履带起重机主要结构、臂架组合形式、履带平均接地比压计算、结构试验、检验项目

附录A（资料性）起重机主要结构示意图A.1不带超起装置的格构臂起重机主要结构示意图见图A.1。标引序号说明：1——副臂；4——平衡重；2——主臂；5——上车；3——A型架（人字架）；6——下车。图A.1不带超起装置的格构臂起重机A.2带有超起装置的格构臂起重机主要结构示意图见图A.2。标引序号说明：1——臂架；5——平衡重；2——上车；6——超起桅杆；3——下车；7——滑轮装置。4——超起平衡重；图A.2带有超起装置的格构臂起重机A.3实腹（箱形）臂起重机主要结构示意图见图A.3。（增加）标引序号说明：1——副臂；4——上车；2——主臂；5——下车；3——平衡重；图A.3实腹（箱形）臂起重机AB附录B（资料性）起重机臂架组合主要形式起重机臂架组合主要形式示意图见图B.1、图B.2。ABCDE说明：A——主臂结构的起重机；B——主臂+变幅副臂结构的起重机；C——主臂+固定副臂结构的起重机；D——带超起平衡重的臂架结构的起重机；E——主臂+变幅副臂和超起平衡重的臂架结构的起重机。图B.1格构臂臂架组合示意图ABC说明：A——主臂结构的实腹（箱形）臂起重机；B——主臂+副臂结构的实腹（箱形）臂起重机；C——带超起装置的实腹（箱形）臂起重机。图B.2实腹（箱形）臂臂架组合示意图BC附录C（资料性）履带平均接地比压计算方法履带平均接地比压计算方法如下：a)履带接地长度为驱动轮和从动轮的中心线间的距离L（见图2）；4b)接地面积按公式（C.1）计算。A＝L4×2B1（C.1）式中：A——履带接地面积，单位为平方毫米（2mm）；L4——履带接地长度，单位为毫米（mm）；B——左或右侧履带板宽度（见图2），单位为毫米（mm）。1平均接地比压按公式（C.2）计算。Wg（C.2）TA式中：T——履带平均接地比压，单位为兆帕（MPa）；W——起重机的设计自重，单位为千克（kg）；g——重力加速度，单位为米每二次方秒（m／s2）。CD附录D（规范性）结构试验方法D.1结构应力测试D.1.1测试工况及载荷D.1.1.1结构应力测试工况及测试项目见表D.1。D.1.1.2在加载和测试过程中，回转机构或转台应制动或锁定在规定的位置上。表C.1结构应力试验工况及载荷序号试验工况试验目的被测结构测试项目臂架组合载荷1基本臂PQmax验证主要结构件的强基本臂、转台、底架、结构静应力21.25PQmax度和刚性变幅支架、臂架拉杆3中长主臂PQ验证中长主臂的强度中长主臂结构静应力和刚性PQ验证最长主臂的强度结构静应力、4最长主臂φQ最长主臂臂架头部侧向P和刚性（侧载）位移5基本臂+最短副臂、相应的PQ验证基本臂+副臂不同主臂、副臂、转台结构静应力6工作幅度1.25PQ组合的强度和刚性最长主臂a+最长副臂Q验证最长主臂+副臂不结构静应力、7P相应的工作幅度φPQ同组合的强度和刚性主臂、副臂、转台臂架头部侧向（侧载）位移8最大起重力矩工况验证主要结构件的强基本臂、转台、底架、结构静应力QP度和刚性变幅支架、臂架拉杆安装状验证各结构件的安装主臂、副臂、变幅支架、9安装工况态下的强度结构静应力臂架拉杆自重载荷注：Qmax——最大起重量；Q——不同幅度下的额定起重量；φ——侧载系数。PP最长主臂为安装最长副臂时的最长主臂。D.1.1.3侧载试验时，格构臂起重机侧载系数取2%，实腹（箱形）臂起重机侧载系数取5%，或根据制造商提供的侧载系数进行试验。D.1.1.4在施加侧向载荷，测试臂架头部侧向位移工况时，应保证空载状态下，与回转平台相连臂架根部轴线的倾斜度在0.25%以内。D.1.2测试点的规定D.1.2.1应力测试点的选择D.1.2.1.1在结构受力的基础上，确定危险应力区，危险应力区包括以下3种类型：均匀高应力区：该区应力达到屈服应力时，会引起结构件的永久变形。应力集中区：该区内屈服应力的出现不会引起结构件整体的永久变形，但应力集中会影响结构件的疲劳寿命，如孔眼、锐角、焊缝、铰点等断面剧变处。弹性屈曲区：如受压杆的弹性屈曲，从应力看，该区的最大应力并没有达到材料的屈服点，但可因发生挠曲或过大变形而导致结构的破坏。D.1.2.1.2桁架结构的弦杆和腹杆，应在节间中部对称贴应变片，最后以平均应力来评定该节间的安全度。D.1.2.1.3在应力集中区内贴的应变片，应尽可能贴在高应力点上。承受弯矩最大的断面同时作用有集中载荷时，应考虑在下列两个位置贴片：a)应变片贴在集中载荷作用处或集中载荷处20mm范围之内；b)应变片贴在集中载荷作用处20mm范围之外，复合应力最大处或其它危险部位。如：支腿伸出段的根部和臂架伸出段的根部的应力测定。D.1.2.1.4受压杆件的贴片，应贴在杆件的中部或在其可能屈曲部位。D.1.2.2二向应力的测试结构承受二向应力状态，如果预先能用某些方法（如脆性涂料法）确定主应变方向时，则可沿主应变方向贴上互相垂直的两个应变片。如果主应变的方向无法确定，则应贴上由3个应变片组成的应变花。关于应变花的数据处理见D.1.4.2b。D.1.2.3测点编号根据选择好的测试部位和确定的测试点，绘制测点分布图，对贴片统一编号，并指明应变片或应变花的贴片位置。D.1.3试验程序D.1.3.1检查和调整样机，使之处于正常工作状态。D.1.3.2接好应变检测系统，调试应变片和检查有关仪器，合理选择灵敏系数，消除一切不正常现象。D.1.3.3测量消除自重影响的应变片基准读数ε0。对于需要测量自重应力的结构件，应消除自重影响，零应力状态的读数。如无法消除自重影响，即不测零应力状态。处理数据的办法参见D.1.4.1的规定。D.1.3.4空载应力状态，测量结构件在自重作用下应变ε1。空载应力状态点将起重机调整到表D.1所规定的测试工况，工作幅度为测试起重机相应载荷作用下的工作幅度。吊钩放置地上。回转机构或转台应制动或锁住。如果零应力状态应变基准应变读数ε0无法读出，可以取空载状态作为初始状态，应变仪调零。D.1.3.5负载应力状态，测量负载作用下的应变ε0。负载应力状态是起重机按表D.1所规定的测试工况进行加载，其工作幅度允差不大于±1%。D.1.3.6卸载至空载应力状态，检查各应变片的回零情况，如果某测点的应变片读数与原数据ε1偏差超过±0.03σs/E（式中：σs——材料屈服极限；E——材料弹性模数），认为该测点数据无效，应查明原因，按原测试程序重新测量，直到合格。由风载荷作用造成的应变偏差是属于正常现象，测试时应尽可能选择良好天气，减少风载的影响。D.1.3.7每次试验应重复做3次，比较测试数据有无重大差别。如果误差超过10倍的微应变，则应查明原因，并重新测试，直至稳定。D.1.3.8观察结构是否有永久变形或局部损坏。如果出现永久变形或局部损坏，应立即终止试验，进行全面检查和分析。D.1.3.9试验数据、观察到的现象、试验说明应随时记录。D.1.4应力测试数据的处理和安全判别方法D.1.4.1计算两个测试状态的应力空载应力（自重引起的应力）1按公式（D.1）计算。1E(10)（D.1）负载应力2按公式（D.2）计算。2E(21)（D.2）式中：1——空载应力（不测空载应力时，用计算应力代替），单位为兆帕（MPa）；2——负载应力，单位为兆帕（MPa）；0——零应力状态应变仪读数；1——空载应力状态应变仪读数；——负载应力状态应变仪读数。注：0、1、2均带正负号，拉应力为正，压应力为负。结构最大应力取下述两种情况的较大者：空载应力最大，见公式（D.3）。max1（D.3）空载应力与负载应力之代数和最大，见公式（D.4）。max12（D.4）式中：max——最大应力，单位为兆帕（MPa）。注：1和2各带自己的正负号。D.1.4.2二向应力状态的数据处理对于承受二向应力弹塑性材料，按变形能（第四）强度理论计算。其当量单向应力计算如下：a)当主应力（变）的方向已知，并测得了两个方向的主应力时，（D.5）计算。当量单向应力按公式=22(D.5)xxyy式中：——当量单向应力，单位为兆帕（MPa）；x——最大主应力，单位为兆帕（MPa）；y——最小主应力，单位为兆帕（MPa）。主应力可由两个方向的主应变值按公式（D.6）、（D.7）计算。xE(xy)(12)(D.6)yE(yx)(12)(D.7)式中：E——材料的弹性模数，屈服极限小于2×1052，屈服极500N/mm时，取E=2.1N/mm限等于或高于2E和μ的数值，应取500N/mm时的高强度合金钢，如没有提供样实测E和μ的数值。x——最大主应变；y——最小主应变；——泊松比。b)主应力（变）的方向未知，可用直角应变花测得三个方向的线应变，当量单向应力按公式（D.8）计算。Eac22221abbc1(D.8)式中：——a应变片的应变；——b应变片的应变；——c应变片的应变。应变花的贴片方式如图D.1所示。图D.1贴片方式c)对于脆性材料，可采用最大应变（第二）强度理论求得当量应力，按公式（D.9）计算。xε（D.9）=ExD.1.4.3测试应力值的安全判别方法D.1.4.3.1根据表D.1给定的测试工况和载荷进行测试，测得结构的最大应力，应满足下列分类给出的安全判据，各危险应力区的安全系数列于表D.2。D.1.4.3.2焊缝的许用应力应符合GB/T3811的规定。D.1.4.3.3结构件钢材的许用应力列于表D.3。表C.2结构强度安全系数试验工况安全系数最小值n均匀高应力区nI应力集中区nII弹性屈曲区nIII作业状态工况（表D.1序号1、3、4、5、7、1.481.11.68）安装工况（表D.1序号9）1.31.051.5静载荷试验工况（表D.1序号2、6）1.22—a1.4仅观察结构变形情况，对安全系数取值不作要求。表C.3结构件钢材的许用应力钢材强度拉、压、弯[σ]剪切[τ]承压[σcdcr]压杆弹性屈曲[σ]sb＜0.7σs/nσ/σ[σ]/31.4[σ]σcr/nσs/σb≥0.7σFs/n注1：σFs=0.5σs+0.35σb为假想屈服极限。式中：σs——材料的屈服极限，单位为牛每平方毫米（2N/mm）；b——材料的抗拉强度极限，单位为牛每平方毫米（2N/mm）；σ2cr）。σ——欧拉屈曲临界应力，单位为牛每平方毫米（N/mm注2：当σcr≤σp时，取：EcrKl2r当σ≥σ时，取：crpp(sp)(Kl/r)2(yrc)(sp)(Kl/r)2crs2Es2E式中：K——受压杆件长度系数，参见GB/T3811；r——惯性半径，单位为毫米（mm）；l——受压杆件几何长度单位为毫米（mm）；p2）；σ——材料的比例极限应力，单位为牛每平方毫米（N/mmσy——材料屈服应力，单位为牛每平方毫米（2N/mm）；σrc——材料残余应力，单位为牛每平方毫米（2N/mm）；E——材料的弹性模数，单位为牛每平方毫米（2N/mm）；2522屈服极限小于500N/mm时，取E=2.1×10N/mm，屈服极限等于或高于500N/mm时的高强度合金钢，如没有提供E的数值，应取样实测E的数值。D.1.4.3.4在起重机行走中，转台承受较大的运行冲击载荷，自重引起的应力是其主要载荷，因此，给出转台的自重应力安全系数n。a)I类——均匀高应力区的自重应力安全系数按公式（D.10）计算。nI=σ/σ或nI=σ/srs（D.10）式中：σr——结构件中被测部位测出的最大拉应力，单位为兆帕（MPa）；注：对于单向应力：塑性材料σσmax；脆性材料σ。r=r=σx——当量单向应力，单位为兆帕（MPa）；nI——I类安全系数。b)II类——应力集中区的自重应力安全系数按公式（D.11）计算。nII=σ/σ或nII=σ/srs（D.11）式中：nII——II类安全系数。III类——弹性屈曲区,对于弦杆和腹杆等受压元件的自重应力安全系数按公式（D.12）计算。nIII=1/[σra/σcr+(σσ)/σ]（D.12）rm-ras式中：σra——由一个截面上若干个测点的应变读数确定的平均应力，单位为兆帕（MPa）；σrm——压杆被测截面上最大的计算压应力，单位为兆帕（MPa）；σcr——受压杆发生屈曲的临界压应力（见表nIII——III类安全系数。d)IV类——板的局部屈曲区。D.3），单位为兆帕（MPa）；对板可能产生局部屈曲部位，一般要求对所有的试验工况（包括超载试验工况），IV类区域的应变片读数，都应回到空载时的读数。D.2结构动特性测试D.2.1测试项目如下：起重机结构件危险应力区危险点的动态应力；司机室的振动特性。D.2.2测试方法如下：a)额定载荷在正常操作起升离地或以额定速度下降制动时，测试动应力和振动特性；b)起重机最长主臂工况下，臂架仰角在40o～50o之间，空载，作变幅运动时产生的振动。D.2.3动特性的限值如下：动特性的值如下：按D.2.1a)各部位的最大应力点由振动产生的最大应力不应超过许用应力；b)司机室操纵台和座椅处的水平方向和垂直方向加速度应小于0.2g。D.3试验D.3.1试验过程中应进行记录和数据整理。对不正常现象，应有实况记录，并做出分析意见。D.3.2对试验中发现的个别部位的应力、合成应力超出规定值时，虽然没有发现破坏或不正常的现象，报告中应特别指出，并提出分析意见，做出结构是否可正常工作的明确结论。DE附录E（规范性）检验项目E.1检验项目见表E.1。表D.1检验项目表序号检验项目1主要尺寸2主操纵力3要操纵行程4参起升速度5数最低稳定起升速度6测回转速度7定变幅时间8伸缩时间9焊缝质量10涂装质量11主臂上的维修通道12司机室13钢丝绳不跳出卷筒的装置14防止钢丝绳脱槽装置15外滑轮的支承处润滑装置16观人手可触及的滑轮组的滑轮罩壳检吊钩标记、防脱装置和吊钩滑轮组的17挡绳装置查试验缺陷等级检验类别技术要求方法致命关键重要一般型式出厂4.2.1.6√●●4.7.2√●4.7.2√●4.2.1.5√●●5.34.2.1.5√●●4.2.1.5√●●4.2.1.5√●●4.2.1.5√●●4.2.5.1√●●4.2.7√●●4.3.2.2√●●4.3.4√●●4.4.4.6√●●4.4.5.2√●●4.4.5.3√●●4.4.5.4√●●5.44.4.7√●●18液、电路的敷设及保护4.5.1.1√●●4.6.119操纵件的操作、标牌和标志4.7.1√●●20安全防护装置4.8.4√●●21液压油油位4.5.4√●●22起重机标牌和额定起重量图表。4.2.1.3√●●7.223行走速度4.2.1.5√●24行走4.2.1.8√●●跑偏量25性能4.4.9.25.5行走制动性能√●26试验4.3.3履带伸缩性能√●27履带平均接地比压4.1.4√●表E.1（续）序号检验项目28载荷升降平稳性29起升高度限位器功能30空下降深度限位器功能31载变幅制动性能试32变幅限位器功能验33回转制动性能34防后倾装置功能35载荷升降平稳性36起升制动性能37载荷再次启动提升时的制动性能38变幅平稳性39变幅制动性能40回转启动和停止性能41回转制动性能42额带载行走性能43定带载行走制动性能44载平衡重离地检测装置荷超起装置a平衡重利用率检测装置45试平衡重油缸单独调整46验无线遥控功能47电气系统多点控制互锁功能48液压系统密封性49力矩限制器的显示和报警性能50故障显示功能51三色指示灯报警装置功能52安全监控管理系统53载荷升降平稳性54动起升制动性能55载载荷再次启动提升时的制动性能荷56变幅平稳性试57验变幅制动性能58回转启动和停止性能技术要求试验缺陷等级检验类别方法致命关键重要一般型式出厂4.2.1.13√●●4.8.2.1√●●4.8.2.2√●●4.2.1.135.6√●●4.8.2.3√●●4.2.1.13√●●4.8.2.4√●●4.2.1.13√●●4.2.1.13√●●4.4.1.2√●●4.2.1.13√●●4.2.1.13√●●4.4.8.1√●●4.2.1.135.7√●●4.2.1.4√●●4.4.9.2√●●4.4.10.1√●●4.4.10.2√●●4.6.2√●●4.6.3√●●4.5.1.75.11√●●4.2.1.134.8.3√●●4.8.4.15.7√●●4.8.4.2√●●4.8.4.5√●●4.2.1.13√●●4.2.1.13√●●4.4.1.25.8√●●4.2.1.13√●●4.2.1.13√●●4.4.8.1√●●59回转制动性能4.2.1.13√●●60带载行走性能4.2.1.4√●●61液压系统密封性4.5.1.75.11√●●62力矩限制器的显示和报警性能4.8.35.8√●●表E.1（续）序号检验项目技术要求试验缺陷等级检验类别方法致命关键重要一般型式出厂63动故障显示功能4.8.4.1√●●64载三色指示灯报警装置功能4.8.4.2√●●65荷安全监控管理系统4.8.4.55.8√●●66试对产品性能与安全有影响的损坏4.2.1.13√●●验674.2.1.13连接处松动或损坏√●●68起升制动性能4.2.1.135.9√●●69变幅制动性能4.2.1.13√●●静70载液压系统的密封性4.5.1.75.11√●●71荷结构件裂纹、永久变形、油漆剥落4.2.1.13√●●72试对起重机性能与安全有影响的损坏4.2.1.135.9√●●73验连接处松动或损坏4.2.1.13√●●74故障显示器功能4.8.4.1√●●75整机静态稳定性4.2.4.1√●●抗倾覆稳5.1076定性抗后倾覆稳定性4.2.4.2√●●试验77密封性能试验4.5.1.85.11.2√●●78噪声司机耳旁的噪声4.2.25.12√●79测量机外辐射噪声4.2.2√●80排气烟度测量4.2.35.13√●81液压油固体颗粒污染测量4.5.1.65.14√●●82结构试验4.2.1.135.15√●83臂架头部侧向位移4.2.85.15√●84可靠性作业率4.2.5.15.16√●85试验液压油温度4.2.1.9√●注：√——缺陷等级；●——必做项目。a适用于具有带超起装置的起重机。