载重吊篮的设计与校核

张经纬

摘 要：起重设备安装完成后，需要对设备进行静载与动载试验，本文提出了一种可承载5T的吊篮设计，并进行有限元校核计算。

关键词：载荷试验 吊篮 有限元计算

1.简介

安装单位在进行起重设备安装完成时，载荷试验在起重设备安装过程中占有重要的地位，根据《GB/T 22415-2008 起重机对试验载荷的要求》，需要按照厂家规范或相关标准对其进行载荷试验。此时，如果现场没有专门的吊装配重块，使用其他经过标定的重物进行吊车载荷试验时，往往由于吊车吨位较大，需要的重物较多，如果单纯的将重物竖直叠放，可能会导致重心过高，在进行载荷试验时会增大配重倾覆的概率。

本文从这一实际情况出发，使用现场常用型号的H钢与碳钢板，制作一种专门用来盛放重物的吊篮，简化载荷试验的施工步骤，降低实验过程中配重的倾覆概率，便于吊车载荷试验的顺利进行。

2.载重吊篮规格

本文中所介绍的吊篮吨位为5T，平衡梁的尺寸针对现场经常使用的各种配重，同时匹配相应的试验载荷系数，进行吊篮的设计。同时，该种平衡梁使用常见型号的H型钢与碳钢板作为制作材料，初步制作完成后进行喷砂、刷漆处理后，能够多次重复利用，节省施工成本。

载重吊篮不仅能够用于起重设备的载荷试验，而且在吊装过程中，如果遇到安装的设备重心不在几何中心上时，在设备周围悬挂载重吊篮，从而起到调平的作用，避免了施工过程中因为吊索具受力不均而导致的危险系数增大，提高了施工水平。

3.载重吊篮制作

载重吊篮使用HW200的工字钢与δ50mm的吊耳板组成，吊耳板与H钢、H钢与H钢之间通过焊接方式固定，焊脚高度需高于母材厚度的70%，同时满焊。由于吊篮属于吊装范围内的重要设备，故在焊接完成后需进行必要的无损检测作业，保证焊接达到规范要求。

从节省成本、优化施工资源配置的目的出发，吊篮制作完成后，应尽量满足重复利用的要求。为了能过多次利用吊梁完成载荷试验要求，就需要进行必要的防腐处理，故在制作完成后，需要进行整体喷砂、油漆等防腐处理，避免结构出现锈蚀等情况。结构的具体尺寸如下：

4.有限元计算

吊篮设计完成后，为了保证吊篮设计的安全性与可靠性，本文通过三维建模软件先进行1：1的立体建模，建模完成后导入有限元模拟软件中，进行吊篮工作时的真实情况模拟。

本次有限元校核中，将模拟吊篮吊起5T的配重，得到如下图所示的应力云图与形变云图，详细情况如下图所示：

由上图可知，在模拟吊篮在5T配重的载荷下，本文所涉及的吊梁最大形变量为0.0008mm，最大应力为168Mpa，满足Q235材料的使用要求。

5.结束语

由上述结论可知，本次设计的吊梁能够满足施工要求，在进行5T配重的载荷试验时，能够使配重均匀分布，在载荷试验时最大限度的降低配重的重心，高稳定性，避免配重的倾覆，从而提高施工作业的安全系数，并在一定程度上节省施工成本，達到优化施工资源的目的。同时，吊篮的应用范围不仅仅适用于吊车的载荷试验，而且能够应用于几何外形不规则、重心不易确定的吊装作业情况下，将吊篮布置于设备周围，达到调平的目的，避免了施工过程中因为吊索具受力不均而导致的危险性系数增大，提高了施工水平。

此种5T吊篮的设计，经过有限元软件校核后，能够在不同情况下满足小型起重设备进行载荷试验的要求，同时由于进过防腐处理，设备能够进行重复利用，节省了资源，并且由于吊篮的面积较大，可以将配重块均匀的布置于吊篮中，最大限度的降低重心，提高配重的稳定性，进而增加了载荷试验的安全系数，为施工提供便利。