流动式起重机的稳定性与起重量特性.doc

流动式起重机的稳定性与起重量特性流动式起重机的安全操作流动式起重机的稳定性与起重量特性(一) 稳定性 流动式起重机最严重的事故是翻车事故,其根本原因是失去了稳定,所以起重机的稳定性与安全关系十分密切。起重机的抗倾覆(倾翻)能力称为起重机的稳定性。起重机的稳定性分为行驶状态的稳定性和工作状态的稳定性。1.影响稳定性的因素 轮式起重机作业时的稳定性完全由机械的自重来维持,所以有一定的限度,往往在起重机的结构件(如吊臂、支腿等)强度还足够的情况下,整机却由于操作失误和作业条件不好等原因,突然丧失稳定而造成整机倾翻事故。因而轮式起重机的技术条件规定,起重机的稳定系数K不应小于1.15。轮式起重机在使用中,应主要注意以下诸因素对起重机稳定性的不利影响。 (1) 吊臂长度的影响 起重机的伸臂越长或幅度越大,对稳定性越不利。特别是液压伸缩臂起重机,当吊臂全伸时,在某 一定倾角(使用说明书中有规定)以下,即使不吊载荷,也有倾翻危险;当伸臂较长,并且吊有相应的载荷时,吊臂会产生一定的挠曲变形,使实际工作幅度增大,倾翻力矩也随之增大。 (2) 离心力的影响 轮式起重机吊重回转时会产生离心力,使重物向外抛移。重物向外抛移(相当于斜拉)时,通过起升钢丝绳使吊臂端部承受水平力的作用,从而增大倾翻力矩。如下图所示,特别是使用长吊臂时,吊臂端部的速度和离心力都很大,倾翻的危险性也就越大。所以,起重机司机操纵回转时要特别慎重,速度不能过快。 (3) 起吊方向的影响 汽车起重机的稳定性,随起吊方向不同而不同,不同的起吊方向有不同的额定起重量。在稳定性较好的方向起吊的额定载荷,当转到稳定性较差的方向上就会超载,因而有倾翻的可能。一般情况下,后方的稳定性大于侧方的稳定性,而侧方的稳定性大于前方的稳定性。所以,应尽量使吊臂在起重机的后方作业,避免在前方作业。 (4) 风力的影响 工作状态最大风力,一般规定为6级风。翻车事故主要发生在回转时,没有注意转向顺风(风从起重臂后方吹来)。 (5) 坡度的影响 当有坡度时,相当于幅度增大,从而使倾翻力矩加大,翻车的危险性也随之增大。 (6) 惯性力的影响 起升机构在突然提升时,会产生惯性力。在吊物下降突然制动时,也会产生不利于稳定的惯性力。 在操纵时要避免突然启动,物品下降时避免突然刹车,以防由于惯性力造成起重机倾翻。 (7) 其他因素 还有许多因素会影响起重机的稳定性,如工作过程中支腿回缩或者地面下沉都会造成翻车事故。 吊重时变幅或伸缩臂操作程序错误,也会造成翻车事故。如在某一工况下起吊的物品是该工况的允许最大载荷,则不允许伸臂或把吊臂放低(增大幅度)。这样会增大倾翻力矩,使本来处于临界状态的起重机倾翻。 超载和斜吊是使起重机发生倾翻的原因。由于机构本身出现故障造成翻车的事故也时有发生。2. 驶状态的稳定性 流动式起重机的稳定性可分为纵向行驶稳定性和横向行驶稳定性。 (1) 纵向行驶稳定性流动式起重机纵向丧失稳定有两种情况，其一是起重机爬坡时，由于坡度太大，超过起重机所允许爬坡的最大坡角，前轮轮压可能为零,起重机就会无法控制转向,导致起重机失去行驶稳定;其二是当起重机爬坡时,在坡道上下滑力接近驱动轮上的附着力时,车轮则不能上坡而产生打滑现象,这也是一种失去稳定的现象。 起重机失去纵向稳定是很危险的,在操作中要注意不要强行爬坡,以防纵向行驶失稳。 (2) 横向行驶稳定性 起重机在转弯时,车体会产生离心力的作用,速度愈大,离心力愈大。当车速比较高、转弯半径又小,加之起重机重心比较高的情况下,很容易造成向外翻车,或者侧向滑动。因此在行驶中要控制速度不要过快,防止翻车。3. 工作状态的稳定性 工作状态的稳定性可分为静态稳定和动态稳定。 (1) 静态稳定性静态稳定性就是起重机在自身重力和起吊载荷的作用下的稳定性。静态稳定性是在没有考虑附加载荷的情况下分析工作状态稳定性。但是在实际的作业中,还有很多附加载荷如风力、坡度、惯性力、回转离心力等存在。若是把这些附加载荷考虑进去,则稳定安全系数应小些。 (2) 动态稳定性动态稳定性就是除起重机自重和吊载之外,还要考虑风力、惯性力、离心力和坡度的影响。风力是考虑不利于稳定性的工作风力,与起重臂长度有直接关系,以10m/s的风速为例,起重臂长为10m,产生的倾翻力矩为1800Nm;臂长为20m,产生倾翻力矩为800ONm;臂长为30m时,倾翻力矩为200OONm。 坡度的影响也是不可忽视的,经计算,当起重机倾斜1时,起重能力要下降7.4%;倾斜2时,降低14.3%;倾斜3时,降低19.8%。惯性力主要是指物品突然起吊和下放突然刹车时,产生的不利稳定的惯性力,实际是增加了起吊重力。 离心力是指起重机回转时，起重臂、吊物所产生的离心力。特别是吊物的离心力，通过钢丝绳直接作用在起重臂端部，增加起重机的倾翻力矩。4. 自身稳定性 起重机自身稳定性是考虑在自重、倾斜坡度、非工作状态风载的影响下，起重机停在某位置处的稳定性。（二） 起重量特性 流动式起重机的起重量特性通常以起重量特性曲线图和起重量性能表显示出来。在流动式起重机的操作室内，起重量特性曲线图（下图）和起重量性能表（下表）用金属标牌标出。1. 起重量特性曲线图 起重量特性曲线图是根据整机稳定性、结构强度和机构强度综合平衡后绘制的。图中每一条特定的曲线表示相对于起重臂一定工作长度时能起吊的最大起重量,或在某一起重量条件下起重臂允许的最大工作长度。在进行起重作业时应尽量使用标准臂长作业。这样可以准确地确定起重机在该臂长时允许起吊的物体的重量。当不得不使用非标准臂长作业时,应选用最接近而又稍短于标准臂长所对应的特性曲线进行作业,以保证作业安全。2.起重量性能表 起重量特性曲线所对应的工作幅度、臂长和起重量以表格形式绘出,称为起重量性能表。与其起重量特性曲线图相比,起重量性能表比较直观、使用方便,但它把起重机的无级性能变为有级特性,准确地判断起重机作业时的起重特性有一定的难度。 起重量性能表中的粗实线是强度值与稳定性的分界线。粗实线上面的数值是臂架结构等的强度限定的起重量,粗实线下面的数值是整机稳定性限定的起重量。在进行作业时,应注意选用参数的位置;当作业状态处于粗实线上面时,首先要注意起重机结构的强度;反之,当作业状态处于粗实线下面时,首先要注意起重机整机的稳定性。由于起重量特性表是用阶梯形的有级数值来表示的,在使用时应注意: 当已知起吊重物的重量,在选用工作幅度时应向小的方向移动。例如:起吊重物为6t,当臂架工作长度选用13.5m,此时工作幅度应选7.0m,不能选8.0m,若选用了8.0m时,有可能在稳定性方面出现问题;当臂架工作长度选用19.0m,此时工作幅度应选6.0m,不能选7.0m,若选用了7.0m时,有可能在结构强度方面出现问题。 当工作幅度和臂架的工作长度已确定时,允许起吊的重