“小吊耳，大智慧”方能四两拨千斤

史建伟

摘 要：众所周知，涉及到起重的很多设备及设备安装，尤其是港口装卸都不可避免的使用吊耳。吊耳相对整个系统的重量微不足道，然而作为一个连接的小部件，却关系到整个系统的稳定性、安全性，一旦吊耳失效，整个系统将面临崩溃，导致危险的发生，可见吊耳在设计整个系统设计的重要性。小小的吊耳设计，关系到吊耳强度的设计方法与计算方法也是多种多样，层出不穷，如何选择就需要根据使用的实际情况进行具体分析。

关键词：港口装卸；吊耳；设计方法

一、概述

吊耳作为起重系统中的重要零部件，在系统中可能受到拉升、挤压、剪切、弯曲等受力，受力情况较为复杂，涉及到吊耳的受力分析方法也比较多，如何根据吊耳的具体使用情况来选择计算公式，首先就要对常用的计算公式的适用条件有初步的了解。

R：吊耳外缘有效半径；d：孔径；δ：吊耳厚度；P：吊耳所受载荷；K：动载荷系数，一般取1.1～1.25。

由（1）式可见，当销轴或卡环已定时，R2+r2[]R2-r2越小，吊耳所承受的应力越小，通常取R=（3～4）r，可以在耳板两侧焊加强板，加强板板厚为δ1，此时公式中的δ改为2δ1+δ0，R改为加强板半径R0，拉曼公式计算简单，但局限于吊耳内径与销轴的尺寸配合要求，只有当{d-d1（销轴直径）}≤0.02d时适用，随着使用过程中的磨损，配合精度已不能看成面接触，公式不再适用，那就要根据常用的应力公式进行计算。

三、常用的强度校核方法

P：载荷；δ：板材厚度；d：吊耳孔径；d1：拉伸时轴心距水平方向吊耳边缘的距离；d2：吊耳外缘理论半径与吊耳孔径的差值；d3：销轴直径；L：焊缝长度；H：轴心到母材距离。

四、吊耳的布局对整个吊具的受力影响

合理的布局吊耳的位置和方向，可以使组合应力得到明显改善：吊耳向外侧移动，使水平分量增大，压应力随之增大，也使得上吊系载荷增大，但系统弯矩减小，反之亦然，通过调整，使各部分强度得到充分利用，而不影响系统安全性，从而节约成本，提高使用率。以某生产车间轨道安装用的吊梁为例，轨道自重10T，通过如右图所示的吊具进行吊装。

在上吊系夹角不变的情况下，通过上下吊耳的位置的移动，可以明显改变整个吊具的应力的分布，当a=b时，整个吊具主体只有水平方向的压力作用，可以选用普通材料及较小的規格尺寸就可以满足使用要求，当a≠b时，吊具主体除受到水平方向的压力外，还要承受弯矩的作用，a与b的差值越大，弯矩也随之增大，对吊具主体的强度要求也就越大，制造成本及危险系数增加，吊耳科学的布局可以使应力分布趋于合理，有效提高材料使用率。

五、综述

吊耳受力的多方面考虑以及吊耳如何合理的设计，使之满足安全的前提下，达到节省材料、便于制作、降低成本的目的。

①拉曼公式：对吊耳的主要尺寸进行设计，但必须满足必要的使用条件，在使用过程中的磨损及变形超出范围时要及时进行重新校核。拉曼公式的优点有：简单易记，操作方便，拉曼公式的局限性：局限在于吊耳孔径与销轴轴径的尺寸配合要求{d-d1（销轴直径）}≤0.02d，使用范围受到限制，于是还要借助常用的强度校核方法进行校核。②常用的拉伸、剪切、挤压、弯矩校核：通过对吊耳的受力分析，借助于受力截面、载荷、力臂等因素，拉伸、剪切、挤压及弯矩的强度并不一样，需要区别对待。在进行计算时，一定要正确判断受力的截面部位及数量。③吊耳的布局：吊耳的布局对整个吊系受力有着深远的影响，是设计的一个重要因素，吊耳的布局不只是影响吊耳的受力，对以吊装货物的吊具为例，由于吊耳跨度的变化，直接导致与起重机连接的钢丝绳或铁链的受力大小，两个钢丝绳或铁链的夹角越大，其所受的张力也越大，同时稳定性也随之降低。通过合理的吊耳选型与布局可以增强系统的安全性，同时有效的降低成本，缩短制造工期，延长使用寿命。

吊耳在我们的日常生产与维修中普遍存在，其重要性与安全性不言而喻，吊耳的标准化、规范化需要我们不断的总结与研究分析，九九归一，最终科学化、数据化，达到正确指导我们的安全生产行为，实现巩固基础、屏蔽风险的目的。

参考资料：

[1]宋晓磊，侯德民，赵军，孙文博.大型塔设备轴式吊耳危险截面分析——兼谈吊耳的强度设计标准[J].化工设备与管道，2013，50（04）：19-22.

[2]张晓明.吊耳的设计计算及吊装[J].杭氧科技，2013（02）：29-32.