摘 要:起重機的穩(wěn)定性是抵抗翻倒和抗傾覆能力,選擇控制傾覆力矩的不同的計算方法,會得出不同的穩(wěn)定系數數值。校核計算穩(wěn)定性安全系數,確定該起重機整機穩(wěn)定與否,對起重機的安全使用具有極其重要意義。
關鍵詞:起重機 穩(wěn)定性 探究
中圖分類號:TG519文獻標識碼:A文章編號:1674-098x(2012)04(a)-0062-01
1 無風靜載工況
驗算最大吊重力矩下向前傾翻可能性。
(1)自重力矩(含平衡重和壓重的作用)。每臺塔式起重機,當它立好后,空車狀態(tài)有一個后傾的力矩M(空),這個力矩對防止前傾是有利的。所謂自重力矩,是指整臺塔機對前邊緣傾翻線的后傾保持力矩(見圖1)。
M自=M空+(G自重+G壓重)×b/2
這里的G自重是整機重和平衡重之和,b指基礎總寬度,G壓重是指基礎上應加的壓重。
(2)靜態(tài)超重吊重力矩。標準規(guī)定,塔機靜態(tài)最大超載25%。
M吊=(1.25Qmax+G小車+G吊鉤)×(Rmax-b/2)
(3)安全判別要求。
0.95×M自-K×M吊≥0
其中K是安全儲備系數,可取K=1.4~1.5
2 有風動載工況
(1)自重穩(wěn)定力矩:M自=M空+(G自+G壓)×b/2;(2)吊重力矩:M吊=[(Qmax+G鉤)×1.15+G小車]×(Rmax-b/2);(3)風載荷;(4)續(xù)前例,Myw=50tm;(5)水平慣性力和吊重風力
Pnx=(Qmax+G)×tg3°
Mnx=Pnx×hmax
hmax是獨立式最大起吊高度,續(xù)前例,hmax=51m則:
Mnx=(8+0.24)×tg3°×51=22.184tm
(6)坡度載荷。指塔機不可能是絕對鉛直方向,因而有附加傾斜載荷。在塔機各部件重心計算時,已計算出ΣGiYi,這里只應用其計算結果。M=0.01(ΣGiYi+Qmax×hmax)
(7)安全判別要求:
0.95M自-Mw-Mnx-Mx坡-1.15M吊≥0
3 突然卸載工況
吊具脫落的顫動引起向后傾翻,要以后傾翻線為準,這時,M(空)起不利作用,與保持力矩反向,所以必須取負號。
(1)M自=(G自+G壓)×b/2-M(空);(2)風載荷,工作風荷,向后吹,仍記MW;(3)滿負荷突然掉下,向后彈0.2倍力矩:M吊=[(Gmax+G鉤)1.15+G小車](Rmax+b/2);(4)Mx坡同前,沒有多少變化。(5)安全判別要求:0.95M自-MW-0.2M吊-Mx坡≥0。
4 暴風襲擊下的非工況(風向后吹)
這種工況,M(空)起不利影響。
(1)M自=(G自+G壓)×b/2-M(空);(2)風載荷;(3)坡度載荷;(4)安全判別要求:0.95M自-0.8Mxf-Mx坡≥0。這里,Mxf前乘系數0.8,是因為風從前面向后吹,吊臂會自動轉向,這是不穩(wěn)定的非工況,出現幾率很小,故要降低影響。
5 暴風襲擊下的非工況(風向前吹)
這種工況,M(空)起保持不傾翻作用,而且這是一種臂架會自然轉過來的穩(wěn)定的非工況。
(1)M自=M(空)+(G自+G壓)×b/2;(2)Mwf的計算同前;(3)Mx坡同前;(4)安全判別要求:0.95M自-1.1Mwf-Mx坡≥0。
這里,Mwf前乘系數1.1,正是強調該種風力的危險作用。這種非工況計算結果有重要意義。
6 安裝工況
(1)M自=-M安+(G安+G壓)×b/2
M安、G安分別為該工況下的前傾力矩和整機重量(不含G平)。Mw相當于空車風力減去平衡重的風力,但此時高度很低。Mx坡也不大,因為是矮塔,ΣGiYi很小。
(2)安全判別要求:0.95M自-1.1Mw-Mx坡≥0
通過以上各種工況與非工況的抗傾翻計算,為塔式起重機設計得到進一步地完善,也為塔式起重機的新裝、移裝、改造和重大維修提供參考依據,同時更為塔式起重機在安全生產過程中起到可靠安全的現實意義。
參考文獻
[1]楊長骙主編.起重機械[M].機械工業(yè)出版社,1982.