第04章 港口起重机总体计算
起重机数据及公式
起重机数据及公式引言概述：起重机作为一种重要的机械设备，在各种工程项目中起着至关重要的作用。
了解起重机的数据及相关公式，可以帮助工程师和操作人员更好地使用和维护起重机，确保工程项目的顺利进行。
一、起重机的基本数据1.1 起重机的额定起重量：指起重机在设计时所规定的最大起重量，通常以吨为单位表示。
1.2 起重机的最大起升高度：指起重机能够达到的最大起升高度，通常以米为单位表示。
1.3 起重机的最大起升速度：指起重机在起升过程中的最大速度，通常以米/秒为单位表示。
二、起重机的相关公式2.1 起重机的额定载荷计算公式：额定载荷 = 起重机的额定起重量。
2.2 起重机的起升高度计算公式：实际起升高度 = 起升高度 + 起升高度的超量。
2.3 起重机的起升时间计算公式：起升时间 = 起升高度 / 起升速度。
三、起重机的安全性数据3.1 起重机的安全载荷：指起重机在实际使用中所能承受的最大载荷，通常小于额定起重量。
3.2 起重机的安全起升高度：指起重机在实际使用中所能达到的最大起升高度，通常小于最大起升高度。
3.3 起重机的安全起升速度：指起重机在实际使用中所能达到的最大起升速度，通常小于最大起升速度。
四、起重机的维护数据4.1 起重机的定期检查：包括检查起重机的各个部件是否正常运转，是否有磨损或松动等问题。
4.2 起重机的润滑保养：定期给起重机的各个部件进行润滑保养，确保其正常运转。
4.3 起重机的故障处理：及时处理起重机出现的故障，避免对工程项目造成影响。
五、起重机的操作数据5.1 起重机的操作规程：操作人员应按照规定的操作程序进行操作，确保起重机的安全运行。
5.2 起重机的操作技巧：操作人员应具备良好的操作技巧，能够熟练地操作起重机。
5.3 起重机的操作注意事项：操作人员在操作起重机时应注意安全，避免发生意外事故。
结语：通过了解起重机的数据及相关公式，可以更好地使用和维护起重机，确保工程项目的顺利进行。
起重机数据及公式
起重机数据及公式引言概述：起重机是一种用于搬运和举升重物的重要工业设备。
在起重机的设计和操作中，准确的数据和公式是至关重要的。
本文将介绍起重机的数据和公式，匡助读者更好地了解起重机的原理和运行。
一、起重机的基本数据1.1 起重机的额定载荷：起重机的额定载荷是指起重机设计时所能承载的最大分量。
这个数据是根据起重机的结构和材料强度等因素计算得出的。
额定载荷是起重机设计和使用的重要依据，决定了起重机的使用范围和安全性能。
1.2 起重机的工作半径：工作半径是指起重机从起重点到起重物之间的水平距离。
工作半径的大小决定了起重机的搬运范围和作业空间。
在起重机的设计和操作中，需要根据工作半径来选择合适的起重机型号和配置。
1.3 起重机的提升速度：提升速度是指起重机在举升重物时的速度。
提升速度的快慢直接影响到起重机的工作效率和作业时间。
在起重机的设计和操作中，需要根据具体的工作需求来选择合适的提升速度，以确保作业的顺利进行。
二、起重机的动力计算公式2.1 起重机的起升力计算：起重机的起升力是指起重机在举升重物时所需施加的力量。
起升力的计算需要考虑起重物的分量、工作半径、提升速度等因素。
常用的起升力计算公式为：起升力 = 起重物的分量 / 提升速度。
2.2 起重机的回转力计算：起重机的回转力是指起重机在旋转时所需施加的力量。
回转力的计算需要考虑起重机的结构和工作半径等因素。
常用的回转力计算公式为：回转力 = 起重物的分量 ×工作半径。
2.3 起重机的行走力计算：起重机的行走力是指起重机在挪移时所需施加的力量。
行走力的计算需要考虑起重机的结构和行走速度等因素。
常用的行走力计算公式为：行走力 = 起重物的分量 ×行走速度。
三、起重机的稳定性计算3.1 起重机的倾覆力矩计算：起重机的倾覆力矩是指起重机在工作过程中产生的使其倾覆的力矩。
倾覆力矩的计算需要考虑起重机的结构、工作半径和工作状态等因素。
常用的倾覆力矩计算公式为：倾覆力矩 = 起重物的分量 ×工作半径。
起重机数据及公式
起重机数据及公式一、起重机简介起重机是一种用于吊装和搬运重物的机械设备。
它主要由起重机械、起升机构、行走机构和电气控制系统组成。
起重机广泛应用于建筑工地、港口、物流仓储等领域，承担着重要的物资运输和搬运任务。
二、起重机数据1. 起重机额定载荷：起重机的额定载荷是指起重机设计和制造时所规定的最大起重负荷。
额定载荷是起重机运行时的重要参数，通常以吨（t）为单位进行表示。
2. 起重高度：起重高度是指起重机在垂直方向上能够达到的最大高度。
起重高度的确定需要考虑起重物体的高度、起升机构的性能以及工作环境等因素。
3. 起重距离：起重距离是指起重机在水平方向上能够达到的最大距离。
起重距离的确定需要考虑起重物体的位置、行走机构的性能以及工作环境等因素。
4. 起重机速度：起重机速度包括起升速度、行走速度和回转速度。
起升速度是指起升机构提升起重物体的速度；行走速度是指起重机在地面上行驶的速度；回转速度是指起重机回转的速度。
这些速度的确定需要根据具体的工作需求进行调整。
5. 起重机工作级别：起重机工作级别是根据起重机的使用频率和工作时间确定的。
常见的工作级别有A、B、C、D四个级别，其中A级别为最高级别，适用于连续工作的重载起重机。
三、起重机公式1. 起重机额定载荷计算公式：额定载荷 = 起重物体重量 + 起重机自重 + 起重机附加负荷2. 起重机起升速度计算公式：起升速度 = （起重物体高度 + 起升机构自重）/ 起升机构额定速度3. 起重机行走速度计算公式：行走速度 = 行走距离 / 行走机构额定速度4. 起重机回转速度计算公式：回转速度 = 360° / 回转时间四、起重机安全注意事项1. 在使用起重机前，应对其进行全面的检查和维护，确保各部件正常运行，并遵循操作手册中的操作规程。
2. 在起重过程中，应严禁超载操作，以免引发事故。
3. 起重机操作人员应经过专业培训，并具备相关的操作证书。
4. 在起重机工作区域内，应设置明显的警示标志，确保周围人员的安全。
起重机数据及公式
起重机数据及公式起重机是一种用于吊装和搬运重物的机械设备，广泛应用于工业、建造、港口等领域。
了解起重机的数据和相关公式对于正确使用和安全操作起重机至关重要。
下面将介绍起重机的基本数据和常用公式。
1. 起重机的基本数据：- 起分量（Rated Load）：起重机能够安全举起的最大分量。
通常以吨（t）为单位表示。
- 工作半径（Working Radius）：起重机臂的水平距离，从旋转中心到起重物体的中心。
通常以米（m）为单位表示。
- 起重高度（Lifting Height）：起重机能够抬升货物的最大高度。
通常以米（m）为单位表示。
- 起重机的自重（Dead Weight）：起重机本身的分量，包括主臂、配重、起重机构等。
通常以吨（t）为单位表示。
2. 起重机的公式：- 起重力（Lifting Force）：起重机能够施加的力量，可以通过以下公式计算：起重力 = 起分量 × 9.8（重力加速度）- 起重力矩（Lifting Moment）：起重机施加在起重物体上的力矩，可以通过以下公式计算：起重力矩 = 起重力 ×工作半径- 起重速度（Lifting Speed）：起重机抬升货物的速度，可以通过以下公式计算：起重速度 = 起重高度 / 抬升时间- 功率（Power）：起重机所需的功率，可以通过以下公式计算：功率 = 起重力 ×抬升速度 / 1000- 起重机的稳定性计算：起重机在使用过程中需要保持稳定，可以通过以下公式计算稳定性：起重力矩≤ 倾覆力矩3. 示例数据和公式应用：假设一台起重机的起分量为50吨，工作半径为30米，起重高度为50米，自重为10吨。
- 计算起重力：起重力 = 50吨 × 9.8 = 490吨- 计算起重力矩：起重力矩 = 490吨 × 30米 = 14,700吨·米- 计算起重速度：假设抬升时间为10秒起重速度 = 50米 / 10秒 = 5米/秒- 计算功率：功率 = 490吨 × 5米/秒 / 1000 = 2.45千瓦- 计算稳定性：假设倾覆力矩为15,000吨·米若起重力矩≤ 倾覆力矩，则起重机保持稳定通过以上示例数据和公式的应用，我们可以计算起重机的起重力、起重力矩、起重速度、功率以及稳定性。
起重机计算公式
起重机计算公式绞车选型方法1）:拉力计算本公司各型绞车技术参数中给出的是卷筒第一层钢丝绳的额定拉力.用户往往需要最外层拉力,此时可以按以下方法来换算a ）.设定:卷筒的底径D 0（mm ）为已知。
,钢丝绳直径d （ mm ）O 为已知。
.绕绳层数X (1.2。
3。
4…。
)为已知,钢丝绳第一层拉力F 1（KN ）为已知。
b ）.求X 层拉力F X =dX D d D )12(00-++·F 1 （KN ） 2) 容绳量L 理论计算.d 为推荐.1： L=3.14B （d D 0+X)·X (m ）2:L= 1000n •π（D+nd)·d L 1 式中，B 卷筒两档板之间的容绳宽度(m ）.D 0（D ）—卷筒底径(mm ）.D —-—钢丝绳直径（mm)X （n ）-—-绕绳层数实际可用的容绳量L 1应该考虑到防止绳头脱出,要将理论容绳量L 减去3卷的长度，即L 1=3。
14B （dD 0+X) ·X-0.0094(D 0+d) （m) 布带卷筒形计算公式带总长计算：L=π（D+B ）×n ＋2)1(B n n •⨯-π mm D=卷筒底径mmB=带厚mmN=层数π·B 积分差3) 供油泵理论流量的计算当用户需要绞车X 层的绳速为Vx 已知时，供给该绞车泵的理论流量Q 为 Q= d X D q X 3210···])12([·ηηηπ-+∑∨（L/min ）式中，Vx——第X层的绳速(m/min)D0—卷筒底径(mm）X-—--—层数d-——--—钢丝绳直径（mm)∑q-——绞车总排量（ml/rev)η1---—泵的容积效率, η1=0.88～0。
97(视泵不同品种）η2—-—-系统中阀件容积效率，η2=0。
985~0.995η3--—液压马达容积效率，η3=0。
97～0。
98（INM和HGM系列马达）液压传动装置选型本产品实际尺寸相同的同一种液压马达有多种排量，尺寸相同的行星减速器也有几种传动比,它们之间适当组合,就可得到很多种总排量，（即液压马达排量乘以传动比)因此为了满足机器工况（牵引力及行走速成度），在液压系统流量Q，链轮分度圆直径D。
起重机数据及公式
起重机数据及公式一、起重机数据起重机是一种用于搬运和抬升重物的机械设备，它通常由基座、起重机臂、起重机械、电气设备等组成。
以下是一些常见的起重机数据：1. 起重能力：起重能力是指起重机能够承受的最大重量。
它通常以吨或千克为单位来表示。
起重能力的大小取决于起重机的结构和设计，不同类型的起重机具有不同的起重能力。
2. 起重高度：起重高度是指起重机能够抬升物体的最大高度。
它通常以米为单位来表示。
起重高度的大小取决于起重机臂的长度和起重机的结构。
3. 起重距离：起重距离是指起重机臂的水平伸展距离。
它通常以米为单位来表示。
起重距离的大小取决于起重机臂的长度和起重机的结构。
4. 起重速度：起重速度是指起重机在抬升和下降物体时的速度。
它通常以米/秒或米/分钟为单位来表示。
起重速度的大小取决于起重机的设计和电气设备。
5. 起重机重量：起重机本身的重量也是一个重要的数据。
它通常以吨或千克为单位来表示。
起重机重量的大小取决于起重机的结构和材料。
二、起重机公式起重机的运行和计算通常涉及一些基本公式。
以下是一些常见的起重机公式：1. 起重机额定载荷计算公式：额定载荷 = 起重物的重量 + 起重机自重 + 起重机附件的重量其中，起重物的重量是指需要抬升的物体的重量，起重机自重是指起重机本身的重量，起重机附件的重量是指安装在起重机上的其他附件的重量。
2. 起重机力矩计算公式：力矩 = 起重力 ×起重距离其中，起重力是指起重机所施加的力，起重距离是指起重机臂的水平伸展距离。
3. 起重机速度计算公式：速度 = 距离 ÷时间其中，距离是指起重机移动的距离，时间是指起重机移动所花费的时间。
以上公式仅为起重机运行和计算中的一部分，具体的公式和计算方法会根据起重机的类型和设计而有所不同。
总结：起重机数据及公式是起重机运行和计算中的重要内容。
通过了解起重机的数据，我们可以了解起重机的性能和能力。
同时，掌握起重机的公式可以帮助我们进行起重机的运行和计算。
起重机数据及公式
起重机数据及公式起重机是一种用于吊装、搬运和抓取重物的机械设备。
它通常由支架、起升机构、行走机构、电气系统和控制系统等组成。
起重机的设计和使用需要考虑到多种因素，包括起重机的类型、工作条件、分量限制、高度限制等。
本文将详细介绍起重机的数据和公式，以匡助您更好地了解和使用起重机。
1. 起重机的基本参数起重机的基本参数包括额定起分量、最大起升高度、最大起升速度、最大行走速度等。
这些参数是根据起重机的设计和创造标准确定的。
根据不同的起重机类型和规格，这些参数会有所不同。
以下是一些常见起重机的基本参数示例：- 起重机类型：塔式起重机- 额定起分量：10吨- 最大起升高度：60米- 最大起升速度：60米/分钟- 最大行走速度：10米/分钟2. 起重机的力学计算起重机的力学计算是用来确定起重机在工作过程中所受到的力和力矩。
这些计算可以匡助我们选择合适的起重机，确保其能够安全和有效地完成工作任务。
以下是一些常见的起重机力学计算公式示例：- 起重机的起升力计算公式：起升力 = 起重物分量 + 起升机构自重 + 起升机构附加负荷- 起重机的倾覆力矩计算公式：倾覆力矩 = 起重物分量 ×起升高度 × sin(倾覆角度)3. 起重机的稳定性计算起重机的稳定性计算是用来确定起重机在工作过程中的稳定性和安全性。
这些计算可以匡助我们选择合适的支撑方式和工作条件，以确保起重机不会倾覆或者发生其他意外情况。
以下是一些常见的起重机稳定性计算公式示例：- 起重机的稳定性计算公式：倾覆力矩 < 抗倾覆力矩其中，抗倾覆力矩可以通过起重机的设计参数和支撑方式来确定。
4. 起重机的电气计算起重机的电气计算是用来确定起重机所需的电气功率和电气设备。
这些计算可以匡助我们选择合适的电气设备，确保起重机的正常运行和安全性。
以下是一些常见的起重机电气计算公式示例：- 起重机的电气功率计算公式：电气功率 = 起升功率 + 行走功率 + 旋转功率 + 其他功率其中，起升功率、行走功率和旋转功率可以根据起重机的设计参数和工作条件来确定。
起重机械计算方法
在进行起重机总体设计时，特别是钢结构设计时，考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同，其特点就是起重机是动态使用的，在考虑载荷时，都要乘一个系数，现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下，使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识，同时，也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊！一、自重冲击系数当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时，起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动，起重机各部分质量会产生附加的加速度，虽然可用计算机计算这种加速度，但计算工作量较大，所以，实际计算时是将自重乘以一个冲击系数，以考虑这种附加动载的影响。
按照《起重机设计规范》（GB3811-83 ），的规定，自重冲击系数分两种情况，一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击，将起重机自重乘以起升冲击系数01,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝，将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数04,他们都是经验值。
1、起升冲击系数0 1《规范》规定：0.9 <0 1三1.1这个系数的应用分两种情况：当自重对要计算的元件起增大作用时，取0 1=1.0~1.1 ，否则取0 1=0.9~1.0 。
2、运行冲击系数0 4《规范》规定，04用下式计算：0 4=1.10+0.058v Vh （注：Vh 为h 开更号）式中v 起重机（或小车）的运行速度（m/s）h 轨道接缝处二轨道面的高度差（mm ）理论表明，当速度较大时（v< 2m/s）,冲击系数并不随速度增大，只要控制h< 2mm，系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数0 2这是一个最重要的系数。
02一般取1<0 2< 2 当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度，由这个附加加速度引起的惯性力，将对机构和结构产生附加的动应力，我国《规范》规定，将起升载荷乘以系数02予以增大，02即为起升载荷动载系数。
起重机数据及公式
起重机数据及公式一、起重机数据1. 起重机的额定起分量：根据起重机设计和创造的要求，确定起重机的额定起分量。
额定起分量是指起重机在最不利工况下，能够安全可靠地进行起重作业的最大起分量。
2. 起重机的最大起升高度：起重机能够垂直起升的最大高度。
该高度通常由起重机的主臂长度和起升机构的性能决定。
3. 起重机的工作半径：起重机从回转中心到起重物水平投影点的距离。
工作半径决定了起重机的工作范围。
4. 起重机的回转角度：起重机在水平面上能够回转的角度范围。
通常起重机可以实现360度无级回转。
5. 起重机的起升速度：起重机进行起升作业时的升降速度。
起升速度通常由起升机构的性能和负载分量决定。
6. 起重机的挪移速度：起重机在平移过程中的速度。
挪移速度通常由起重机的行走机构和驱动装置决定。
7. 起重机的额定功率：起重机所需的电动机或者液压驱动装置的额定功率。
额定功率是指起重机在额定工况下正常运行所需的功率。
二、起重机公式1. 起重机的起升能力计算公式：起升能力 = 起重机的额定起分量 - 起重物自重起重物自重可以根据起重物的材料密度和体积计算得出。
2. 起重机的力矩计算公式：力矩 = 力的大小 ×力臂长度力的大小可以根据起重机的额定起分量和起重物的分量计算得出。
3. 起重机的速度计算公式：速度 = 路程 / 时间起重机的速度可以根据起重机的挪移速度和行驶时间计算得出。
4. 起重机的功率计算公式：功率 = 力 ×速度起重机的功率可以根据起重机的额定功率和起重机的工作状态计算得出。
以上是起重机数据及公式的相关内容，希翼能对您有所匡助。
如需更详细的信息或者其他相关内容，请随时告知。
起重机数据及公式
起重机数据及公式标题：起重机数据及公式引言概述：起重机是一种用于吊装和搬运物品的机械设备，广泛应用于建造工地、港口、仓库等场所。
在使用起重机时，了解其相关数据和公式是非常重要的，可以匡助我们更好地操作和维护起重机，确保工作安全和效率。
一、起重机基本数据1.1 起重机的额定起分量：指起重机在设计时所规定的最大吊重，通常以吨为单位。
1.2 起重机的最大起升高度：指起重机能够达到的最大起升高度，通常以米为单位。
1.3 起重机的最大起升速度：指起重机吊钩在起升时的最大速度，通常以米/秒为单位。
二、起重机工作原理公式2.1 起重机的起重力计算公式：起重力 = 物品分量 + 起重机自重 - 配重。
2.2 起重机的力矩计算公式：力矩 = 起重力 ×起升高度。
2.3 起重机的功率计算公式：功率 = 功率 = 力矩 ×角速度。
三、起重机安全系数3.1 起重机的安全系数：起重机在设计时通常考虑了安全系数，以确保其在使用过程中不会超载或者发生意外。
3.2 安全系数的计算方法：安全系数 = 额定起分量 / 实际起分量。
3.3 安全系数的重要性：安全系数越大，起重机的安全性越高，操作过程中的风险也越小。
四、起重机维护保养4.1 定期检查起重机的机械部件：包括齿轮、链条、机电等，确保其正常运转。
4.2 清洁和润滑起重机的关键部位：保持起重机的良好状态，延长使用寿命。
4.3 定期进行维护保养记录：记录起重机的维护情况，及时发现问题并解决。
五、起重机操作技巧5.1 熟练掌握起重机的操作手柄：熟练掌握吊钩的升降、先后、摆布等操作。
5.2 注意起重机的稳定性：在起吊物品时要保持起重机的稳定，避免发生倾覆等意外。
5.3 遵守起重机的操作规程：严格遵守起重机的操作规程，确保工作安全。
总结：了解起重机的相关数据和公式对我们正确操作和维护起重机至关重要，同时也能提高工作效率和保障工作安全。
希翼以上内容能够匡助大家更好地了解起重机，并在实际工作中应用。
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对港口集装箱起重机而言，与港口抓斗起重机有着类似的运行规律，所不同的只是 抓斗有开、闭斗动作，而集装箱吊具有进、转销动作。但吊具运动轨迹的规律完全相同。 图 1-4-2.1 所示系散货抓斗作业和集装箱作业时的吊具运行轨迹。由图可知 y 坐标所示 的是起升运动； x 坐标所示的是变幅、回转、大车、小车运动。凡斜线段均系起升和平 移运动的联合动作。表面上看似乎各机构的运动速度越高，循环周期越短，生产率可以 越高。但是任何事物的发展均是有一定限度的。速度越高，为了很快从零速达到额定速 度，则需要的起动加速度很大；同样也要使制动时的减速度很大。这样所造成的结果是： 各机构功率加大，起制动猛烈冲击大，致使金属结构承应力循环特征值增大，导致结构 疲劳强度大幅度降低。为了延长寿命只得加大结构尺度，增加整机自重，进而对码头的 承载能力提出了更高的要求。
二、绘制工作循环图
港口起重机工作循环图的要素有各机构速度、加速度、运行距离等等。有关各机构 的速度推荐值见表 1-4-2.1；有关各机构的加（减）速度，根据 GB381l-83 和实测统计结
1-4-2
果推荐列于表 1-4-2.2。
表 1-4-2.1 几种港口起重机的工作速度范围
机型 港口门座起重机 带斗门座起重机 装卸用浮式起重机 桥式抓斗卸船机
—
—
75∼170 20∼30
120∼160 50∼70
25∼45 25
回转速度 r/min 1.0∼1.5 1.0∼1.5 1.3∼1.5 —
—
—
变幅速度 m/min 40∼60 40∼80 40∼60 —
—
—
表 1-4-2.2 港口起重机机构起制动加（减）速度
图 1-4-2.2 为一台港口抓斗门座起重机的工作循环图。由图可知该港口门座起重机 的工作循环时间是 58s。
按铰接车架支承假设计算得到的支承力比按刚性车架支承假设计算得到的支承力 略大，两种简化计算的结果都能满足起重机设计所要求的精度。
对于港口起重机，应用最为广泛的轮压计算公式是建立在刚性车架支承假设基础上 的。本节以刚性车架支承假设为阐述的重点。
2．刚性车架支承时铅垂支承力的计算原理
本计算原理从材料力学中的偏心压杆的原理出发，推导了刚性车架支承假设下的轮 压计算公式。
将起重机金属结构简化为一矩形截 面的偏心压杆，四支腿分别位于压杆底部 的四个角点（如图 1-4-3.3 所示），根据 材料力学的平面假设，压杆受载发生位移 后，起重机四支点所在平面依然保持平 面，这与刚性车架支承假设是一致的。
起重机所承受的所有外载荷向一点 简化总可以简化为一偏心的轴向力 N ，其
坐标为（ xN ， yN ）。将该偏心力 N 向矩
形截面形心平移后，得到三个内力分量 F Nz 、M x 、M y（力矢的方向如图 1-4-3.3 所示）： FNz = N （压） M x = −N ⋅ yN M y = N ⋅ xN
对截面上任意一点 D（ x ， y ），以上各内力的作用下产生的正应力分别为：
σ ′ = − N ，σ ′′ = − M x ⋅ y ，σ ′′′ = − M y ⋅ x
三、铅垂方向支承力的计算方法
根据港口起重机类型和作业方式，支承装置可以是车轮或者轮胎。 起重机设计时，各种工况下算得的最大铅垂方向支承力用于运行机构零部件及金属 结构强度计算，确定每个支承点车轮（轮胎）的数目和尺寸；最小铅垂方向支承力用于 车轮打滑验算，检验轮胎或支腿是否离地。 港口起重机通常为四支点支承（支承腿），每个支承点上有一个或数个车轮（取决 于支承总压力的大小及许用轮压值）。当一个支承点上的车轮数多于一个时，通常需设 置均衡梁，使每个车轮的垂直压力基本相等。四支点式支承力的计算属于超静定问题， 支承力的分配不仅与载荷有关，还取决于车 架的刚性、轨道或道路路面的弹性和平整度 等许多因素。
1．基本假设
要计及所有这些因素的影响是相当费 时的，而且对于轨道或路面的不平度的估计 往往很困难。因此，超静定四点支承力的计 算一般采用近似解法，按下述两种假设之一 将超静定问题简化为静定问题求解。 （1）刚性车架支承假设（图 1-4-3.1 ）
将支承结构看成是一个绝对刚体，在载 荷作用下车架的四个支承点始终保持在同 一平面上。 （2）铰接车架支承假设（图 1-4-3.2 ）
A
Ix
Iy
（1-4-3.1）
其中：
A
=
4 A0
，
Ix
=
4[ I x 0
+
A0
(
S 2
)2
]
，
Iy
=
4[I y0
+
A0
(
B 2
)2
]
式中： A0 ——每个车轮组的承压面积； Ix0 ——每个车轮组的承压面积关于过自身形心且平行于 x − x 轴的惯性矩； I y0 ——每个车轮组的承压面积关于过自身形心且平行于 y − y 轴的惯性矩； Ix ——每个车轮组的承压面积关于 x − x 轴的惯性矩； I y ——每个车轮组的承压面积关于 y − y 轴的惯性矩。
港口起重机的生产率通常是以每小时所能完成的货物装卸量来表示的。它取决于港 口起重机的起重能力，各种机构的速度、加速度，各机构的联动性能、取卸料位置、货 物品种等等。
二、作业循环时间与生产率的关系
前面已经提到对散货、集装箱港口起重机有生产率的要求。而构成生产率的因素除
起重量外，还有由各机构速度和联动作业决定的、每完成一次间歇作业所需的时间——
I
PG PQ —
PH —
II
IIILeabharlann IVPGPG
PG
PQ
PQ
—
—
PWII
—
—
PWIII —
PS
—
—
1-4-4
二、水平面内支承力的计算方法
水平面内支承力按理论力学的力平衡原理进行计算。 在工作工况下，支承力 Ry 由大车运行机构中的驱动/制动装置承受，其最大值受工 作工况下的打滑条件的限制。对于有轨运行机构，支承力 Rx 通过车轮的轮缘传递给轨道； 而轮胎式起重机通过轮胎的横向摩擦力将支承力 Rx 传递给基础。 在非工作（暴风）工况下，有轨运行起重机通常都配有防风锚定装置。有时对于暴 风频发地区，当用户提出额外要求，如起重机突发暴风时能够逆风行驶到锚定位置，起 重机会配备轮边制动器。在这种情况下，除了锚定装置外，轮边制动器也承受水平面内 平行大车行走方向的支承力 Ry ，支承力 Rx 仍由轨道承受。对于如轮胎式起重机这类无 法配置防风锚定装置的起重机，其水平面内的支承力主要由防风拉索承受。防风拉索的 作用除了保证起重机的整机稳定性外，还可承受一部分起重机水平面内的支承力。此时， 其与地面的夹角是锐角。
各机构速度的选择原则以吊具的运动为目标，通常以起升机构的动作为基础。当吊 具下到船舱落到料堆上后，主要动作均集中在起升机构上。对散货港口起重机而言，抓 斗是它的吊具，这时以闭斗和闭斗后的起升为主（图 1-4-2.1，1-2 段）；等抓斗已进入 司机视线、舱口条件允许抓斗作平移运动时，开始由变幅、回转或小车与起升机构做联 合动作。这时抓斗的轨迹已不再是一条铅垂线，而是一条由起升和平移运动组成的向上 倾斜的斜线（图 1-4-2.1，2-3 段）；当抓斗提升到卸料口以上而且无障碍时，起升机构 停止运行，这时抓斗的运行轨迹是一条水平线或是一条由港口起重机旋转运动所形成的 圆弧线（图 1-4-2.1，3-4 段）；当抓斗到达卸料口后，所有平移动作停止，只有起升机 构在进行开斗工作，抓斗不再运动；待卸料完毕，吊具则开始进行返回原起始点的运动， 抓斗的轨迹与上述情况一样，只不过顺序相反而己。
图 1-4-3.1 刚性车架支承假设 图 1-4-3.2 铰接车架支承假设
1-4-5
将支承结构看成由许多互相铰接的纵、横简支梁组成，在载荷作用下，支承结构的 四个支承点不再保持在同一平面上，随基础的变形而变形。
实际支承结构的弹性状况总是介于这两者之间的。计算时可根据支承的刚度选择一 种假设进行简化。
图还会出现一些机构间、机电间的矛盾。这就需要对循环图进行修正，最后在保证循环
周期满足生产率要求的条件下解决好设计中各方面的矛盾，达到统一协调的目的。
第三节 起重机支承力计算
一、起重机支承力的定义
起重机支承力是指移动式起重机在整个使用寿命中与基础支承结构接触时，基础对
起重机的反作用支承力，是轮压（或腿压）概念的扩充，包括三个分量：
1-4-6
由于起重机车轮组的承压面积相对轮压支承所在平面是一个小量，因此 Ix0 、 I y0 项
可以忽略不计，则 Ix = A0B2 ， I y = A0S 2
则刚性车架支腿平面上任意一点 D 的总正应力
σ = − FNz − M x ⋅ y − M y ⋅ x
A Ix
Iy
（1-4-3.2）
根据材料力学的知识：受压弯载荷作用的杆，在一般情况下，中性轴将截面分成拉
图 1-4-2.2 抓斗门座起重机工作循环图
用同样的方法亦可绘出桥式抓斗卸船机的工作循环图，见图 1-4-2.3。
1-4-3
图 l-5-2.3 桥式抓斗卸船机工作循环图 C－闭合；H－起升；L－满斗运行；O－开斗；P－空斗运行；LO－下降
这种循环图是针对额定生产率而言的，是设计生产率。在产品设计中参照这个循环
第四章 港口起重机总体计算
第一节 港口起重机生产率（设计）计算
一、间歇作业特点与生产率的关系
一般起重机的作业特点是依靠起升机构提升货物到一定的高度，然后利用变幅、回 转、大车、小车运行来运移货物。这是一种间歇运动，即被作业的对象不是连续不断地 在运移，而是每间隔一定的时间有一部分货物被运移到指定的地方，这种搬运货物的特 性被命名为间歇式作业。因此，一般起重机的能力是用它的起重量、幅度（或跨度）来 衡量的。通常认为起重量越大则其能力越强，这是因为常见的起重机是以吊起并能运移 货物为目的，而并不要求其在每小时必须起吊和运移多少次货物，也就是说对这些起重 机并不存在生产率的要求。然而港口起重机则不同，它是以完成装卸任务为目的的，它 所要实现的是港口货物的吞吐作业。对它的衡量重要的不是一次起吊运移货物的能力， 而是完成货物装卸的时间或每小时可装卸货物的能力，即生产率。在港口装卸作业中， 一般对散货、集装箱起重机生产率的要求较严格。对这些起重机而言生产率是一项主要 考核指标，但对件货起重机来说决定生产率的因素不仅仅是起重机的作业快慢，更重要 的是装卸工人的作业速度，所以在港口起重机中对件杂货起重机并不把生产率当成一个 主要技术要求。