力和安全系数,以确保吊装过程安全可靠。
本报告将介绍缆索吊装的计算方法并进行实例分析。
2.缆索吊装计算方法2.1载荷计算在进行缆索吊装计算前,首先需要确定货物的重量和重心位置。
货物的重量可以通过实际称重或相关的设计参数获得。
重心位置的确定可以通过平衡装置或者数学模型计算得出。
在计算重心位置时,需要考虑货物形状的几何特性。
2.2缆索计算缆索的计算通常包括缆索直径和缆索数量的确定。
缆索直径的选择要满足载荷要求和安全系数要求。
常用的计算公式有:-缆索直径=√(4*载荷*安全系数/(π*缆索材料强度))-缆索数量=载荷/(缆索直径*缆索材料密度)2.3吊装能力计算吊装能力计算是确定吊装设备是否能够承受所需载荷的重要步骤。
吊装设备的吊装能力通常由制造商提供,包括吊装机构的最大载重能力和工作半径。
根据实际情况,还需要考虑缆索长度对吊装能力的影响。
3.实例分析假设有一批货物需要通过缆索吊装进行搬运。
货物重量为10吨,重心位于货物长度的1/3处。
缆索材料强度为2000MPa,密度为7800kg/m³。
安全系数为1.5首先计算缆索直径:缆索直径=√(4*10*1.5/(π*2000))≈0.081m然后计算缆索数量:缆索数量=10/(0.081*7800)≈15根接下来进行吊装能力计算:根据吊装设备的规格,最大载重能力为15吨,工作半径为30m。
根据实际情况,假设缆索长度对吊装能力没有明显的影响。
综上所述,根据实例分析,我们需要使用15根直径为0.081m的缆索进行吊装,吊装设备能够承受10吨的货物重量,吊装能力满足要求。
4.结论本报告介绍了缆索吊装的计算方法,并通过一个实例分析展示了计算过程。
在进行缆索吊装计算时,需要确定货物的重量和重心位置,并选取合适的缆索直径和数量。
工程技术--缆索起重机及其使用

缆索起重机及其使用——缆索起重机及其使用缆索起重机是以柔性钢索(承载索)作为架空支承构件、供悬吊重物的起重小车在承载索上往返运行,具有垂直运输(起升)和水平运输(牵引)功能的起重机,简称缆机。
一、缆索起重机的分类1.缆索起重机按承载索两端支架运动情况划分(1)固定式缆索起重机∶承载索两端支架固定不动(2)移动式缆索起重机可分为以下几种∶1)平移式∶承载索支架带有运行机构,分别在两岸平行轨道上同步移动。
2)摇摆式∶承载索支架带有摆动机构,分别在两岸同步摆动3)辐射式∶承载索一端支架固定,另一端支架带有运行机构,在弧形轨道上移动。
4)弧动式∶承载索支架带有运行机构,分别在两岸同圆心弧形轨道上同角速度移动。
5)索轨式∶以架空钢索代替地面轨道、承载索支架运行情况与平移式或辐射式相同。
2.缆索起重机按承载索数量划分(1)单索缆索起重机∶有一条承载索的缆索起重机。
(2)双索缆索起重机∶有两条承载索的缆索起重机(3)四索缆索起重机;有四条承载索的缆索起重机。
二、缆索起重机的基本组成特点1.缆索起重机的主要构件和零部件缆索起重机的主要构件和零部件包括主塔(车)、副塔(车)、摆动支架(摇腿)、承载索、滑轮及滑轮组、起升卷筒、制动器,载重小车、支索器(承马)、张紧装置、吊钩装置及大车轨道等。
主塔(车)是用于支承承载索一端,设有起升和牵引机构、电气控制装置等主要工作设备的支架总成,如图2-31所示。
副塔(车)是相对主塔(车)、用于支承承载索另一端的支架总成。
摆动支架(摇腿)是下端铰接于基础或行走台车上,上端向外倾斜,靠承载索的拉力与配重保持平衡的支架。
承载索是支承起重小车用的钢索。
支索器(承马)是支承在承载索上,用于承托起升绳、牵引绳和辅助绳的装置。
张紧装置是使承载索具有一定张力的装置。
2.缆索起重机的主要工作机构缆索起重机的主要工作机构包括起升机构、牵引机构、大车运行机构、摆塔机构、承载索张紧机构、排绳机构、承载索系统和机房等。
缆索吊装计算完整版计算书

令
C2=
x(L-x) 2L2
P(P+G)E k
An
cos
2 β
=
129×(258-129) 2×2582
2 ×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×1 =4184278981.1027
代入数据得张力方程:
3
2
HΔ +(4.8665)HΔ -4360878294.4727=0
fx
=x(L-x) HxL
(G2
+P)=11032×4.(427588×-1235)8
(1152.777
+272.591)=3.982m
主索升角
4
计算书
tgγ=L-2x 2HxL
(P+G)=2×1205284-.24×781×3 258
(272.591+115.777)=0.17044
γ=0.168817767204824° 5、温度改变对主索的影响时的张力和垂度 主索架设和安装温度升高 15℃ 求跑车吊重于跨中,主索的张力和垂度 根据张力普遍方程,钢丝的线膨胀系数 ε=1.2E-5 Δt=15℃
得到张力方程
3
2
Ht +C1 Ht -C2-C3=0
令
C2=
x(L-x) 2L2
P(P+G)E k
An
cos
2 β
=
129×(258-129) 2×2582
2 ×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×1 =4184278981.1027
代入数据得张力方程:
5
计算书
3
2
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缆索吊系统上的作用荷载有两种:即均布荷载与集中荷载。均布荷载包括主索、起重索、 牵引索、支索器及云联南结澜绳沧自江重特;大集桥中5荷0t载缆包索括吊钢机箱左梁侧节缆段索重系、统跑设车计重计、算吊书具重、配重以及
起重钢丝绳重等。
2.1 均布荷载 主索
起重索 牵引索 支索器 支索器联结绳
αA=
arctan(VA/Hm ax)
= 0.2163
弧度
B塔柱处
= 12.390
度
αB=
arctan(VB/Hm ax)
= 0.1846
弧度
= 10.575
度
3、1、2 主索强度
、拉应89 Tn= 3824.00
则安全系数K= 3.71
t (主索的 最t 大(张主力索)的 极(≥限3拉.5断,力满) 足要求)
t/m
t/m
t/m t/m (支索 器间距按30m t/m
t/m
t
t (试吊时 最t 大(吊两重台按跑 车,单台按 t
t
t t (钢丝绳 同起重索, t
三、主索(承重索) 计3、算1 工况一:最 大3、吊1重、位1 于主跨索中最时大 张当力跑及车相吊应最垂大度吊计重 位初于拟跨跨中度时与,最主大索垂 度之比为:
(≥2.0,满 足要求)
式中:
d= 3.0
Dmin= 800 3、1、3 主索索长
mm (组成主 索mm的钢(平丝滚直最 小直径)
S计算
索长 S= S1+S2+S3
= 1001.265 m
式中:
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云南澜沧江特大桥50t缆索吊机左侧缆索系统设计计算书
普立岸边跨S1= =
L×(1+tan2β /128+3G.22/8234Hmax2
则主索最大水平拉 力 Hmax可由下式计
主索最大张力时对 A塔柱的竖向压力
主索最大张力时对 B锚碇的竖向压力
L/fmax= 12.50
则
最大垂 度fmax=
50.24
m
Hmax=
qL2/(8fmaxcos β)+QL/(4fma
= 1005.90
t
VA=
qL/(2cos β)+Q/2+Hmax
= 220.98
钢丝绳基本参数
*表2
主索
起重索 普立岸牵引索 宣威岸牵引索
16-φ60
2-φ36
1-φ36
1-φ36
6×37S+IWR 6×37S+IWR 6×37S+IWR 6×37S+IWR
16
2
1
1
16
2
1
1
0.015
0.00542
0.00542
0.00542
1520
503
503
503
3.0
1.7
1.7
1.7
合计
2.2 集中荷载 钢箱梁节段重 跑车重 扁担梁重 旋转吊具重 配重 起重钢丝绳重 合计
q1= 0.240 q2= 0.011 q3= 0.022 q4= 0.003 q5= 0.001 ∑q= 0.277 G= 173.8
Q1= 165.0 Q2= 40.0 Q3= 2.0 Q4= 15.0 Q5= 5.0 Q6= 8.1 ∑Q= 235.0
0.9098
0.9999
0.9173
1、2 缆索吊所用 钢丝绳基本参数
名称
规格
根数(一组索) 根数(一组索) 单位长重量(t/m) 钢丝断面积总和(mm2) 钢丝直径(mm) 钢丝绳换算弹性模量Ek(MPa) 钢丝绳公称强度(MPa) 单根钢丝绳破断力(t) 钢丝绳破断拉力安全系数≥
钢丝绳破断应力安全系数≥
跨度(m)
166.000
628.000
166.000
高差h(m)
75.716
10.362
72.078
主索弦倾角β(弧度)
0.4279
0.0165
0.4096
主索弦倾角β(度)
24.519
0.945
23.471
tanβ
0.4561
0.0165
0.4342
cosβ 注:"A锚碇"、"A 塔柱""B分锚别碇指"、普"立B 塔柱"分别指宣威
m
中跨
S2= =
L×[1+tan2β /623+6G.23/1294Hmax2
m
宣威岸边跨S3= =
L×(1+tan2β /128+1G.26/6234Hmax2
m
3、2 工况二:主 索3、安2装、(1空安索装)时初的始 张力H0
方程式: H03+aH02-b=0
式中:
系数
a=
EkFcos2β [3Q(Q+G)+G2]
t
VB=
qL/(2cos β)+Q/2-
= 187.79
t
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云南澜沧江特大桥50t缆索吊机左侧缆索系统设计计算书
则根据力的三角关
系得出主索的最大
Tmax= (Hmax2+VA2)1/2
= 1029.89
t
同时得出主索最大
张力时主索与水平 A塔柱处
单根 Tmax= 64.37
t
云南澜沧江特大桥50t缆索吊机左侧缆索系统设计计算书
普立大桥250t缆索吊机缆索系统设计计算书
一、基本参数 1、1 缆索吊布置
基本参数 项目
*表1 A锚碇中心 A塔柱索鞍顶 B塔柱索鞍顶 B锚碇中心
标高(m)
1815.000 1890.716 1901.078 1829.000
里程(m)
K11+235.807 K11+401.807 K12+029.807 K12+195.807
117600
117600
117600
117600
1870
1870
1870
1870
239.0
86.3
86.3
86.3
3.5
5.0
3.0
3.0
2.0
3.0
2.0
2.0
二、计算荷载
缆索吊系统上的作用荷载有两种:即均布荷载与集中荷载。均布荷载包括主索、起重索、 牵引索、支索器及联结绳自重;集中荷载包括钢箱梁节段重、跑车重、吊具重、配重以及 起重钢丝绳重等。
拉应力校核:
σ=
Tmax/F+(Q/n) (Ek/(TmaxF))1
= 826.04
MPa
则安全系数K= 2.3
(≥2.0,满 足要求)
式中: F= 1520 n= 4
mm2 (一根钢 丝个绳截(一面根主 索上的行车
接触应力校核: σ= Tmax/F+Ekd/Dm
in
= 864.47
MPa
则安全系数K= 2.2
=0
索调试时温度tx两状态无温度变化)
系数
b= =
EkFcos2β [6G6x029L02.+8172Qxx(
= 171.43
t
式中:
Hmax= 62.87 F= 1520 Q= 14.69 G= 10.86 ε= 0.000011
t (单根主 索mm的 2(主最索大的水金 属t 截(面单积根)主 索t 承(担单的根总主 索(主承索担的的线均膨 胀系数)
△t= t-tx
(主索的绝对温度差,温度升高取正,设初装温度t及空