塔吊分析报告—理论力学

塔吊分析报告

——理论力学

车辆工程(３)班

李晓学号:********

程驰学号:********

乔同超学号:********

张兴华学号:********

总述1．塔吊综述

1.1塔吊外型

1.2塔吊的组成

1.3我国塔吊发展历程

1.4塔吊的作用

1.5塔吊结构图

1.6塔吊的分类示例

２．塔吊分析

2.1塔吊静力学分析

2.2塔吊运动学分析

2.3塔吊动力学分析

3. 塔吊常见事故分析及对策

3.1 塔吊重大事故分析

3.2 对策

4. 塔吊现存问题及发展前景

4.1 我国塔式起重机存在的主要问题

4.2 塔吊的未来发展前景

5. 小组总结

★1．塔吊综述

1.1塔吊外型

塔吊，即塔式起重机（如图1-1所示），

机身很高，像塔，有长臂，轨道上有小车，

可以在轨道上移动，工作面很大，主要用于建筑工地等处。

1.2塔吊的组成

塔吊一般由外套架、回转轴承、塔冒、

平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂（吊臂）、起

重臂拉杆、电源、支架、变幅小车，起重

吊钩、驾驶室等几部分组成。另外工作时

塔机安全装置还应主要包括：行程限位器

和荷载限制器。行程限位器有：起升高度

限位器、回转限位器、幅度限位器。荷载

限制器有:起重力矩限制器、起重量限制器

此外还应包括风速仪。

1.3我国塔吊发展历程

塔式起重机是我们机械建筑的关

键设备，在建筑施工中起着重要作用，

图1-1 塔吊实物图

我国的塔吊制造如今已跻身于当代国

际市场。

五十年代初，我国塔机的制开始起步，生产的是一些小型塔机，六十年代自行设计制造了25TM、40TM、60TM、160TM四种机型，多以摆臂为主；七十年代，随着高层建筑发展，对施工机械提出了新的要求。于是，160TM附着式、45TM内爬式、120TM自升式等都由我国自己设计并制造；八十年代，国家建设突飞猛进，建筑用最大的250TM塔机也应运而生。特别是1984年，首先在北京建工集团建机厂引进世界先进的法国POTAIN（波坦）公司技术并于

次年成功试制了FO/23B塔机，这可以说是我国塔机发展史的里程碑，它大大缩短了我国与国外的差距，使我国塔机发展步入快行道。

通过消化、吸收国外先进技术，我国自行研制的QTZ80、QTZ120两种机型已达到国外八十年代同类产品的水平；进入九十年代，现代化进程不断地加快，国内外市场对塔机的要求越来越高，众多城市大型建筑、水利、电力、桥梁等工程不断增加，市场的要求加快了新产品开发的力度，先后有400TM、900TM水平臂和300TM动臂式塔机，主要性能达到了国外九十年代水平，这一系列的塔机的开发不但填补了国内空白，而且替代和减少了大型塔机的进口数量。

回顾50年发展史，我国塔机行业从无到有，从小到大，逐步形成了较为完整的体系，我国增幅最快的新兴行业之一，特别是改革开放以来，塔机行业在设计、制造、管理和市场开拓等方面已形成一套较为健全的机制，以目前我国300余家生产塔机厂家为计，取得生产许可证的达100余家，近几年，塔机产量高升不下，2001年产量9309台，2002年10580台，今年市场需求量在20000台，就总体而言，我国已成为世界民用塔机的生产大国，也是世界塔机主要需求市场之一。

1.4塔吊的作用

塔吊一般用于建筑施工、货物搬运、部分事故现场处理等场合，主要作为材料、货物等的高空运输或质量较大物体的运送的工具。

1.5塔吊结构图

根据塔吊的组成、用处及发展历程，我们可以对塔吊的结构有一个更加深入的了解。如下图1-2塔吊的主体结构模型图所示，塔吊的各个部分均已经标出在图上。

图1-2 塔吊主体结构模型

1.6塔吊的分类示例

实际工作中的塔吊多种多样，现略仅举几例以示说明。

图1-3QTZ31.52系列塔吊图1-4QTZ40、100系列塔吊

★２．塔吊分析

2.1塔吊静力学分析：

O

W2

W1

W

b

F a F b

图2-1 塔吊静力学模型

如右图为塔式起重机受力分析图，各种参数均已在图中标出，对此进行

受力分析。

对图2-1先考虑满载时的情形，对塔吊整体为研究对象．

要保证机身满载是平衡而不向右倾倒，则必须

∑M B=0, W2(a+b)-F A b-W1-W max l max=0；

限制条件F A≥0．

再考虑空载时的情形，这时W＝0. 要保证机身空载时平衡而不向左倾倒，则必须满足平衡方程：

∑M A＝0， W2 a+F B b-W1

限制条件F B≥0．

对图2-2塔吊的平衡臂，由平衡

条件得：

∑F x=0, F1cosθ=F x；

∑F y=0, F1sinθ+F y=W2+m1g； W2 ∑M=0， (F1sinθ-W2)l1=m1gl2；图2-2塔吊平衡臂受力情况

图2-3 塔吊吊臂受力情况 图2-4 塔吊塔帽与拉杆的受力情况

Ⅳ: 如图2-3塔吊吊臂，由平衡条件得：

∑Fx=0, F x =F 2cos α F 2 F 3

+F 3cos β； F X

∑F y =0, F 2sin α+ F `y l 3

F 2sin β+F `y =m 2g+W ； l 5 m 2g ∑M=0, F 2sin αl 3+ l W

F 3sin βl 4=m 2gl 5+Wl ． l 4

y

Ⅴ：如图2-4塔吊吊帽与拉杆的受力 o

情况，则由共点力的平衡条件可得 x 平衡方程如下：

F 1 F F 2 F 3

∑Fx=0, F 1cos α=

F 2cos β+ F 3cos γ

∑F y =0, F 1sin α+

F 2sin β+ F 3sin γ=F