第八章 抗傾覆穩(wěn)定性

第八章整體抗抗傾覆穩(wěn)定性

和抗風(fēng)防滑安全性§8－1概述1.穩(wěn)定性及其意義定義：抗傾覆穩(wěn)定性——起重機(jī)在自重和外載荷的作用下抵抗翻到的能力。意義：如果起重機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性不足，一旦傾覆，將造成重大的人身和設(shè)備事故，所以保證起重機(jī)具有足夠的抗傾覆穩(wěn)定性，是設(shè)計和制造工作中最基本的要求之一。2.促使起重機(jī)傾覆的因素超載過大的風(fēng)力過大的坡角過大的慣性載荷（大、小車起制動，回轉(zhuǎn)離心力，回轉(zhuǎn)起制動，變幅起制動）誤操作違章操作3.抗傾覆穩(wěn)定性的衡量指標(biāo)過去：穩(wěn)定性系數(shù)法

哪些力屬于復(fù)原力矩，哪些力屬于傾覆力矩，不同的起重機(jī)是不同的。GB3811-83：按照國外標(biāo)準(zhǔn)，力矩法：

∑M≥0

在各種不同的工況，在最不利的載荷組合下，包括起重機(jī)自重在內(nèi)的各項載荷對傾覆邊的力矩之和大于或等于零。

計算規(guī)定：起穩(wěn)定作用的力矩符號為正，使起重機(jī)傾覆的力矩符號為負(fù)。GB3811-2008：按照國外標(biāo)準(zhǔn)，力矩法：

∑M穩(wěn)

＞∑M傾

當(dāng)穩(wěn)定力矩的代數(shù)和大于傾覆力矩的代數(shù)和時，則認(rèn)為該起重機(jī)整機(jī)是穩(wěn)定的。其計算結(jié)果都是對特定傾覆線的。

§8-2流動式起重機(jī)整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性1、流動式起重機(jī)整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性驗算下列四種載荷狀態(tài)：載荷狀態(tài)載荷特征1無風(fēng)試驗或運行時2有風(fēng)工作或運行時3向后傾翻時4非工作風(fēng)作用時1）、無風(fēng)試驗或運行時2）、有風(fēng)工作或運行時無風(fēng)試驗或運行時有風(fēng)工作或運行時3）、向后傾翻時起重機(jī)處于一下支承條件和質(zhì)量分布狀態(tài)時，應(yīng)配置平衡重，并保證起重機(jī)有一個合理的穩(wěn)定安全系數(shù)。4）、非工作風(fēng)載荷作用時

制造商應(yīng)規(guī)定起重機(jī)在工作時承受風(fēng)載荷的極限以及在非工作狀態(tài)時應(yīng)采取的特殊預(yù)防措施。2、塔式起重機(jī)整體抗傾覆穩(wěn)定性塔式起重機(jī)整體抗傾覆穩(wěn)定性按5種工況校核，并采用有相應(yīng)載荷系數(shù)的計算載荷。對于軌道式要考慮最大垂直高低差和坡度所引起的載荷。對于不能隨風(fēng)自由回轉(zhuǎn)的按最不利的方向施加非工作狀態(tài)風(fēng)載荷。對于能自由回轉(zhuǎn)的，按預(yù)期的最不利方向施加。3、除流動式、塔式和浮式起重機(jī)以外的起重機(jī)整體抗傾覆穩(wěn)定性5.1工作狀態(tài)的抗后傾覆穩(wěn)定性當(dāng)起重機(jī)處于卸載狀態(tài)，所有可移動的工作部件都縮回到最靠近向后傾覆的位置時，按下列兩種方法：力矩法—有工作狀態(tài)風(fēng)載荷和慣性力構(gòu)成的傾覆力矩不應(yīng)大于穩(wěn)定力矩的90%。重力法----不考慮風(fēng)載荷時，靜止起重機(jī)的質(zhì)心在水平面上的投影位置不應(yīng)超過從前支點到后傾覆線距離的80%。§8-2、起重機(jī)抗風(fēng)防滑安全性1）、除塔式起重機(jī)以外的軌道起重機(jī)a、正常工作狀態(tài)起重機(jī)正常工作狀態(tài)設(shè)定為帶載、順風(fēng)、下坡運行制動，此時抗風(fēng)防滑安全性計算如下：式中：PZ1---運行機(jī)構(gòu)制動器在車輪踏面上產(chǎn)生的制動力，NPWⅡ---起重機(jī)承受的工作狀態(tài)風(fēng)載荷，NPα---起重機(jī)自重載荷和起升載荷沿坡道方向產(chǎn)生的滑行力，NPD---起重機(jī)運行停車減速慣性力，NPf---起重機(jī)運行摩擦阻力，N

ω---運行摩擦阻力系數(shù)

運行阻力系數(shù)靜摩擦系數(shù)f裝滑動軸承的車輪裝減摩（滾動）軸承的車輪軌道與制動車輪之間軌道與夾軌鉗之間0.0150.0060.140.25b、非工作狀態(tài)起重機(jī)非工作狀態(tài)抗風(fēng)防滑安全性校驗如下：PZ2---由制動器與夾軌器、錨定裝置或防風(fēng)拉索等沿軌道方向產(chǎn)生的抗風(fēng)防滑阻力，N夾軌器單獨作用時：P---夾軌器對軌道產(chǎn)生的夾持力，Nf---靜摩擦系數(shù)。PwⅢ---三類風(fēng)載荷，NPf---非工作狀態(tài)下阻止起重機(jī)被風(fēng)移動的摩擦阻力，NPαG---自重載荷沿坡道方向產(chǎn)生的滑行力，N2)、軌道塔式起重機(jī)抗風(fēng)防滑安全性a、正常工作狀態(tài)核算抗風(fēng)防滑安全性時，塔式起重機(jī)正常工作狀態(tài)設(shè)定為帶載、順風(fēng)、下坡和運行制動，此時的校驗計算如下：式中：PαQ---額定起升載荷沿坡道方向產(chǎn)生的滑行力，N當(dāng)制動力PZ1大于被制動車輪與軌道的粘著力時，PZ1用該粘著力代替。b、非工作狀態(tài)塔式起重機(jī)非工作狀態(tài)的抗風(fēng)防滑安全性校驗如下式中：PZ2---制動器、夾軌器等裝置沿軌道方向產(chǎn)生的抗風(fēng)防滑阻力，NPαq---固定吊具（吊鉤、下滑輪組及1/2D的懸吊鋼絲繩等）的重力沿坡道方向產(chǎn)生的滑行力，N當(dāng)制動力PZ2大于被制動車輪與軌道的粘著力時，PZ2用該粘著力代替在起重機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性校核時，各種載荷對穩(wěn)定性的實際影響程度是用各載荷力矩分別乘以載荷系數(shù)（加權(quán)系數(shù)）考慮的，即：∑M=KGPG·a+KPP·b+KiP慣·C＋KfP風(fēng)·d≧0式中:PG——起重機(jī)自重（包括平衡重）NP——起重機(jī)的各種載荷NP慣——起重機(jī)受到的水平慣性力（包括物品的水平慣性力）NP風(fēng)——起重機(jī)受到的風(fēng)力Na——起重機(jī)自重重心到傾覆邊的距離mb——起重機(jī)各種載荷到傾覆邊的距離mc——水平慣性力到傾覆邊的距離md——風(fēng)載荷到傾覆邊的距離mKG、KP、Ki、Kf——載荷系數(shù)6.載荷系數(shù)起重機(jī)組別驗算工況自重KG載荷系數(shù)KP水平慣性力(包括物品)Ki風(fēng)力Kf說明Ⅰ123411.25+0.1A/PQ1.15-0.2001000101.1A—臂架自重對臂端和臂架鉸點按靜力等效原則折算到臂端的重量PQ—起升載荷伸縮臂起重機(jī)不必驗算工況4Ⅱ12340.951.41.15-0.2001000111.1Ⅲ12340.951.41.2——001——001——1.15帶懸臂起重機(jī)須驗算：(1)縱向（懸臂平面）穩(wěn)定性（工況1.2）(2)橫向（行走方向）穩(wěn)定性（工況4）無懸臂起重機(jī)僅需驗算橫向穩(wěn)定性（工況4）Ⅳ12340.951.51.35-0.2001000111.1注：物品所受風(fēng)力和水平慣性力可合在一起考慮。用吊重繩偏擺角計算總水平力。流動式起重機(jī)的載荷系數(shù)只適用于用支腿支撐的作業(yè)工況。臂架在風(fēng)力作用下能自由回轉(zhuǎn)的臂架式起重機(jī)，臂架應(yīng)處在傾覆邊一面，風(fēng)從平衡重方向吹向臂架?！?－2橋架型起重機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定門式起重機(jī)或裝卸橋無懸臂時：只需驗算沿（大車）軌道方向的空載起重機(jī)起、制動時的抗傾覆穩(wěn)定性。僅當(dāng)物品的擋風(fēng)面積特別大、運行機(jī)構(gòu)起、制動特別猛烈時才驗算滿載時的抗傾覆穩(wěn)定性。門式起重機(jī)或裝卸橋有懸臂時：除上述之外，還須驗算垂直于軌道方向的抗傾覆穩(wěn)定性。計算如下：一、空載起重機(jī)沿軌道方向起、制動時，抗傾覆穩(wěn)定性的驗算公式為：∑M=KG·[0.5(PG橋＋PG小)·B]－Ki·(P橋·

h3＋P小·

h4)－Kf·

P1·

h1≥0式中：P1——作用在橋架和小車上的工作狀態(tài)最大風(fēng)力P橋——起重機(jī)起、制動時引起的橋架水平慣性力P小——起重機(jī)運行起、制動時引起的小車水平慣性力PG小——小車自重PG橋——橋架自重h1——橋架與小車擋風(fēng)面積形心高度h3——橋架重心高度h4——小車重心高度二、滿載起重機(jī)沿軌道方向起、制動時，抗傾覆穩(wěn)定性的驗算公式為：∑M=KG·[0.5(PG橋＋PG小＋PQ)·B]－Ki·(P橋·

h3＋P小·

h4＋PQi·

h2)－Kf·(P1·

h1＋P2·

h2)≥0式中：PQi——起重機(jī)運行起、制動時引起的物品水平慣性力PQ——起升載荷（包括物品、吊重）P2——作用在物品上的工作狀態(tài)最大風(fēng)力h2——起升機(jī)構(gòu)上部定滑輪組（或卷筒）高度三、起重機(jī)滿載垂直于軌道（沿橋架）方向抗傾覆穩(wěn)定性的驗算公式：（載重穩(wěn)定性）

∑M=KG·(PG橋·C－PG小·a)－Kp·PQ·a－Ki·(PQi·

h2＋P小·

h3)－Kf·(P1·

h1＋P2·

h2)≥0式中：P小——小車運行制動時的水平慣性力C——橋架自重重心到傾覆邊的距離四、非工作狀態(tài)下起重機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性驗算公式：（自身穩(wěn)定性）∑M=KG·[0.5(PG橋＋PG小)·B]－Kf