ICS 53.020.20 J 80
C F
8
中华人民共和国国家标准
GB/T31050—2014
冶金起重机能效测试方法
Energy efficiency test methods for metallurgy cranes
2015-06-01实施
2014-12-22发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 31050—2014
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国起重机械标准化技术委员会（SAC/TC227)归口。 本标准负责起草单位：北京起重运输机械设计研究院、太原重型机械集团有限公司、国家起重运输
机械质量监督检验中心。
本标准参加起草单位：上海起重运输机械厂有限公司、株洲天桥起重机股份有限公司。 本标准主要起草人：张皓琨、刘焕江、陶天华、姚振南、王顺亭、张毅、吕方。
I GB/T31050—2014
冶金起重机能效测试方法
1范围
本标准规定了冶金起重机的能效测试方法。 本标准适用于JB/T7688（所有部分）规定的冶金起重机（以下简称起重机），其他电力驱动的桥式
起重机也可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6974.1起重机术语第1部分：通用术语
3术语和定义
GB/T6974.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
供给能supplyenergy 起重机按规定的测试方法要求完成一个测试周期时，实际消耗的电能。
3.2
有效能标称值 直nominalvalueofeffectiveenergy 起重机按规定的测试方法要求完成一个测试周期时，提供的有效能量。
3.3
能效标称值 直nominalvalueof energyefficiency 起重机按规定的测试方法要求完成一个测试周期时，有效能标称值与供给能的比值。
4 测试条件
4.1测试样机要求
测试样机应为能正常使用的合格产品。 4.2 测试环境要求
起重机的测试环境应在相应产品标准规定的工作条件下，且应满足以下要求： a）风速应小于3m/s; b) 环境温度为十20℃～十40℃；
试验载荷质量与规定值的偏差不应大于士5%，仲裁检验时偏差不应大于士1%；试验载荷和吊
c)
具质量的精度为士1%； d) 供电系统在起重机馈电线接入处的电压波动不应超过额定值的士10%，三相电压不平衡率不
应大于1.5%；
1 GB/T31050—2014
e）起升距离、下降距离和运行距离与规定值的偏差不应大于士5%，仲裁检验时偏差不应大于
土1%。测量精度不应小于0.01m。
4.3测量仪器及测试报告书 4.3.1测试所用各种测量仪器应符合相关国家标准，且应为国家计量部门检定有效期内的产品。 4.3.2采用的电能仪表应具有记录反向电能功能，准确度不应低于0.5级，有效分辨力不应低于0.001 度（显示位数不应少于小数点后三位）。 4.3.3互感器的准确度等级不应低于0.2级（满量程）。 4.3.4其他测量设备和计量器具的准确度不应低于0.5级。 4.3.5 5选择仪表时，应根据测量需要尽量选择低量程仪表。 4.3.6 在测试完成后应填写“冶金起重机能效测试报告书”，报告书参见附录A。
5测试和计算方法
5.1测试内容
测试内容为起重机完成一个工作循环后，各机构的供给能和有效能标称值。 5.2供给能的测试 5.2.1电度表法
通过数字式电能测量仪器（装置)测量供给能，并按式（1)计算。
Ec=3.6×10°D,
(1)
i-1
式中： EG 供给能，单位为焦耳（J）；
一个测试周期内包含的测试阶段数；
n
D, -一个测试周期内第i个阶段数字式电能表（仪)测量值，单位为千瓦时（kW·h），测量值为
负值时，为测试对象向电网反馈能量。
5.2.2电流电压法 5.2.2.1 基于三瓦特表法原理的测量仪器，按式(2)或式(3)计算。
Ec=Z C(Pi+Pzi+Pai)t
(2)
Ec= ,Ui:I1:cosP1:+U2il2:cos2: + UIcos
.（3)
式中： Pi、Pzi、Psi ti UiU2iUi II2iIsi PliPziPsi
个测试周期内第i个阶段三只表分别测得的功率值，单位为瓦特（W)；个测试周期内第i个阶段的工作时间，单位为秒（s)；个测试周期内第i个阶段三只表分别测得的电压值，单位为伏特（V)；个测试周期内第i个阶段三只表分别测试得的电流值，单位为安培（A)；个测试周期内第讠个阶段三只表分别测试的电压与电流间的相位差角。
5.2.2.2基于两瓦特表法原理的测量仪器，按式(4)或式(5)计算。
2 GB/T31050—2014
EG= C(Pli+P3i)t (,U12:l1:cosP1: +JU32 I3: os3:)
(4)
EG= >
·（5)
式中： P1、P3i U12iU32i II3i PlivP3i
个测试周期内第i个阶段两只表分别测得的功率值，单位为瓦特（W）；一个测试周期内第i个阶段两只表分别测得的电压值，单位为伏特（V)；一个测试周期内第i个阶段两只表分别测试得的电流值，单位为安培（A）；一个测试周期内第i个阶段两只表分别测试的电压与电流间的相位差角。
5.3有效能标称值的测试 5.3.1参与测试的机构
参与测试的机构应为参与完成一个完整测试周期的所有机构。 5.3.2测试周期
在试验条件下，起重机按照工况要求完成一次作业的工作循环。位置调整和吊具、载荷的装卸阶段
能耗不计入测试周期。 5.3.3测试参数 5.3.3.1选取原则
测试参数包括测试载荷、测试速度、测试位移，测试参数一般按5.3.3.2～5.3.3.4的规定选取，如各机种有特殊要求，按各机种规定条款确定。 5.3.3.2测试载荷
用作测试载荷的物料特性应符合被测起重机的设计要求。测试载荷的大小按整机工作级别选取，测试载荷质量应包含起重机可分吊具和索具的质量。测试载荷质量为额定起重量的95%。 5.3.3.3测试速度
起升机构速度为单速时，按额定起升速度操作。双速或调速时，按所测起升机构的额定起重量对应的最高起升速度操作。
运行机构速度为单速时，按额定速度操作。双速或调速时，按所测机构的额定起重量对应的最高运行速度操作。 5.3.3.4测试位移
起升机构的测试高度为待测机构以额定起升速度起升1min的距离。当以起升速度确定的测试高度大于起重机起升高度的60%时，按该起升机构的额定起升高度的60%作为测试高度。
测试距离是运行机构一次通电所走过的路程。测试距离的取值为被测机构以测试速度运行1min 距离的50%，如该值大于被测机构有效行程的80%时，取被测机构有效行程的80%。其中，取值为运行机构以额定速度运行1min距离的50%的测量方法为仲裁方法。 5.3.3.5测试数据
按规定的测试周期可分阶段测量，测试过程中每个工况至少重复测试3次，取其连续3次有效测量
3 GB/T31050—2014
值的算术平均值。
注：在同一机种中，所有计算公式中的质量代号的含义相同。 5.3.4料箱起重机 5.3.4.1 测试参数
测试载荷的质量应是载荷质量和料箱质量之和。料箱倾翻角度为30°，卸料高度为起升高度的 50%。其他测试参数应按5.3.3的规定。 5.3.4.2 测试周期
料箱起重机的一个工作循环是指：从料箱上方开始空钩下降，吊起满料箱，运送满料箱至加料位置，倾倒料箱，料箱回水平，运送空料箱至原来位置，放下空料箱，空钩升至开始位置。一个工作循环可分解为以下几个测试工况：
a) 带载升降：起升测试载荷至测试高度，下降到卸料高度； b) 倾倒料箱（可选项）：倾倒料箱释放测试载荷，料箱回到水平位置。 c) 小车带载运行：小车单程运行，完成一个测试距离； d) 大车带载运行：大车单程运行，完成一个测试距离； e) 空箱升降：从卸料高度起升空箱至测试高度，放下空箱至地面； f) 小车空箱运行：小车单程运行，完成一个测试距离； g) 大车空箱运行：大车单程运行，完成一个测试距离； h) 空钩升降：空钩升至测试高度，下降至开始位置。
5.3.4.3 有效能标称值的计算 5.3.4.3.1 带载升降有效能标称值按式（6)计算。
Ey=9.8(m+m。+mi)h
.(6)
式中： Ey 带载升降有效能标称值，单位为焦耳(J)；
测试载荷质量，单位为千克（kg）；同时参与工作的吊钩、吊梁质量之和，单位为千克（kg)；
m mo m: 料箱质量，单位为千克（kg）；
带载升降时每次的实际测试高度，单位为米（m）。
h 5.3.4.3.2 小车带载运行有效能标称值按式（7)计算。
Ey=9.8(m+m1+m2)μs1+0.5(m+m1+mz)
(7)
式中： Ey 小车带载运行有效能标称值，单位为焦耳(J）； m2 参与工作的小车质量之和，单位为千克（kg)；
阻力系数，取0.006；小车运行的单程距离，单位为米（m）；小车带载运行速度，单位为米每秒（m/s）。
μ S1 U2
5.3.4.3.3 3大车带载运行有效能标称值按式（8)计算。
Ey=9.8(m+ml+m3)μs2+0.5(m+ml+m)0
(8)
式中： E—大车带载运行有效能标称值，单位为焦耳(J)； 4 GB/T 31050—2014
整机质量，单位为千克（kg)；大车运行的单程距离，单位为米（m）；大车带载运行速度，单位为米每秒（m/s）。
m3 52 U3
5.3.4.3.4空箱升降有效能标称值按式（9）计算。
E=9.8(m。+m,)h
·( 9 )
式中： Eyd 空箱升降有效能标称值，单位为焦耳（J）； h1 空箱每次升降时的实际测试高度，单位为米（m）。
5.3.4.3.5小车空箱运行有效能标称值按式（10)计算。
Eye=9.8(m1+m2)μS1+0.5(ml+m2)u2
...(10)
式中： Eye 小车空箱运行有效能标称值，单位为焦耳（J）； 0'2- -空箱时小车的运行速度，单位为米每秒（m/s）。
5.3.4.3.6 ：大车空箱运行有效能标称值按式(11)计算。
E=9.8(ml+ms)μs2+0.5(ml+m)
(11)
式中： Eyf- 大车空箱运行有效能标称值，单位为焦耳(J)； u'3- 空箱时大车的运行速度，单位为米每秒（m/s）。
5.3.4.3.7 料箱倾翻30°有效能标称值按式(12)计算。
Eg=9.8(0.5m+0.5m)L/2
·(12)
式中： Ey 料箱倾翻30°有效能标称值，单位为焦耳（J）； V
料箱吊耳前后间距，单位为米（m）。
5.3.4.3.8 空钩升降有效能标称值按式(13)计算。
Eyh=9.8m。h"
·(13)
式中： Eyh 空钩升降有效能标称值，单位为焦耳(J)； h" 空钩时每次升降时的实际测试高度，单位为米（m）。
5.3.4.3.9 起重机一个工作循环的有效能标称值按式（14)计算。
E,=E+Ey+Ey+Eyd+Eye+Ey+E+Ey
-(14 )
式中： E, 起重机一个工作循环的有效能标称值，单位为焦耳（J）。
-
5.3.5锻造起重机 5.3.5.1测试参数
测试载荷一般取主、副小车联合工作时额定起重量的80%，包括试验载荷、翻料器、随动翻转链条及吊具的质量之和。锻造高度为起升高度的50%。其他测试参数应按5.3.3的规定。 5.3.5.2测试周期
锻造起重机的一个工作循环是指：从测试载荷上方开始，翻料器、随动翻转链条及吊架下降，吊起测试载荷，运送测试载荷至锻造工位，翻动测试载荷，运送锻完的测试载荷至原来位置，放下测试载荷，翻料器、随动翻转链条及吊具升至开始位置。一个工作循环可分解为以下几个测试工况：
5 GB/T31050—2014
a） 带载升降I：从地面起升测试载荷至测试高度，下降到锻造高度； b）工件翻转（可选项）：翻料器翻转测试载荷5min；共需进行三次启动、停止的循环，在中间段停
车后应立即启动，进行下一次的翻转； c) 带载升降ⅡI：从锻造高度起升测试载荷至测试高度，下放到地面； d) 小车带载运行：小车往返运行，完成两个测试距离； e) 大车带载运行：大车往返运行，完成两个测试距离； f) 吊具升降：从地面起升翻料器、随动翻转链条及吊架至测试高度，下降到地面。
5.3.5.3 有效能标称值的计算 5.3.5.3.1 带载升降I有效能标称值按式（15)计算。
Eya=9.8(m+mo+m)h
·（15)
式中： E ya 带载升降I有效能标称值，单位为焦耳(J)；
测试载荷质量，单位为千克（kg）；
m
mo 同时工作的吊钩、吊梁质量之和，单位为千克（kg）；
翻料器、随动翻转链条及吊架质量之和，单位为千克（kg）；带载升降I时每次的实际测试高度，单位为米（m）。
mi h
5.3.5.3.2 小车带载运行有效能标称值按式(16)计算。
E=9.8(m+m1+m2)μs1+0.5(m+ml+m2)v
·（16)
式中： Eyb 小车带载运行有效能标称值，单位为焦耳(J)；
同时参与工作的小车质量之和，单位为千克（kg)；阻力系数，取0.006；小车运行的单程距离，单位为米（m)；小车带载的运行速度，单位为米每秒（m/s）。
mz t S1 U2
5.3.5.3.3 ：大车带载运行有效能标称值按式(17)计算。
Ey=9.8m+ml+m3)μS2+0.5(m+ml+ms)
(17 )
式中： Eye 大车带载运行有效能标称值，单位为焦耳(J)；
整机质量，单位为千克（kg）；大车运行的单程距离，单位为米（m)；大车带载的运行速度，单位为米每秒（m/s）。
m3 52 U3
5.3.5.3.4 带载升降Ⅱ有效能标称值按式(18)计算。
Ed=9.8(m+mo+m)h
·(18)
式中： Eyd 带载升降Ⅱ有效能标称值，单位为焦耳(J)； h'
带载升降Ⅱ时每次的实际测试高度，单位为米（m）。
5.3.5.3.5 带吊具升降有效能标称值按式(19)计算。
Eye=9.8(mo+m)h
·(19)
式中： Eye— 带吊具升降有效能标称值，单位为焦耳(J)； h"——带吊具升降时每次的实际测试高度，单位为米(m）。
5.3.5.3.6翻料器翻料有效能标称值按式（20)计算。
6