高处作业吊篮-实用

建筑机械作业人员培训教材高处作业吊篮装拆和使用前言本教材系上海市建设机械行业协会培训部组织行业内从事机械安装检测操作的部分专业工作者编写的建筑高处作业吊篮相关岗位的工人技能知识读本。本书对建筑高处作业吊篮的机械构造、安装拆卸工作程序和要点，以及正确使用做了较为详实的讲解和通俗的表述，可作为建筑高处作业吊篮上岗作业的工作人员培训和使用，亦可供相关专业人员参考。上海市建设机械行业协会培训部目录第一部分基础知识第一章力的基本概念第一节力和运动、力的平衡第二节力的三要素、力的合成和分解第二章电工学基础及现场用电安全第一节交流电原理第二节基本电路和常用电气元件第三节三相交流电动机第四节现志临时用电安全第三章高处作业安全知识第一节高处作业概述第二节临边及洞口作业第三节攀登与悬空作业第四节操作平台与交叉作业第五节防护设施验收及安全防护用品第二部分专业知识第一章概论1-1高处作业吊篮的概念及适用范围1-2高处作业吊篮在我国的发展历史和发展趋势第二章高处作业吊篮的构造2-1名词术语2-2高处作业吊篮的构造2-3吊篮分类和型号2-4高处作业吊篮的主要性能参数第三章高处作业吊篮主要机构的工作原理与典型结构3-1提升机工作原理3-2提升机典型结构3-3安全锁工作原理3-4安全锁典型结构3-5电气控制原理3-6电气控制元件3-7悬挂机构原理3-8悬挂机构典型结构第四章高处作业吊篮的安装和拆卸4-1高处作业吊篮的安装流程4-2高处作业吊篮的拆卸程序第五章高处作业吊篮的安全操作规程5-1对操作人员的要求5-2对使用操作环境的要求5-3悬挂机构5-4悬吊平台和提升机5-5安全锁5-6限位5-7安全带及安全绳5-8电气系统5-9钢丝绳第六章在施工过程中的应急措施第七章高处作业吊篮的维修与保养7-1提升机维修和保养7-2安全锁维修和保养7-3钢丝绳维修和保养7-4结构件维修和保养7-5电气系统维修和保养7-6日常检查7-7定期检修7-8定期大修7-9常见故障原因分析及其排除方法附录：高处作业吊篮国家标准（GB19155-2003）-1-第一部分基础知识第一章力的基本概念第一节力和运动、力的平衡任何机械设备都是通过特定零部件的有规则运动来完成其作业的。产生物体运动的最基本因素就是“力”的作用。伟大的物理学家牛顿受到苹果落地的启发，为人类揭开了重力即地球引力的奥秘，并发现和提出了著名的三大定律。其中“牛顿第一定律”即惯性定律，“牛顿第二定律”即动量定律，奠定了物理学中力学、运动学、动力学的基础。一、牛顿定律1．牛顿第一定律的含义是：任何物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的特性，直到有外力影响改变这种状态为止。这是对物体在理想状态下的描述，任何物体始终处于受力状态，地球上的任何物体都受到重力作用，重力的大小因物体密度而异，这就是重量。手提物品失手或物体离开支持面后均会以越来越快的速度坠落，这是重力改变了物体的静止状态，如施工现场脚手架等高空不慎掉下的材料、工具、杂物。2．牛顿第二定律科学地阐说了力和运动的关系，任何物体在外力作用下会改变原有的静止或匀速直线运动状态。如汽车及升降机的起步在发动机或电动机的牵引力作用下，从零速度到稳定的恒速度有一个加速过程，我们把单位时间（每秒）里速度的增量称为“加速度”；同样在制动器的制阻力作用下，汽车及升降机会逐步减速，由恒定速度到零速度有一个减速过程，我们把单位时间（每秒）里速度的减量称为“负加速度”。牛顿第二定律的含义是：物体在运动中产生的加速度（负加速度），和引起该加速度的外力大小成正比，和物体的质量成反比。用公式表示为：mFa或F=ma；其中a为加速度、F为外力、m为质量二、力的平衡牛顿第一、第二定律分别解释了物体在理想状态及受外力作用时的运动状态。在现实生活中我们经常接触到的物体即使处在受力情况下，仍保持静止或匀速直线运动状态，这种普遍的现象是力平衡的结果。例如图1-1汽车起步后以某档速度行驶，发动机的牵引力仅仅克服了汽车自重及所载人员物品总重引起的车轮与路面间摩擦力、各传动部分的内部摩擦力，因此汽车处于力的平衡状态，不会产生加速度而以恒定速度运动；汽车及其载重由路面的支撑力平衡，可用公式表示：T=f1+f2；W=P1+P2。同样道理，如图1-2高处作业吊篮，启动后进入匀速提升状态时，左右钢丝绳拉力F1、F2克服升降部分自重及载荷总和G、左右提升机摩擦力f1、f2后也处于平衡状态，不会产生加速度。用公式表示为：F=F1+F2=G+f1+f2。图1-1图1-2-2-图1-4从以上讨论力的平衡可以发现，外力作用下二个相互接触的物体，包括机械设备中二个连接的零件，都存在有一对大小相等、方向相反的力，我们称为作用力和反作用力如汽车轮胎和地面的接触点；吊篮平台吊点的连接点等。反作用力始终随着作用力大小的变化而变化，如果吊篮平台内所载物料增大或减少时，则钢丝绳的拉力也随之增大或减少。内力：以上所述是任何物体在外力平衡下的情形。对同一物体来说，受外力的同时，其内部也会产生“力”的变化，这种物体内部的“力”称为内力。内力处于平衡状态时，物体不会变形、破坏。当外力超过物体材料的强度极限时，内力即失去平衡发生变形破坏，如图1-3所示。图1-3综合上述，失去力的平衡后会有二种结果，一种是机械设备的起动或制动时，产生加速度或负加速度；另一种是零件和材料的破环导致事故。第二节力的三要素、力的合成和分解1．力的三要素：物体受到外力作用后的结果，取决于力的三个要素即力的大小、方向和作用点。任何一个要素的改变都会改变对物体的影响。例如在井架物料提升机中，载荷的大小就是物料重力的大小；架体根部的地脚滑轮就是为了改变钢丝绳拉力的方向，得以将卷扬机的水平牵引力变成了垂直方向的提升力；在井架使用中，要求在吊篮中均匀放置物料，实际上就是在调整物体重力对篮体的作用点。由于力的三个要素，使“力”这个物理量不能用简单的加、减法来计算（如数量的正负值），必须借用图解方法来完成。2．力的合成和分解：凡二个及二个以上已知的力，通过图解方法求出其合力的过程称为力的合成；反之，将某一个力按已知条件，通过图解方法求出各分力的过程称为力的分解。力的合成与分解均可采用平行四边形法则来进行。如图1-5（a），已知力的表示方法如图1-4所示。由于力具有方向性，故称“力”这样的物理量为矢量二个分力A、B，由于大小和方向都已确定，则通过代表该二分力的矢量可画出平行四边形，那么平行四边形的对角线C就表示其作用点合力的大小及方向。如图1-5（b），已知合力C*和其中一个分力A*的大力、方向，即可以C*为对角线画出平行四边形，该平行四边形的另一边B*就表示另一个分力的大小及方向。从图中可以看出，由于受方向的影响，合力的绝对数值不一定大于分力，这是矢量的一个特征。-3-图1-8图1-53．力矩和力偶：在工程现场、机械设备等生产实践活动中，经常会发现外力的作用点和构件的支撑点并不在同一个接触点。当外力作用点距物体（如机械中某一构件）的支撑点，在垂直于力的方向上存在一定距离时，该构件会产生弯曲的倾向。我们把作用力和相应距离图1-6图1-7的乘积称为“力矩”。利用力矩平衡的原理，在起重作业中可以使用杠杆（撬棒）搬动中重物如图1-6所示。在工程和力学范畴中，引起弯曲倾向的力矩称为弯矩。图1-7所示，吊篮悬挂机构吊点处负荷G，对前支架支撑点有一段距离，在主梁不同距离处就会生各不相等的弯矩。后支架配重合力Q，对前支架支撑点也有一段距离，产生的平衡力矩就是抗倾覆力矩。在日常生活和生产实践中，经常会碰到旋转或扭转的物体、零件等，受到一对相反方向又拉开一定距离的外力作用，这对力称为“力偶”。图1-8中是常见的扳手拧螺母情形，当有拧动力P施加于扳手时，六角螺母紧贴扳手的两边就会产生一对力偶，间距d基本上接近六角形的边长力偶F和距离d的乘积称为“力偶矩”，又称“扭矩”。扭矩在机械中被广泛应用，几乎所有转动的动力机械都会产生和传递扭矩。如汽车发动机、建筑机械的电动机等的输出轴，产生的扭矩通过减速传动传递给工作机构。-4-图2-1第二章电工学基础及现场用电安全第一节交流电原理在现代工业、农业、各项建设事业和经济领域中，电能的应用越来越广泛。我们对“电”的了解，掌握“电”的基本知识及规律，是保证安全用电、科学用电、合理用电的必要途径。一、电的形成自然界的一切物质都由分子组成，分子又由原子组成，原子则由一个带正电荷的原子核和若干带负电荷的电子组成。因此正、负电荷是物质所固有的，既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体。物质原子中所有电子负电荷的总量等于原子核的正电荷时，整个原子呈现中性，该物质就呈不带电状态，如图2-1所示。当某物质原子失去电子时，就带正电；反之，获得额外电子时，就带负电。人们从长期的劳动实践和科学试验中，发现了很多使物体带电的方法，主要有以下几种：1．摩擦生电：这是早期发现的物体带电现象。用丝绸摩擦玻璃棒或呢绒摩擦胶木棒，我们会发现玻璃棒和胶木棒都能吸附小纸片，这是因为玻璃棒带有正电荷．胶木棒带有负电荷的结果。2．光电效应：光线射到某些金属表面时，会使该金属的电子发射移动，形成电流，如太阳能电池，太阳能发电（即绿电的一种）等。3．热电效应：某些金属加热后，由于自由电子运动速度的加快，就会从金属表面发射出来形成电流。4．化学反应：利用金属在酸、碱、盐等溶液中，因自由电子游离产生电流，如铅蓄电池、碱性干电池、镍镉和镍氢干电池等。5．电磁感应：当金属导体在磁场中作切割磁力线的运动时，导体中会感应而产生电流。这是电力工业应用最为广泛的产电方法。二无论火力发电厂、水力发电站或风力发电（也是绿电的一种），其发电机组均是这一原理。6．核电反应：利用某些稀有重金属，如铀、钴、镭、钚等的原子核裂变或聚合反应即核反应堆．产生强大的电流。美、英、法、俄等发达国家均建有现代化的核电站，我国也自主建设了大亚湾及秦山核电站。二、电学的基本物理量和欧姆定律1．电流：电子所带电荷作有规则的定向运动，就形成电流。人们在生产实践和日常生活中，习惯以正电荷的流向作为电流的方向，所以，电流的方向即电子运动的相反方向。电荷量简称电量。其基本单位是“库仑”，用符号Q表示。我们定义单位时间t（每秒）通过导线截面的电量称为电流强度，简称“电流”用符号I表示，则得出以下数学关系式：tQI因此，电流就是衡量通过导体电量强弱程度的物理量。电流的基本单位是“安培”，简称“安”以符号A表示；根据需要，电流单位也可采用kA（千安）、mA（毫安）、μA（微安），它们的关系如下：1kA=103A；1mA=10-3A；1μA=10-6A；例如，每秒通过导线10库仑电量、10秒通过导线100库仑电量或1分钟通过导线600库仑电量时，电流强度都是一样的，均为10安培。2．电压：和水位的意义类似，带电物体也有电位。俗话“水往低处流”，指的是高处水位和低处水位存在水位差，形成水流。带电物体的正电荷也是从高电位流向低电位。我们-5-通常把大地的电位作为零电位，当带正电荷的物体和大地接触时，正电荷会流入大地；当带负电位的物体和大地接触时，大地的正电荷会流入物体抵消负电荷。因此任何带电物体和大地接触时，就会和大地同电位，用电设备的接地措施，就是消除电位差，避免电流对人的威胁和伤害。在导线和用电设备组成的电路中，任意两点的电位差称为“电压”，用符号U表示。电压的基本单位是“伏特”，简称“伏”以V表示；根据需要，电流单位也可采用kV（千伏）、mV（毫伏）、μV（微伏），它们的关系如下：1kV=103V；1mV=10-3V；lμV=10-6V；电位和水位高度一样是相对而言，因此它同接地点即零电位的选择有关；电压则是两点间的电位差，就像水位差一样和参考零点选择无关，如图2-2所示，（a）图中A、B及（b）图中A*、B*各点的电位与接地点的选择有关，是相对的；但A、B间及A*、B*间的端电压相同，均为12伏，和零电位即接地点的选择无关。图2-23．电阻和电阻率：自然界的物质有绝缘材料和导体材料之分，前者几乎没有传导电流的能力，常用于阻隔电流之用，确保用电安全。橡胶