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摘 要

现代航运业高度发达的情况下，杂货船、部分散货船及多用途船采用船用装卸设备来辅助码头作业。其中，依然有相关船舶配备了轻型单吊杆，单吊杆装卸作业过程中，如果码头工人及船员对轻型单吊杆的基本组成及受力情况不熟悉，操作失误可能引发险情，严重时，甚至会导致事故发生。

本文以某轮轻型单吊杆为研究对象，应用图解法分别分析了单吊杆典型工况（吊杆仰角为30°、40°、50°、60°）和特定工况（吊杆仰角为30°）情形下，吊杆头部、吊杆根部、千斤索眼板的受力情况，在此基础上，又以解析法对结果进行全面验算。

在图解法分析，解析法核算的基础上，对轻型单吊杆的安全操作进行分析，提出一些建议。

关键词：轻型单吊杆;装卸设备;图解法;受力分析

Abstract

In the highly developed modern shipping industry, general cargo ships, some bulk cargo ships and multi-purpose ships still use ship handling equipment to assist quay operations. In the course of single derrick loading and unloading operation, if the quay workers and crew are not familiar with the basic composition and the stress condition of the Light Derrick, the misoperation may lead to dangerous situations, and in serious cases, the quay workers and crew members may be in danger of being exposed to the light, it could even lead to an accident.

In this paper, a round of Light Derrick is taken as the object of study, and a graphic method is used to analyze the derrick under the conditions of 30,40,50,60 Derrick Elevation Angle and 30 Derrick elevation angle, respectively, on the basis of the force acting on the head, the Derrick and the Derrick, the results are checked and calculated by analytical method.

On the basis of graphic analysis and analytic calculation, this paper analyzes the safety operation of Light Derrick, and puts forward some suggestions.

Keywords: Derrick; handling facilities; graphic method; force analysis

目录

第一章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 历史背景及现状 1

1.2.1 历史背景 1

1.2.2 船用装卸设备种类 2

1.3 装卸设备研究现状 4

1.4 研究方法及成果 6

1.4.1 研究方法 6

1.4.2 研究成果 6

第二章 单吊杆作业工况 7

2.1 A轮单吊杆基本配置 7

2.2 典型作业工况 7

2.3 千斤索材质分析 8

第三章 受力分析 9

3.1 力的多边形法则 9

3.2 图解法分析 9

3.2.1 整体受力分析 9

3.2.2 吊杆头部的受力情况 9

3.3 不同工况下受力分析 10

3.3.1 典型工况 10

3.3.2 特定工况 11

3.4 吊货索选取不同绞辘受力分析 12

3.5千斤索钢丝绳选取 12

3.6 计算验证 12

3.7 结论 13

3.8 本章小结 14

第四章 结论 15

4.1 结论 15

4.2 建议 15

第五章 结语 16

参考文献 17

致谢 18

1. 绪论

1.1 研究目的及意义

当今科技日新月异带动了我国海上航运和远洋事业的蓬勃发展,各类海上运输船舶的停靠数量也在不断的增长,海上的交通密度增大,随之而来的船舶货物的种类以及总量也越来越大。作为船舶装卸设备的吊杆装置减轻了海上货物转运装卸过程中工作的成本，提高了工作效率。各类装置的操作流程是码头工人和水手需要掌握的一项基础技能。但因操作失误或其他原因引发的码头装卸事故不在少数，国际海事组织(IMO)也有所关注。尤其重要的是根据《钢质海船入级与建造规范》,对于使用技术标准和对工人的操作要求更加严格；另外近些年来国际海事组织、国际船级社协会、地区性的国际港口运输监督管理组织、港务监督管理部门以及其他国际组织的一些相关法律文件也都强调了这些有关的规定^[1]。对船舶吊杆装置进行深入的研究，可以保证工人在进行装卸作业时的人身安全，同时提高船舶装卸效率，降低操作难度和人工成本，提高船方经济效益^[2]。

由于近年来装卸作业事故频繁发生，作为装卸设备之一的吊杆装置也受到了极大地关注。船用吊杆装置的操作难易、可靠性等诸多指标，严重影响着装卸人员的生命及财产安全^[3]。

从装卸事故的调查分析中可以清楚的看到，海员对于吊杆设备的安全操纵意识、相关专业知识还有待加强巩固。同科技更新换代的速度相对比，吊杆装置应该还存在相当大的进步空间^[4]。

1.2 历史背景及现状

1.2.1 历史背景

发展船舶运输肯定离不开装卸设备，根据船舶的种类、营运航线和货种的不同，设置了各种形式的船舶装卸机械；液体货物:输送泵和管路粉状、颗粒状货物:带式或链斗式运输机械。集装箱船可通过集装箱吊车进行装卸；载驳船通过吊驳克令吊或采用让载货的驳船“浮进”、“浮出”母船的浮船坞式的装卸方式；滚装船则采用设置有首门、侧门或尾门及跳板和升降机等新型设备来装卸；货船、散货船多采用起重机和吊杆来装卸件杂货物^[5]。

1.2.2 船用装卸设备种类

船用起货装卸设备也可以简称船用起货装卸设备或起重装卸设备,是对船舶进行装卸货物时所用的各种装置和机械的装卸设备总称。船用起货装卸设备的位置和类型完全取决于对船舶装卸时所运载的货物。对装载液体的货物一般使用于货船上的吊杆式输送泵,散装大件货物可用特殊的吊杆式传送带、船用吊杆式起重机或船用吊杆式的起货装卸设备,而对成包、成箱以及散货大件货物的装卸,则都用吊杆式的起货装卸设备或吊杆式起重机。对于集装箱船则大部分都是由于集装箱码头的装卸专用设备进行装卸。船用起货装卸设备一般都是布置在与露天甲板上货舱口之间便于进行装卸货物的其他地方。本文主要介绍了起重机和船用吊杆这两类船用装卸设备。

1.2.2.1 起重机

甲板起重机

是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括:取物装置从取物地把物品提起,然后水平移动到指定地点降下物品,接着进行反向运动,使取物装置返回原位,以便进行下一次循环,安装在大型船舶桥楼上甲板上的起重机械。这种甲板上的起重机结构紧凑,使得船舶桥楼有较多的甲板占地面积可以充分利用,对桥楼上甲板视线的隐蔽性影响较小。设置在甲板上的起重机操作简便,装卸的效率高,机动灵活,作业前没有繁琐的机械准备和工作,应用日益广泛。

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