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第六章 装卸设备 第一节 吊杆 船舶起货设备，又称装卸设备，是指船舶在装卸货作业时所使用的装置和机械的总称。船上的装卸设备种类很多，通常分为以下几种类型：吊杆式起货装置，液压回转式起货机及可移动式起货机。吊杆装置，根据起重量的大小又分为：轻型吊杆装置(起重量小于10t)和重型吊杆装置(起重量大于lOt)两种；按吊杆操作方式又分为：单吊杆式(使用一根吊杆装卸货)和双吊杆式(使用两根吊杆联合操作装卸货)两种，本章将主要介绍吊杆式起货装置。 船舶起货设备的相关定义及基本要求： 1．安全工作负荷(SWL) (1)起重设备的安全工作负荷，是指经正确安装的起重设备在设计作业工况下证明能吊运的最大静载荷。 (2)活动零部件的安全工作负荷，是指活动零部件经设计和试验证明能承受的最大载荷，此最大载荷应不小于起重设备在安全工作负荷下，活动零部件会受到的最大负荷。 2．标准工作情况 是指起重设备在确定安全工作负荷时所处的作业工况，包括： (1)起重设备工作时船舶处于横倾5度，纵倾2度以内。 (2)在港内作业。 (3)起重设备工作时风速不超过20 m／s，相应风压不超过250 Pa。 (4)起吊荷重的运动不受外力的制约。 （5）吊运作业的性质，即作业的频次和动载特性与规范规定的因素裁荷相一致。 （6）绳索的安全系数 相对于钢丝和纤维绳破断负荷的安全系数n，应不小于表3-9的规定： 绳索的种类 安全系数 钢丝绳 动索 吊货索、千斤索、摆动稳索 不大于5也不小于3 静索 缆支索 保险稳索 不大于3.5也不小于3 4 4 纤维绳 8 3.吊杠仰角 （1）确定吊杆装置受力时，所取吊货杆与水平面的仰角，对轻型吊杆为15度，对重型吊杠为25度。如果吊杆不可能在此仰角下工作，则吊杆仰角可取为实际工作的最小仰角。但任何情况下，对轻型吊杆不得超过30度，对重型吊杆不得超过45。 （2)确定起货滑车和嵌入滑轮受力时，吊杆仰角应取实际工作中的最大仰角，一般不小于70度。 4．维护检查起重设备和证书 船舶所有人或船上负责起重设备的职能人员应保持船舶起重设备处于正常技术状态，并保持证书和检验簿经常处于有效状态。 一、轻型吊杠装置 轻型吊杆是指安全工作负荷等于和小于lOt的吊杆装置和吊杆式起重机。吊杆式起重机系指具有双千斤索的吊杆装置，能在带载情况下由人即可进行回转和变幅操作。 (一)轻型吊杆结构 轻型吊杆装置的吊杆座一般都固定在桅或起重柱上。吊杆根部由鹅颈头与吊杆连接。吊杆头部装有吊杆环眼箍，用以系结千斤索、稳索及吊货滑车。在桅或起重柱的上部设有千斤索吊环座和吊环，用以悬挂千斤索滑车(图3-55)。 图3-55轻型吊杆装置 吊杆装置在使用时应保证安全。为了充分发挥设备的工作效率，应对吊杆装置在不同工况下的各部受力情况有所了解。 (二)单千斤索吊杆的受力 分析吊杆的受力是要求出吊杆在任何仰角时的吊杆轴向压力、千斤索张力T、稳索张力、吊货滑车及千斤导向滑车等受力的大小。 1．单千斤索吊杆的受力 如图3-56所示，设Q为起重量，Q’为吊货索拉力，T为千斤索张力。此时，吊杆将受到压力R。这四个力作用在同一垂直面内交于一点(吊杆头部)，并达到平衡。如果不计及滑车的摩擦力及吊杆的自重，用图解法可求出吊杆轴向压力及千斤索张力T的关系式。 用一定的长度比例尺按已知的吊杆仰角θ、吊杆长度L和千斤索眼板距吊杆座高度H，作失量三角形ABC。根据力的多边形的作图法，取一定的重量比例尺，以B点垂直向下画出起重量Q。从Q的端点沿吊杆方向画出吊货索拉力，再从Q’端点作千斤索口的平行线，与吊杆相垂直，交于O点，BPNO即为该工况下吊杆受力的多边形。NO即千斤索所受的张力T，BO即吊杆所受的轴向压力R。 图中：z3ABC和伽是相似三角形，它们的对应边的比相等，即： (R—Q’)／L=Q／H R=QL／H+Q’ （3-11） T／a=Q／H 丁=Qa／H （3-12） 从式(3．11)中可知，当L、H和Q固定不变时，吊杆所受的轴向压力尺只和吊货索沿吊杆的拉力Q’有关。它和吊杆的仰角θ无关。由式(3．12)可知，千斤索张力T与θ成反比，吊杆放得越低，千斤索受力越大。 1．桅；2．吊杆；3．舱口吊杆；4．舷外吊杆；5．吊杆台；6．吊杆座；7.千斤座；8.护索环；9.吊货索；10.吊货滑车；11.上吊货滑车；12.下吊货滑车；13.吊杆座滑车；14.千斤索；15.千斤滑车；16．上千斤滑车；17.下千斤滑车；18.千斤索卷车；19.动稳索；20.保