杜靜云（福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院龍巖分院，福建龍巖 364000）

起重機抗傾覆穩(wěn)定性分析

杜靜云
（福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院龍巖分院，福建龍巖 364000）

進入21世紀以來，在經濟和技術發(fā)展的推動下，為我國相關行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的推動作用，在很多施工建設中離不開起重機設備的支撐。如何確保起重機裝置的穩(wěn)定運行，就需要高度關注起重機的抗傾覆性。在工程施工中，起重機裝置發(fā)揮著重要的作用，在不斷提升了建筑施工機械化水平之后，將越來越高的要求拋向了起重機的安全性和穩(wěn)定性。所以，必須要對其抗傾覆穩(wěn)定進行著重的分析與談探究。

起重機 抗顛覆 穩(wěn)定性

1　分析穩(wěn)定性的重要性

在吊裝時，明確的給出起重機的額定載荷：通常在堅實的支撐表面上設置所列額定值，在要求的范圍之內控制起重機的水平偏差，這樣起重機不會因為支撐物不穩(wěn)定而歪斜和搖晃。為了確保起重機在施工的時候可靠、安全，需要認真的分析其支撐面的受力情況。

2　起重機的構成與參數分析

2.1機械構成

以履帶式起重機為例進行論述。首先，動臂結構。多節(jié)的組裝桁結構即動臂，對節(jié)數進行調節(jié)后，臂的長度可以被改變，在轉臺前部設置安裝其端部，通過鋼絲變幅滑輪組支撐懸掛其頂端，這樣其傾斜角就可以被改變?？梢詫⒏北奂釉趧颖鄣捻敹?，動臂和副臂會構成一個夾角。主、幅卷揚系統(tǒng)是起升機結構的主要構成，在動臂吊重時主要會應用到主卷揚系統(tǒng)，副臂吊重主要由副卷揚系統(tǒng)完成。其次，底盤。行走機構與行走裝置是底盤的主要構成部分，起重機的左右轉彎和向前行走主要是由前者來進行掌控的，由導向輪、支撐輪、履帶輪、托鏈輪、履帶架和驅動輪一同構成了行走裝置，通過水平軸、鏈條傳動和垂直軸來帶動動力裝置運行，從而將支撐輪與導向輪帶動起來，確保機器主體可以順著履帶行走。

2.2分析技術參數

起重力矩和起重量是履帶式起重機的主要技術參數。其中在進行選擇的時候，工作半徑、起吊高度和起重量在其中發(fā)揮著重要的作用。而且經常被稱之為可以進行起重的三個重要因素。這三個要素彼此間也是互相牽制、互相影響的。

2.3分析及計算受力情況

履帶支撐面是構成起重機轉軸的基本要素，本文只對這種結構形式進行探究。履帶的有效支撐長度由L表示；履帶的有效寬度用W表示；兩個履帶中線之間的距離用B表示；起重臂之外的總體總量用C1表示；起重臂的自重用Cb表示，載荷的重量用Q表示。在堅硬的地面上安裝起重機工作時，除了可以升高起重機的被動鏈輪之外，被動鏈輪與驅動鏈輪之間的間距I是主要的支撐長度，有些起重機的鏈輪因為能夠被升高，這樣的驅動鏈輪主體同地面接觸的最早的履帶滾輪的距離即為支撐距離。當在松軟的地面上使起重機運行工作時，就會向著地表面內部壓入履帶，將支撐面增大。所以，在計算履帶壓力時，對于此部分增大的面積不適合進行考慮。這樣就會容易將土壤沉陷，所以，一定要認真仔細的考慮和計算支撐條件。一旦起重機可以在傾斜的狀態(tài)下工作，它就會喪失掉穩(wěn)定性，對應的，就會增加履帶的壓力。假如縱向中心線和起重臂的夾角被控制在a，這樣在支撐形新上的靜力矩就可以用這樣的式子來表示：

｛Gb+Lbcosa）+QR-GbXo｝COSP=Mf

總垂直荷載：

Gb+C1+Q=p

側向力矩：

Sinp｛Gb（A+Lbcosa）—G1Xo｝=Ms

履帶下面的壓力在垂直很在下可以這樣計算：

G1+Gb+Q/2WL=P1=P/2WL

前方力矩的壓力影響可以用一根橫梁來模擬：能夠將此式子得出來：

3Mf/WL2=a=WL/12xL/4xMf

這樣在履帶中心的前方力矩上會作用這樣的壓力：

±3Mf/LW=P2

疊加P1和P2，一旦P1比P2要大，這樣疊加到一起的壓力就會構成梯形，一旦P1比P2小，這樣疊加到一起的壓力就會構成三角形，

當呈現出梯形的壓力圖時，這樣P1+P2為履帶前面的壓力，P1-P2為后面的壓力。當呈現出三角形的壓力圖時，Pmax為最大壓力，并且，順著履帶底部長度L壓力三角形不斷的發(fā)揮著自己的作用。這樣力矩Mf和垂直荷載P必然會出現在其中。

PmaxWL=2×WL×Pmax×1/2=p P/WL=pmax

3　計算與分析穩(wěn)定性

很多起重機的縱向穩(wěn)定性要比橫向強，因此，一般只按照縱向對起重機的穩(wěn)定性進行計算分析。當具備K≥1.4的穩(wěn)定系數條件時，就可以說具備穩(wěn)定的吊裝。

Ro｛f1+N/2+M/2｝/M1+M2+M3+M4≥1.4

其中，W1+W2+G=Ro

其中，作用傾覆邊緣的力矩用M1表示 ，因為慣性力所生成過的傾覆力矩由M2表示，離心力帶來的傾覆力矩用M3表示。風荷載帶來的傾覆力矩用M4表示。兩個履帶中心和沒有荷重是起重機中心間距用n表示，兩個履帶之間的距離為m；平衡物重為G。

4　結語

分析起重機的抗傾覆性，能夠保證安全的完成吊裝任務，避免出現安全事故。在分析穩(wěn)定性的基礎上，可以與當前的計算機仿真系統(tǒng)結合起來，將起重機的穩(wěn)定性更加有效的測算出來。

［1］吳文洪，董武.選購大中型履帶式起重機經驗談［J］.工程機械與維修，2009（07）：896-897.

［2］子路.世界起重量最大的履帶式起重機將落戶中國［J］.建筑機械，2008（07）：236-237.

［3］王小明，盧志強.國內外大型起重機的研究現狀及發(fā)展趨勢［J］.機電產品開發(fā)與創(chuàng)新，2009（02）：936-937.

［4］中聯(lián)全系列履帶式起重機獲俄羅斯認可［J］.建設機械技術與管理，2010（02）.