自制吊具的研制及其在鋼板裝卸車中的應用

摘要：鋼結構及設備廠鋼板裝卸的工作量很大，裝卸過程中吊具起關鍵作用，采用得體的吊具可起到事半功倍的效果，作者研制出一套簡易的吊具，在生產中進行推廣應用，使用方便，效果良好。

關鍵詞：鋼絲繩 滑輪 吊具

在現代的鋼結構廠或者設備廠，經常使用大量的板材，那么板材的裝卸車或者倒運就成了一項艱巨的任務。因此選擇合適的裝卸工具或者裝卸方法在生產過程中具有重要意義。

1 傳統的裝卸方法及弊端

金屬結構制作時，首先是原材料的裝卸，而又經常以板材為主，通常情況下卸板材的方法是直接用鋼絲繩兜吊，具有以下幾個弊端：

①向鋼板下面穿繩，這是一項危險而繁瑣的過程，效率低下。

②有時需反復多次尋找起吊的平衡點。

③鋼絲繩直接與鋼板邊緣接觸，鋼絲繩非常容易被鋼板鋒利的邊緣切傷，減少留下安全隱患。

④要想鋼絲繩不被切傷就需要在兩者之間墊上襯墊，這是一個繁瑣危險工序，而且非常容易脫落，并且耽誤時間。

⑤每次板材卸下后，還要取出鋼絲繩，它需要找物品襯墊，抽繩，多次起落。

⑥為了安全起見，每次只能起吊少量板材等。

該裝卸方法已經不能滿足生產的需要，因此研制新的裝卸方法或者吊具已經迫在眉睫。

2 自制吊具的設計及構造

經過多年的工作經驗，我們總結設計了一套活動吊具，該套活動吊具分5個組成部分：鋼絲繩、滑輪、吊鉤，連接板和銷子。吊鉤結構示意圖如圖1.一個吊鉤上連接兩個連接板和兩個滑輪，采用兩個銷子進行固定，為一套吊鉤。滑輪和連接板結構示意圖如圖2所示。2套吊鉤和1根鋼絲繩聯合使用（如圖3），4套吊鉤配兩根鋼絲繩（6×19 φ24.5），5倍安全系數，一次可吊20噸，吊鉤銷軸可用M30×120---10.9級高強度螺栓，便于拆裝吊鉤，自制吊具吊裝鋼板示意圖4。

3 重點部位的受力校核

3.1 鋼絲繩的選擇

根據吊裝情況，設起重夾角為60°，一般選用起重量為20噸左右的吊重，由于采用動滑輪組，從受力角度上分析由4根鋼絲繩承受20噸重，取安全系數K=5，由經驗公式得：P許=P破/K，P許：許用拉力；P破：破斷拉力；d：鋼絲繩直徑可以計算出d=24.02mm，由鋼絲繩主要規格表查的：采用6×19+1的直徑為24.5的鋼絲繩即滿足使用要求。

3.2 滑輪和銷軸的選擇

采用4個10噸的滑輪，就完全滿足使用要求。對高強螺栓承受剪力的校核采用下述方程：σ=P/mA，其中表示剪應力；P表示拉力；A表示螺栓斷面積；m表示單個螺栓受剪面數。根據經驗，選用M30x120的10.9級高強螺栓，計算得出σ=408.4 MPa，查表得知M30的10.9級高強螺栓的許用剪應力626.6MPa，故我們的自制吊具選用該螺栓是安全的。

3.3 吊鉤與耳板材料的選用

自制吊具吊鉤采用30厚Q345B的材料，耳板為20厚Q345B的材料，根據工作中的經驗吊具的強度即滿足使用要求，又減少吊具的重量，方便工作中的操作。

4 結語

自制吊具在使用過程中有以下優點：①它省去了向鋼板下面穿鋼絲繩的工序；②省去了移動鋼絲繩來尋找起吊的平衡點的麻煩；③避免了鋼板邊緣與鋼絲繩直接接觸損傷鋼絲繩所造成的危險。④省去了在鋼絲繩與鋼板之間加襯墊，這套繁瑣危險的工序，減輕裝卸人員的體力勞動；⑤鋼板卸下后，直接去掉吊鉤簡單容易，避免了去鋼絲繩的繁瑣工序；⑥根據所需裝卸鋼板的重量，選擇好鋼絲繩，最大限度利用吊具與鋼繩的承重力裝卸，減少起吊次數，不但節約了裝卸時間減輕裝卸人員勞動強度，提高了工作效率，同時也降低裝卸材料的成本和人工費用，更提高裝卸板材的安全系數。

經過在生產實踐中運用，上千噸鋼板裝卸都取得了良好的效果，原來每車鋼板需要70min左右才可以卸完，采用該吊具后一般只需要20min就可以完成。

參考文獻：

[1]東北大學編編寫組編.《機械零件設計手冊》冶金工業出版社.1994年4月.

[2]華清苑.《鋼結構制作安裝技術實用手冊》金版電子出版公司.2003年4月.

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文