滚杠与台车搬运重物方法比较

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1、滚杠与台车搬运重物方法比较滚杠搬运重物时总拖动力P的计算，如右图所示。如果每个滚杠的直径和承受的载荷相等，且每个滚杠与重物和固定支持物之间的材料分别一致，则公式式中N——重物重量d——滚杠外径K、K1——依次是重物与滚杠之间和滚杠与固定支持物之间的滚动摩擦力臂（或称滚动摩擦系数），可查有关资料获得，如软钢对软钢，则K=0.05㎝，与滚杠的直径没有关系。（《机械设计手册》上册P6）从公式可以看出，总拖动力P与滚杠的外径d有关，外径越大，则拖动力越小，而与滚杠的数量无关（实际滚杠越多，受不平衡因素影响越大，拖动力会有所增加，如下文所述）。一般情况下，滚杠的外径不超过100mm，壁厚不

2、超过10mm.。使用滚杠的数量，可由重物与滚杠之间和滚杠与固定支持物之间的接触应力来决定，不得大于许用接触应力。如搬运300吨重的混凝土方块，如果直接在混凝土地坪上与方块之间加入滚杠，则K、K1约等于0.1㎝，如取滚杠外径为100mm，则总拖动力为（tf）如果滚杠的上下衬以钢板，则K、K1约等于0.05㎝，如取滚杠外径为100mm，则总拖动力为δLD（tf）滚杠的强度校核，如下图所示，一段长L的钢管，外径为D，壁厚为δ，横置于地坪上，其上承受大小为q的均布线性载荷，不计钢管自重，请问钢管横截面哪一点的应力最大？是多少？这实际是一个空心滚杠的力学模型，在横截面上有两点应力最大，需要

3、校核。先按刚体计算A（或B）点的接触应力，必须小于许用应力。计算公式为（《机械设计手册》上册P117）式中σmax——最大接触应力（kgf/㎝2）P——正压力（P=qL）（kgf）4E——弹性模量（kgf/㎝2）L——钢管长度（㎝）R——钢管外圆半径（R=D/2）（㎝）条件：当接触体E1=E2=E；泊松比μ1=μ2=0.3（铸钢参考值）时计算出σmax后，按下式进行强度校核0.6σmax≤[σ]j（《机械设计手册》上册P117）式中[σ]j为许用接触应力，对ZG35铸钢，[σ]j=3500（kgf/㎝2）如上例，假定滚杠为刚体，且其上下衬以钢板，弹性模量取E=2.1×106（kg

4、f/㎝2），许用接触应力[σ]j=3500（kgf/㎝2），则需滚杠总长度为647（㎝）这就是滚杠的实际承压长度，至于滚杠的壁厚，则由C点的应力决定，它分两部分，一是弯曲应力，一是正压力（暂略）。如果采用搬运小坦克在水泥地坪上直接搬运方块，滚轮直径为10cm，采用华龙材料为轴套（滑动轴承），摩擦系数为0.05，如滚动摩擦力臂取0.1cm，则平拖方块的总牵引力为（tf）可见，在相同条件下，如果搬运小坦克的滚轮直径与滚杠的直径也相等，则前者的拖动力，比后者要大得多。如果小坦克采用圆锥滚柱轴承，摩擦系数取0.008，则与直径10cm的滚杠拖力相当时，滚轮直径应为∵，（如K=K1=0.1

5、㎝）∴（㎝）即滚轮直径为16.67cm，可见，如果搬运距离不长，滚杠便于倒运的话，还是应用滚杠搬运重物较好，这样既省钱，所需的牵引力又小，无须制造专门的搬运设备，且滚杠是不用破坏的型材，可以完全回收再利用，但滚杠搬运比较麻烦，限制了搬运的速度。《港口工程施工手册》给出了在钢轨上用平车移动物体，牵引力计算公式为S=K1K2μQ，问题是并没有给出系数K1、K2的数值，且滚动摩擦系数亦有矛盾，前者生铁制轮或钢制轮与钢轨之间μ=0.05，而后又介绍小车轮与钢轨之间，1.有球轴承时μ=0.009，但球轴承是装在小车轮轴上，并不能减小小车轮与钢轨之间的滚动摩擦系数。且小车轮一般也为钢制轮，μ

6、=0.05较为合适，0.009只是小车轮与轮轴之间的滚动摩擦系数，其实就是滚动轴承的摩擦系数，所以说，应用了滚动轴承的小车轮与钢轨之间的总摩擦系数应为0.05/R+0.009（R为小车轮子的半径），不但与所用轴承的规格型号有关，同时也与小车轮子的直径大小有关。如果仅用公式S=K1K2Qμ计算，则是与小车轮子的大小无关了，这与实际情况不符。以我们前述的计算较为合理。4虽然这样计算出的带有滚动轴承的小车的摩擦系数，并不比滚杠小，似乎牵引力要大一些，但影响滚杠搬运的干扰因素较多，如启动系数、不平衡系数（如滚杠放歪）等，故实际牵引力并不小，究竟使用哪种搬运方式好，要根据实际情况而定，并合

7、理地确定滚杠或轮子的直径，尽量减小牵引力。如前所述，使用滚杠搬运重物，拖动力大小虽然在理论上不受滚杠数量的影响，但由于受不平衡因素影响，拖动力有所增加。同样道理，使用小坦克（或台车）搬运重物，拖动力大小理论上也与使用小坦克的数量无关，但同样也会受到不平衡因素的影响。首先台车越多，轮子就越多，每个轮子运动的方向不可能一致，当众多的车轮朝一个方向运动时，绝大多数轮子都或多或少的存在侧向滑移，即轮子不是纯滚动摩擦，侧向滑移产生的是滑动摩擦，台车在克服滚动摩擦和滑动摩擦的双重阻力下运动（