“小吊耳，大智慧”方能四兩撥千斤

史建偉

摘 要：眾所周知，涉及到起重的很多設備及設備安裝，尤其是港口裝卸都不可避免的使用吊耳。吊耳相對整個系統的重量微不足道，然而作為一個連接的小部件，卻關系到整個系統的穩定性、安全性，一旦吊耳失效，整個系統將面臨崩潰，導致危險的發生，可見吊耳在設計整個系統設計的重要性。小小的吊耳設計，關系到吊耳強度的設計方法與計算方法也是多種多樣，層出不窮，如何選擇就需要根據使用的實際情況進行具體分析。

關鍵詞：港口裝卸；吊耳；設計方法

一、概述

吊耳作為起重系統中的重要零部件，在系統中可能受到拉升、擠壓、剪切、彎曲等受力，受力情況較為復雜，涉及到吊耳的受力分析方法也比較多，如何根據吊耳的具體使用情況來選擇計算公式，首先就要對常用的計算公式的適用條件有初步的了解。

R：吊耳外緣有效半徑；d：孔徑；δ：吊耳厚度；P：吊耳所受載荷；K：動載荷系數，一般取1.1～1.25。

由（1）式可見，當銷軸或卡環已定時，R2+r2[]R2-r2越小，吊耳所承受的應力越小，通常取R=（3～4）r，可以在耳板兩側焊加強板，加強板板厚為δ1，此時公式中的δ改為2δ1+δ0，R改為加強板半徑R0，拉曼公式計算簡單，但局限于吊耳內徑與銷軸的尺寸配合要求，只有當{d-d1（銷軸直徑）}≤0.02d時適用，隨著使用過程中的磨損，配合精度已不能看成面接觸，公式不再適用，那就要根據常用的應力公式進行計算。

三、常用的強度校核方法

P：載荷；δ：板材厚度；d：吊耳孔徑；d1：拉伸時軸心距水平方向吊耳邊緣的距離；d2：吊耳外緣理論半徑與吊耳孔徑的差值；d3：銷軸直徑；L：焊縫長度；H：軸心到母材距離。

四、吊耳的布局對整個吊具的受力影響

合理的布局吊耳的位置和方向，可以使組合應力得到明顯改善：吊耳向外側移動，使水平分量增大，壓應力隨之增大，也使得上吊系載荷增大，但系統彎矩減小，反之亦然，通過調整，使各部分強度得到充分利用，而不影響系統安全性，從而節約成本，提高使用率。以某生產車間軌道安裝用的吊梁為例，軌道自重10T，通過如右圖所示的吊具進行吊裝。

在上吊系夾角不變的情況下，通過上下吊耳的位置的移動，可以明顯改變整個吊具的應力的分布，當a=b時，整個吊具主體只有水平方向的壓力作用，可以選用普通材料及較小的規格尺寸就可以滿足使用要求，當a≠b時，吊具主體除受到水平方向的壓力外，還要承受彎矩的作用，a與b的差值越大，彎矩也隨之增大，對吊具主體的強度要求也就越大，制造成本及危險系數增加，吊耳科學的布局可以使應力分布趨于合理，有效提高材料使用率。

五、綜述

吊耳受力的多方面考慮以及吊耳如何合理的設計，使之滿足安全的前提下，達到節省材料、便于制作、降低成本的目的。

①拉曼公式：對吊耳的主要尺寸進行設計，但必須滿足必要的使用條件，在使用過程中的磨損及變形超出范圍時要及時進行重新校核。拉曼公式的優點有：簡單易記，操作方便，拉曼公式的局限性：局限在于吊耳孔徑與銷軸軸徑的尺寸配合要求{d-d1（銷軸直徑）}≤0.02d，使用范圍受到限制，于是還要借助常用的強度校核方法進行校核。②常用的拉伸、剪切、擠壓、彎矩校核：通過對吊耳的受力分析，借助于受力截面、載荷、力臂等因素，拉伸、剪切、擠壓及彎矩的強度并不一樣，需要區別對待。在進行計算時，一定要正確判斷受力的截面部位及數量。③吊耳的布局：吊耳的布局對整個吊系受力有著深遠的影響，是設計的一個重要因素，吊耳的布局不只是影響吊耳的受力，對以吊裝貨物的吊具為例，由于吊耳跨度的變化，直接導致與起重機連接的鋼絲繩或鐵鏈的受力大小，兩個鋼絲繩或鐵鏈的夾角越大，其所受的張力也越大，同時穩定性也隨之降低。通過合理的吊耳選型與布局可以增強系統的安全性，同時有效的降低成本，縮短制造工期，延長使用壽命。

吊耳在我們的日常生產與維修中普遍存在，其重要性與安全性不言而喻，吊耳的標準化、規范化需要我們不斷的總結與研究分析，九九歸一，最終科學化、數據化，達到正確指導我們的安全生產行為，實現鞏固基礎、屏蔽風險的目的。

參考資料：

[1]宋曉磊，侯德民，趙軍，孫文博.大型塔設備軸式吊耳危險截面分析——兼談吊耳的強度設計標準[J].化工設備與管道，2013，50（04）：19-22.

[2]張曉明.吊耳的設計計算及吊裝[J].杭氧科技，2013（02）：29-32.