吊鉤承載安全的強度計算
1.吊鉤的危險斷面
按平面彈性曲桿理論對吊鉤的受載狀況進行受力分析可知,吊鉤危險斷面主要在三個部位:水平斷面A—A、垂直斷面B—B和鉤柄螺紋根部C—C斷面(參見 下圖)。危險斷面附近的吊鉤狀態是安全檢查的重點。
(1)鉤身水平A—A斷面
起升載荷對A—A斷面的作用為偏心拉力,所以該斷面受到彎曲和拉伸組合應力作用。斷面內側應力為最大拉應力,斷面外側為最大壓應力,A—A斷面是吊鉤受力最大的斷面。
(2)鉤身垂直B—B斷面:
受力雖然不如A—A斷面大,卻是吊索強烈磨損的部位,隨著斷面面積減小,承載能力逐漸下降。在操作時應注意控制系物吊索分支的夾角,分支的夾角越大,斷面受力就越大,也就越容易發生脫鉤。
(3)鉤柄尾部的螺紋部位C—C斷面
螺紋根部應力集中,還會受到腐蝕,容易在缺陷處斷裂。
2.吊鉤的計算載荷和安全系數
在進行承載安全的強度計算時,吊鉤受到的載荷不能僅按最大起升質量的靜力作用計算,而應該考慮由于起升質量突然離地起升或下降制動,重力載荷將產生的動態增大效應,吊鉤的計算載荷必須在靜載荷基礎上乘以起升載荷動載系數φ2。一般起升速度越大,起升系統的剛度越大,司機操作越猛烈,φ2值也越大,其取值在1.0~2.0范圍內。
在對吊鉤進行強度校核時,應該注意安全系數n的取值。對于鉤身,一般用途的起重機n為1.3,用于吊運熔化金屬等危險品的起重機n為2.5;而對于鉤柄螺紋部位,通常n取4。
吊鉤的安全檢查與報廢
1.安裝使用前的檢查:吊鉤應有制造廠的檢驗合格證明,必要時應對吊鉤進行材料化學成分檢驗和必要的機械性能試驗。使用前應測量吊鉤的原始開口度尺寸。
2.表面檢查:通過目測、觸摸檢查吊鉤的表面狀況。吊鉤表面應該光潔、無毛刺、無銳角,不得有裂紋、折疊、過燒等缺陷,吊鉤缺陷不得補焊。
3.內部缺陷檢查:主要通過探傷檢查吊鉤的內部狀況。吊鉤不得有內部裂紋、白點和影響使用安全的任何夾雜物等缺陷,必要時,應進行內部探傷檢查。
4.安全裝置:有條件的,特別是用于大起重量時,應該安裝防止吊物意外脫鉤的安全裝置。
5.吊鉤出現下列情況之一時應予報廢:
(1)裂紋;
(2)危險斷面磨損達原尺寸的10%;
(3)開口度比原尺寸增加15%;
(4)鉤身扭轉變形超過10°;
(5)吊鉤危險斷面或吊鉤頸部產生塑性變形;
(6)吊鉤螺紋被腐蝕;
(7)疊片鉤襯套磨損達原尺寸的50%時,心軸磨損達原尺寸的5%時,應更換襯套或心軸。