流动式起重机最严重的事故就是翻车事故。造成翻车事故的根本原因就是丧失稳定,所以起重机的稳定与安全的关系十分密切。流动式起重机的稳定性可分为行驶稳定性和工作状态稳定性。
1.行驶状态稳定性
行驶状态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 纵向行驶时会在两种情况下丧失稳定性:一是起重机爬坡时,由于坡度大,导致前轮轮压为零,转向系统失去控制,从而使起重机丧失行驶稳定;二是起重机爬坡时,当车辆下滑力(沿坡面分力)接近驱动轮上的附着力时,车轮不能上爬而打滑。产生这两种情况都是危险的。操作中要注意不要强行爬坡,以防止纵向行驶失稳。
(2)横向行驶稳定性 汽车起重机转弯时产生的离心力为P离=Gv2/gR。速度越大,产生的离心力也越大,它与速度的平方成正比。转弯回转半径越小,离心力也越大。当车速(v)过高时,容易造成向外翻车,也可能产生横向滑动,所以起重机在转弯时,要根据路面(横向坡度)情况控制速度,以防横向失去稳定,造成翻车事故。
在水平面上不产生横向滑移的最大速度为
式中 g———重力加速度;
φ———附着系数;
R———转弯半径。
2.工作状态稳定性
工作状态稳定性分为静态稳定性和动态稳定性。
(1)静态稳定性(见图7⁃62) 静态稳定性安全系数是稳定力矩与倾翻力矩之比,即
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式中,(G+G吊)为起重量加吊具重量;G1为起重臂重量;G2为下车重量;G3为上车重量;G4为平衡重量;R、l1、l2、l3、l4的尺寸如图7⁃62所示;静态稳定安全系数K1≥1.4。
图7⁃62 静态稳定性计算示意
(2)动态稳定性 动态稳定性是指除考虑起吊载荷和起重机自重之外,还应考虑风力、坡度、惯性力、离心力对稳定性的影响。
1)风力影响。只考虑不利于稳定性工作的风力,它与起重臂长度有直接关系。据资料介绍,以风速10m/s为例,若起重臂长度为10m,由风力产生的倾翻力矩为1800N·m;若臂长为20m,倾翻力矩为8000N·m;若臂长为30m,倾翻力矩为20000N·m。所以规定当风速超过6级(10.8~13.8m/s)时,要停止作业。
2)坡度的影响。起重机作业时不允许有坡度,但实际工作中却很难避免坡度的影响。经计算得知,起重机倾斜1°时,起重能力要降低7.4%;倾斜2°时降低14.3%;倾斜3°时降低19.8%。所以基础要夯实,并垫上合格的木板,再看水平仪的数据合格后,才允许作业。
3)惯性力的影响。起重机在工作过程中可能会发生突然起吊和下降的情况,因为突然起动和制动都会产生不利于稳定的惯性力,所以操作中要努力避免这些不利于稳定的因素。
4)离心力的影响。起重机回转时,由于离心力把吊物向外抛,因此会产生一个不利于稳定的力矩。离心力为
式中,(G+G吊)为起重量加吊具重量;n为回转机构转速;R为幅度;h为吊物至起重臂端的高度。
动态稳定性系数应满足下式:
5)起吊方位的影响。在一般情况下,起重机后方的稳定性好于侧面的稳定性。当在后方起吊重物回转向侧面时,要注意起重机失稳。
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