起重穩(wěn)定性是指起重作業(yè)中,在最不利的載荷組合條件下,起重機抗傾覆的能力。通常需對其穩(wěn)定性進(jìn)行驗算。
1.驗算工況與載荷系數(shù)
考慮到各種載荷對穩(wěn)定性的實際影響程度,在進(jìn)行起重機抗傾覆穩(wěn)定校核時,不同工況各載荷應(yīng)分別乘以相應(yīng)的載荷系數(shù)(見表10-1)。
工礦特征 |
自重 |
系數(shù) |
水平慣性力(包括物品) |
風(fēng)力 |
無風(fēng)靜載 |
1 |
1.25+0.1A/PQ① |
0 |
0 |
有風(fēng)動載 |
1.15 |
1 |
1 | |
突然卸載或吊具脫落 |
-0.2 |
0 |
0 |
表10一1 載荷系數(shù) |
注①:A為臂架自重對臂端和臂架鉸點按靜力等效原則折算到的臂端重量; PQ為起升載荷。
2.傾覆線
傾覆線是指最外側(cè)支腿或輪胎的連線(見圖10-7)。對于作業(yè)打支腿的起重機,起重機前方的傾覆線是支腿與前輪著地點的連線。
起重機傾翻是沿臂架所在方向的傾覆線傾翻。在計算時,各載荷力矩等于載荷與其到傾覆線距離的乘積。
圖10-7 輪胎起重機的傾覆線
1-支腿 2-輪胎 3-吊臂 4-第五支腿
Ⅰ-用支腿時的傾覆線 Ⅱ-不用支腿時的傾覆線 Ⅲ-整機重心位置
3.穩(wěn)定性的計算方法
(1)力矩法。其穩(wěn)定條件為:
∑M≥0
式中:∑M--包括自重在內(nèi)的各項載荷對傾覆邊的力矩之和,計算時起穩(wěn)定作用的力矩為正,使起重機傾覆的力矩為負(fù)。
(2)利用合力軌跡(圓)校核傾覆穩(wěn)定性。用一合力軌跡同時對每條傾覆邊進(jìn)行穩(wěn)定性校核(見圖10-8)。
圖10-8 利用合力軌跡(圓)校核傾覆穩(wěn)定性
起重機在確定的幅度下吊重回轉(zhuǎn)時,所有載荷的合力軌跡是一個圓,若合力軌跡位于支承面內(nèi),則起重機在各個方向均為穩(wěn)定。當(dāng)起重機下車部分重心在底架縱軸線上時,此合力軌跡圓方程為:
式中:x,y--合力作用點的坐標(biāo);
PGI--起重機下車(固定部分)的總垂直載荷;
PGO--起重機上車的總垂直載荷;
PG--起重機的總垂直載荷;
e--起重機的下車重心在底架縱軸線上的坐標(biāo);
R--起重機上車的總垂直載荷作用重心的回轉(zhuǎn)半徑;
M'--垂直于臂架平面的側(cè)向傾覆力矩。
無論用哪種方法計算,計算中載荷須根據(jù)不同工況的各載荷乘以相應(yīng)的載荷系數(shù)。
4.起重機作業(yè)區(qū)
根據(jù)起重機的穩(wěn)定性,可對作業(yè)范圍進(jìn)行劃分。起重機應(yīng)按制造廠明確規(guī)定的作業(yè)范圍進(jìn)行作業(yè)。
起重機用支腿作業(yè)時,從俯視角度按行駛方向,以回轉(zhuǎn)中心為原點通過支腿中心的射線為界限,劃分為前方、后方、左右側(cè)方四個區(qū),汽車起重機作業(yè)區(qū)主要包括側(cè)方和后方,其穩(wěn)定性后方大于側(cè)方(見圖10-9a)。輪胎起重機、履帶起重機作業(yè)區(qū)一般包括側(cè)方、后方和前方(見圖10-9b)。
圖10-9 流動起重機的作業(yè)區(qū)
(a)不用支腿作業(yè)時的方位區(qū) (b)用支腿作業(yè)時的方位區(qū)