赤壁地质实习报告

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一．理论部分

赤壁地质实习报告

起重运输机械通常用于搬运物料，随着科学技术的进步、现代化大规模生产的发展，越来越广泛地使用于国民经济各部门。现在不仅在港口、车站、仓库、料尝电站、高层建筑、工矿企业等生产领域里用到起重运输机械，甚至在生活领域也都用到起重运输机械。所以它不仅在国民经济中占有重要的位置，而且它在社会生产和生活的领域正在不断扩大。起重运输机械作为物料搬运工具，在完成一个工作过程中，一般包括“储、装、运、卸”作业。

起重机是以间歇、重复方式工作，使挂在吊钩或其它取物装置上的重物在一定的空间范围内实现垂直升降和水平移动机电设备。起重机又可分为桥架型、臂架型、绳索型。其中桥式起重机、门式起重机、装卸桥、架桥机等属于桥架型；门座起重机、半门座起重机、塔式起重机、铁路起重机、流动式起重机、浮式起重机、甲板起重机、桅杆起重机、悬臂起重机等属于臂架型；缆索起重机、门式缆索起重机等属于绳索型。起重机械的主要参数有起重量G、跨度S、轨距、基距B、幅度L、起重力矩M、起重倾覆力矩MA、轮压P、起升高度H和下降深度h、运行速度V、起重机工作级别。起重机的工作级别是根据起重机利用等级和起重机载荷状态来定的：起重机载荷状态按名义载荷谱系数分为轻、中、重、特四级；起重机的利用等级分为U0～U9十级。设计起重机械的时候，一般是根据二者按表格查取起重机工作级别（如下图所示）。起重机工作级别，也就是金属结构的工作级别，按主起升机构确定，分为A1～A8级。

起重机由四大部分组成，分别是机械传动系统/液压传动系统、金属结构、电气/液压控制系统、安全保护系统。

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：1.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；2.整机必须具有必要的抗倾覆稳定性；3.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。

作用于起重运输机金属结构上的载荷，根据1其不同特点与出现的频繁程度分为基本载荷、附加载荷及特殊载荷三类：基本载荷指始终和经常作用在起重机结构上的载荷，即起重机正常工作时必然出现的载荷，包括自重载荷PG、起升载荷PQ、水平惯性载荷PH；附加载荷指起重机在正常工作状态下结构所承受的非经常性作用的载荷，包括工作状态下的风载荷PW；有轨起重机偏斜运行时产生的侧向力PS；根据实际情况决定需加以考虑的温度载荷、冰雪载荷及某些工艺性载荷、坡度载荷等；特殊载荷指起重机在非工作状态或试验状态时结构可能承受的最大载荷，或在工作状态下结构偶然承受的不利载荷，包括非工作状态下的风载荷PW、试验载荷、根据实际情况决定需加以考虑的安装载荷、

地震载荷及某些工艺性载荷、工作状态下结构偶然可能承受的碰撞载荷PC、工作状态下结构偶然可能承受的带刚性起升导架的小车的倾翻水平力PSL。机构不稳定运行时的冲击动力载荷系数有：起升冲击系数，一般0.9≤φ1≤1.1；起升载荷动载系数φ2，一般φ2=1.0～2.0；突然卸载冲击系数φ3；运行冲击系数φ4。后两个系数按下面的公式计算：φ3=1-△m（1+β3）/m式中△m ——起升质量中突然卸去的那部分质量(kg）；m——起升质量（kg）β3——系数（对抓斗起重机， β3=0.5；对电磁起重机， β3=1.0）φ4=1.1+0.058vh

式中 h——轨道接缝处两轨道顶面的高度差（mm）；

v——运行速度（m/s）

对于载荷组合，GB3811规定了三种组合方式：

1.只考虑基本载荷为第Ⅰ类载荷组合。零件和构件的疲劳、磨损、发热按第Ⅰ类载荷组合计算。

2.考虑基本载荷与附加载荷为第Ⅱ类载荷组合。零件和构件的静强度、整机工作状态抗倾覆稳定性按第Ⅱ类载荷组合计算。此外，校核原动机的过载热能力和制动器的制动转矩也应按第Ⅱ类载荷组合计算。

3.考虑基本载荷与特殊载荷或三种载荷都考虑为第Ⅲ类载荷组合。按第Ⅲ类载荷组合校核整机非工作状态下抗倾覆稳定性和防风抗滑安全性；对承受风载荷的机构零部件、抗倾覆和防滑安全装置的零件进行强度计算。

在起重机械设计中，两种最普遍的计算方法是许用应力法和极限状态法，两种计算方法各有特点，现分别简单介绍如下：

（一）许用应力法

是将组合后的载荷在零件或构件中产生的应力，与零件或构件类型和具体条件所确定的许用应力进行比较。许用应力的选用以使用经验为基础，保证零件或构件抗屈服、抗疲劳、抗弹性失稳的能力有一定的裕度。（如力学模型的不精确）

（二）极限状态法

以部分载荷系数对各种载荷在组合之前加以放大，并与由屈服或弹性失稳条件所规定的极限状态进行对比。每种载荷的部分载荷系数均以概率和载荷确定的精确度为依据。以概率统计和试验为基矗这是一种先进的设计方法，主要用于金属结构和承载能力验算。

在起重机的组成里面，包括有各种机构以及零部件，设计的时候必须同时兼顾总体和细节。

主要机构包括起升机构、小车运行机构、大车运行机构等；

起升机构主要由下列部分组成：驱动装置、传动装置、卷筒、滑轮组、取物装置和制动装置。此外，根据需要还装设各种辅助装置，如：终点开关、载重量限制器和称量装置等。起升机构的总体布置在很大程度上决定于驱动的形式。

运行机构分为无轨运行和有轨运行两类，由电动机、传动装置、联轴器、传动轴、车轮组和制动器组成。运行机构的速度随起重机的用途而定。运送大量物品的运行机构速度应较高，作装卸用途的前起重机和装卸桥小车等也应取较高值。此外运行速度还与运行的距离有关，距离长的取高速度，距离短的取低速度。

主要零部件包括电机、联轴器、浮动轴、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳、滑轮、吊钩等。

起重及冶金用电动机型号YZ和YZR，运用于短时或断续周期性工作，具有较高的过载能力和机械强度。减速器的种类有ZQ型、QJ型（焊接箱体）、QS型（三合一），选用减速器应注意：高速轴的许用功率；低速轴的最大许用扭矩；低速轴最大径向载荷计算。

卷筒有铸造卷筒、焊接卷筒两类，其安全检验及报废有一定的标准，如下所述：

1.卷筒上钢丝绳尾端的固定装置，应有防松或自紧的性能；

2.多层缠绕的卷筒，端部应有凸缘。凸缘高出量，应比最外层高出2倍钢丝绳直径或链条的宽度；

3.用于起升机构和变幅机构的卷筒，筒体内无贯通支承轴的结构时，宜采用钢材制造。

4.卷筒直径与钢丝绳直径的比值h1

5.卷筒上的钢丝绳工作时放出最多时、卷筒上的余留部分除固定绳尾的圈数，至少还应缠绕2～3圈，以避免绳尾压板或楔套、楔块受力。

6.卷筒出现裂纹或筒壁磨损达原壁厚的20%时，应报废。

钢丝绳是起重机械的重要零件之一。它具有强度高、挠性好、自重轻、运行平稳、极少突然断裂等优点。金属芯钢丝绳用软钢丝制成，可耐高温并能承受较大的挤压应力，绕性较差，适用于高温或多层缠绕的场合；有机芯钢丝绳通常用浸透润滑油的麻绳制成，亦有采用棉芯的。有机芯易燃，不能用于高温场合；石棉芯钢丝绳用石棉绳制成，可耐高温。钢丝绳的标记有下例的标准：

例：18 NAT 6（9+9+1）+NF 1700 ZZ 190 117 GB/T8918

18 — 绳径

NAT— 光面丝

6 — 6股

(9+9+1)— 股结构

NF — 天然芯

1770 — 抗拉强度（N/mm2）

Z — 绳右捻

Z — 股右捻

190 — 破断拉力（KN）

117 — 每百米长质量（1kg/100m）

钢丝绳受力复杂。受载时，钢丝中产生拉伸应力、弯曲应力、挤压应力（钢丝绳与滑轮、卷筒等接触挤压，钢丝之间相互挤压）以及钢丝绳捻制时的残余应力等。当钢丝

绳绕过滑轮时，受有交变应力作用，使金属材料产生疲劳，最后由于钢丝之间的摩擦、钢丝绳与绳糟的摩擦使钢丝磨损而破断。

钢丝绳使用的基本要求如下：

1.尽可能选用较大的卷筒和滑轮直径（D）；

2.单层缠绕的卷筒应切出螺旋槽，螺旋槽和滑轮槽的半径r应与钢丝绳直径d相适应，r太大会使钢丝绳与糟底接触面积太小，r太小有将钢丝绳卡紧的可能。因此r=0.53d为宜；

3.应当尽量减少钢丝绳的弯曲次数，即不要使钢丝绳通过太多的滑轮；

4.为提高钢丝绳的使用寿命，应尽量选用线接触钢丝绳，不宜选用点接触钢丝绳；

5.选用钢丝绳的强度不宜过高，一般不应超过1700N/mm2；(硬度大，弹性差）

6.钢丝绳在卷筒上，应能按顺序整齐排列；

7.载荷由多根钢丝绳支承时，应设有使每根钢丝绳均衡受力的装置；

8.起升机构和变幅机构，不得使用编结接长的钢丝绳；

9.起升高度较大的起重机，宜采用不旋转、无松散倾向的钢丝绳；

10.当吊钩处于工作位置最低点时，钢丝绳在卷筒上缠绕圈数，除去固定绳尾的圈数，必须不少于2圈；

11吊运熔化或炽热金属的钢丝绳，应采用石棉芯等耐高温的钢丝绳；

12钢丝绳开卷时，应防止打结或扭曲；

13钢丝绳应保持良好的润滑状态；

14对日常使用的钢丝绳应每天检查，包括对端部的固定连接、平衡滑轮处的检查，并作出安全性的判断；

滑轮的主要作用，是用来改变钢丝绳的运动方向和达到省力的目的，也常用作均衡滑轮，以均衡二支钢丝绳的张力。工作滑轮，根据其轴线是否运动，分为动滑轮和定滑轮。只利用滑轮的传动来平衡钢丝绳拉力的，叫均衡滑轮；按滑轮的制造工艺，可分为锻造、铸造、焊接三种。

吊钩的材料要求具有较高的强度的塑韧性，没有突然断裂的危险。目前吊钩广泛采用低碳钢和低碳合金钢制造。吊钩根据形状的不同，又可分为单钩和双钩两种。吊钩钩身截面形状有圆形、方形、梯形和T字形。T字形截面最合理，但锻造工艺复杂。梯形截面受力较合理，锻造容易。

吊钩组就是吊钩与滑轮的动滑轮的组合体。吊钩组有长型与短型两种。长型吊钩组采用普通的钩柄较短的短吊钩，支承在吊钩横梁上，滑轮支承在单独的滑轮轴上。短型吊钩组过去采用长吊钩。

二、实践部分

新学期的第二周，老师组织了一次为期四天的毕业实习，地点在赤壁市，实习的具体公司是赤壁银轮机械股份有限公司和湖北重工蒲圻机械股份有限公司，主要目的是参观和了解两个厂生产以及使用的起重机。

1.湖北重工蒲圻机械有限公司

该公司是在湖北蒲圻起重机械总厂国有企业改制时,重新组建发展的新型民营企业公司,坐落经济开发区赤马港工业园,占地面积28000平方米。公司继承了原蒲起总厂"多功能、高扬程、高难度、高质量"的产品特点,并在此基础上将起重机械向大型化、高难度、国际化方向进行了发展。在产品结构上除起重机械外,发展了工程机械零部件、铁路机械零部件等产品。其中起重机械产品有:钢丝绳、环链、防爆电动葫芦系列、电动单双梁桥式起重机系列、单双梁悬挂起重机、单双梁门式起重机、悬臂起重机、架桥起重机、提梁机、电厂专用过轨起重机、架空起重机等;工程机械产品有:液压振动夯实机及特殊规格钢卷筒等。

公司采用先进的CAD/CAE设计技术,具备大中型配备完善的生产设备,拥有起重机整机试验和检测设备及各种先进的检测手段,本着"以人为本、科技先导、持续改进、顾客满意"的质量方针,严格遵循由中国质量认证中心制定的ISO9001:2015质量体系运行,努力为国内外顾客提供优质的服务。

公司依托武汉知名的大专院校和科研机构,进行产品的优化和新产品的开发,与华中科技大学、武汉科技大学、三峡大学、中铁工程机械研究院、武汉钢铁设计研究院等单位建立有战略伙伴合作关系,使公司产品在行业中具有一定的竞争优势。

2.赤壁市银轮机械股份有限公司

湖北银轮起重机械股份有限公司（2015年6月1日前原湖北银轮蒲起机械有限责任公司）成立于2003年（前身湖北蒲圻起重机械总厂,始建于1958年），是一家专业生产起重运输机械的股份制企业，“蒲起”牌商标是国家著名商标，“蒲起牌”产品信得过产品多次被评为省优、部优、和精品名牌产品，公司于1987年获国家二级企业，国家计量二级企业。总公司位于浙江天台，于2015年在深交所成功上市。

公司现有员工500余名，其中、高级专业技术人员40余人。主要从事起重运输机械产品的设计、开发、生产、销售、安装和服务。主导产品有钢丝绳电动葫芦；环链电动葫芦；电动葫芦单、双梁起重机；通用桥式起重机；通用门式起重机；悬臂起重机；公路架桥机；超大型门式起重机（提梁机）等十大类产品，共18个系列78个品种1400多种规格，行销全国和东南亚地区。HC型系列电动葫芦获湖北省科技进步奖和国家经贸委“金龙奖”；HS型系列电动双梁起重机获国家科技进步奖；国家新产品奖工业智能载人升降机填补了国内空白，达国际先进水平；DHC型电动葫芦和“三合一”减速机获国家专利；HC25型大吨位电动葫芦创第七批中国企业新记录。

下面分别对公司的产品进行简单介绍：

1.桥式起重机

桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。

单梁桥式起重机广泛用于工厂、仓库、料场等不同场合吊运货物，禁止在易燃、易爆腐蚀性介质环境中使用。设有地面和操纵室两种操作形式。操纵室有开式、闭式两种，可根据实际情况分为左或右面安装两种形式，入门方向有侧面及端面两种，以满足用户在各种不同需要的情况下进行选择。广泛应用于机械制造车间、冶金车间、石油、石化、港口、铁路、民航、电站、造纸、建材、电子等行业的车间、仓库、料场等。具有外形尺寸紧凑、建筑净空高度低、自重轻、轮压小等优点。

电动单梁主要型号有LDA型电动单梁起重机、LD型电动单梁起重机，HD型电动

单梁起重机，LX型电动单梁悬挂起重机，SDXQ型手动单梁悬挂起重机以及单梁抓斗起重机。

普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。

起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。

起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。

起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。

桥式起重机原理图

桥式起重机的安全使用注意事项：

（1）每台起重机必须在明显的地方挂上额定起重量的标牌。

（2）工作中，桥架上不许有人或用吊钩运送人。

（3）无操作证和酒后都不许驾驶起重机。

（4）操作中必须精神集中、不许谈话、吸烟或做无关的事情。

（5）车上要清洁干净；不许乱放设备、工具、易燃品、易爆品和危险品。

（6）起重机不允许超荷使用。

（7）下列情况不许起吊：捆-绑不牢；机件超负荷；信号不明；斜拉；埋或冻在地里的物件；被吊物件上有人；没有安全保护措施的易燃品、易爆器和危险品；过满的液体物品；钢丝绳不符合安全使用要求；升降机构有故障。

（8）起重机在没有障碍物的线路上运行时，吊钩或吊具以及吊物底面，必须离地面2m以上。如果越过障碍物时，须超过障碍物0.5m高。

（9）对吊运小于额定起重量50%的物件，允许两个机构同时动作；吊大于额定起重量50%的物件，则只可以一个机构动作。

（10）具有主、副钩的桥式起重机，不要同时上升或下降主、副钩（特殊例外）。

（11）不许在被吊起的物件上施焊或锤击及在物件下面工作（有支撑时可以）。

（12）必须在停电后，并在电门上挂有停电作业的标志时，方可做检查或进行维修工作。如必须带电作业时，须有安全措施保护，并设有专人照管。

（13）不许随便从车上往下乱扔东西。

（14）限位开关和联锁保护装置，要经常检查。

（15）不允许用碰限位开关作为停车的办法。

（16）升降制动器存在问题时，不允许升降重物。

（17）被吊物件不许在人或设备上空运行。

（18）对起重机某部进行焊接时，要专门设置地线，不准利用机身做地线。

（19）吊钩处于下极限位置时，卷筒上必须保留有两圈以上的安全绳圈。

（20）起重机不允许互相碰撞，更不允许利用一台起重机去推动另一台起重机进行工作。

（21）吊运较重的物件、液态金属、易爆及危险品时，必须先缓慢地起吊离地面100~200mm，试验制动器的可靠性。

（22）修理和检查用的照明灯，其电压必须在36V以下。

（23）桥式起重机所有的电气设备外壳均应接地。如小车轨道不是焊接在主梁上时，应采取焊接地线措施。接地线可用截面积大于75mm2的镀锌扁铁或10mm2的裸铜线或大于30mm2的镀锌圆钢。司机室或起重机体的接地位置应多于两处。起重机上任何一点到电源中性点间的接地电阻，均应小于4Ω。

（24）要定期做安全技术检查，做好预检预修工作。

2.门式起重机

门式起重机是桥式起重机的一种变形。在港口，主要用于室外的货尝料场货、散货的装卸作业。它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。

按主梁形式分为单主梁门式起重机和双主梁门式式起重机。单主梁门式起重机结构简单，制造安装方便，自身质量小，主梁多为偏轨箱形架结构。与双主梁门式起重机相比，整体刚度要弱一些。因此，当起重量Q≤50t、跨度S≤35m时,可采用这种形式。单主梁门式起重机门腿有L型和C型两种形式。L型的制造安装方便，受力情况好,自身质量较小，但是，吊运货物通过支腿处的空间相对小一些。C型的支脚做成倾斜或弯曲形，目的在于有较大的横向空间，以使货物顺利通过支脚；双主梁门式起重机承载能力强，跨度大、整体稳定性好，品种多，但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些，造价也较高。根据主梁结构不同，又可分为箱形梁和桁架两种形式。目前一般多采用箱形结构。

单主梁和双梁门式起重机的选用符合通用门式起重机GB/T14406—1993以及GB5905-86的有关规定。一般情况下，起重量在50t以下，跨度在35m以内，无特殊使用要求，宜选用单主梁式。如果要求门腿宽度大，工作速度较高，或经常吊运重件、长大件，则宜选双梁门式起重机。

门式起重机用代号、额定起质量、跨度、工作级别4个主要要素特征表示型号。单主梁门式起重机，其符号有:MDG、MDE、MDZ、MDN、MDP、MDS。如：MDN—单主梁单小车抓斗吊钩门式起重机；MDS—单主梁小车三用门式起重机。双梁门式起重机，其符号有:MG、ME、MZ、MC、MP、MS。如：MG—双梁单小车吊钩门式起重机；ME—双梁双小车吊钩门式起重机。

门式起重机的跨度是影响起重机自身质量的重要因素。选择中，在满足设备使用条件和符合跨度系列标准的前提下，应尽量减少跨度。

轮距的确定原则：

（1）能满足门架沿起重机轨道方向的稳定性要求；

（2）货物的外形尺寸要能顺利通过支腿平面钢架；

（3）注意使轮距B与跨度S成一定比例关系，一般取轮距B=（1/4—1/6）S。

门式起重机间距尺寸确定：

在工作中，门式起重机外部尺寸与堆场的货物及运输车辆通道之间应留有一定的空间尺寸，以利于装卸作业。一般运输车辆在跨度内装卸时，应保持与门腿有0.7m以上的间距。吊具在不工作时应与运输车辆有0.5m以上的间距，货物过门腿时，应有0.5m以上的间距。

3.电动葫芦

电动葫芦是一种轻小型起重设备，具有体积小，自重轻，操作简单，使用方便等特点，用于工矿企业，仓储码头等场所。起重量一般为 0.1～80吨，起升高度为3～30米。由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成，分为钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。环链电动葫芦分为进口和国产两种；钢丝绳电动葫芦分CD1型、MD1型；微型电动葫芦、卷扬机、多功能提升机。

钢丝绳电动葫芦的主要组成部分包括：减速器，运行机构，卷筒装置，吊钩装置，联轴器，软缆电流引入器，限位器等。钢丝绳电动葫芦是工厂、矿山、港口、仓库、货尝商店等常用的起重设备之一，是提高劳动效率。改善劳动条件的必备机械。

环链电动葫芦弥补了钢丝绳电动葫芦体积较大笨重的缺点。环链电动葫芦由电动机，传动机构和链轮组成，与钢丝绳电动葫芦最大的不同点把钢丝绳换成了链条。起重量一般为 0.5～60吨，起升高度为3～120米。

两种电动葫芦有着共同的特点：重量轻、体积孝结构紧凑、品种规格多、运行平稳，操作简单，使用方便。它们可以在同一平面上做直的、弯曲的、循环的架空轨道上使用，也可以在以工字钢为轨道的电动单梁、手动单梁、桥式、悬挂、悬臂、龙门等起重机上使用。

三．实习体会

经过为期四天的毕业实习，虽然时间短暂，条件并不优越，但是在老师们和工程师们细心的解说与教导中，我还是有所收获，学到了很多在课堂与书本上不可能接触到的东西。比如，在教材上，我看不到各种起重机在实际应用中的外观、形状以及各种零部件的实体，这样，在学习的时候只能有一个模糊的印象，等到具体看到实物才能明白各种机构以及结构的制作和加工工艺。

当然，本次实习所学到远远不止这些，总之，这次实习，给我们提供了一个很好的理论联系实际的机会，让我们可以把课本中学到的理论知识与实际相结合，有助于加深我们对理论知识的理解，更有利于我们增广见闻，扩充自己的视野。

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