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第八章 抗颠覆不变性分化

  第八章 全体抗抗倾覆不变性 和抗风防滑平安性 §8-1 概述 ? 1. 不变性及其意义 ? 定义:抗倾覆不变性——起沉机正在自沉和外载 荷的感化下抵当翻到的能力。 ? 意义:若是起沉机抗倾覆不变性不脚,一旦倾 覆,将形成严沉的人身和设备变乱,所以 起沉机具有脚够的抗倾覆不变性,是设想和制 制工做中最根基的要求之一。 ? 2. 促使起沉机倾覆的要素 ? 超载 ? 过大的风力 ? 过大的坡角 ? 过大的惯性载荷(大、小车起制动,反转展转离心 力,反转展转起制动,变幅起制动) ? 误操做 ? 违章操做 ? 3. 抗倾覆不变性的权衡目标 ? 过去:不变性系数法 K? M 回复复兴力矩 M 倾覆力矩 ?0 哪些力属于回复复兴力矩,哪些力属于 倾覆力矩,分歧的起沉机是分歧的。 ? GB3811-83:按照国外尺度,力矩法: ∑M ≥ 0 正在各类分歧的工况, 正在最晦气的载荷组合下,包罗起沉机 自沉正在内的各项载荷对倾覆边的力矩 之和大于或等于零。 计较:起不变感化的力矩符号为正, 使起沉机倾覆的力矩符号为负。 ? GB3811-2008:按照国外尺度,力矩法: ∑M稳 > ∑M倾 当不变力矩的代数和大于倾覆力矩的代 数和时,则认为该起沉机零件是不变的。 其计较成果都是对特定倾覆线 流动式起沉机零件抗倾覆不变性 ? 1、流动式起沉机零件抗倾覆不变性 ? ? 验算下列四种载荷形态: 载荷形态 1 载荷特征 无风试验或运转时 2 3 4 有风工做或运转时 向后倾翻时 非工做风感化时 1)、无风试验或运转时 2)、有风工做或运转时 ? 无风试验或运转时 有风工做或运转时 3)、向后倾翻时 ? 起沉机处于一下支承前提和质量分布形态时,应设置装备摆设均衡沉,并起 沉机有一个合理的不变平安系数。 4)、非工做风载荷感化时 制制商应起沉机正在工做时承受风载荷的极限以 及正在非工做形态时应采纳的特殊防止办法。 2、塔式起沉机全体抗倾覆不变性 ? ? ? 塔式起沉机全体抗倾覆不变性按5种工况校核,并采用有 响应载荷系数的计较载荷。 对于轨道式要考虑最大垂曲凹凸差和坡度所惹起的载荷。 对于不克不及随风反转展转的按最晦气的标的目的非工做形态 风载荷。对于能反转展转的,按预期的最晦气标的目的。 3、除流动式、塔式和浮式起沉机以外的起沉 机全体抗倾覆不变性 5.1工做形态的抗后倾覆不变性 当起沉机处于卸载形态,所有可挪动的工 做部件都缩回到最接近向后倾覆的时, 按下列两种方式: ? 力矩法—有工做形态风载荷和惯性力形成 的倾覆力矩不该大于不变力矩的90%。 ? 沉力法----不考虑风载荷时,静止起沉机的 质心正在程度面上的投影不该跨越畴前 支点到后倾覆线、起沉机抗风防滑平安性 ? ? ? 1)、除塔式起沉机以外的轨道起沉机 a、一般工做形态 起沉机一般工做形态设定为带载、顺风、下 坡运转制动,此时抗风防滑平安性计较如下: PZ1 ? 1.1P W?? ? P ? ?P D ? Pf ? ? ? ? ? 式中:PZ1 ---运转机构制动器正在车轮踏面上发生 的制动力,N PWⅡ ---起沉机承受的工做形态风载荷,N Pα ---起沉机自沉载荷和起升载荷沿坡道标的目的产 生的滑行力,N PD ---起沉机运转泊车减速惯性力,N Pf ---起沉机运转摩擦阻力,N Pf ? ?.(P Q ? P G) ? ω---运转摩擦阻力系数 运转阻力系数 静摩擦系数f 拆滑动轴承 拆减摩(滚 轨道取制动 轨道取夹轨 的车轮 钳之间 动)轴承的 车轮之间 车轮 0.015 0.006 0.14 0.25 b、非工做形态 ? 起沉机非工做形态抗风防滑平安性校验如下: PZ 2 ? 1.1Pw??? ? P?G ? Pf ? ? PZ2 ---由制动器取夹轨器、锚定安拆或防风拉索 等沿 轨道标的目的发生的抗风防滑阻力,N 夹轨器零丁感化时: P Z 2 ? P. f P---夹轨器对轨道发生的夹持力,N ? f---静摩擦系数。 ? PwⅢ ---三类风载荷,N ? Pf ---非工做形态下起沉机被风挪动的 摩擦阻力,N ? PαG ---自沉载荷沿坡道标的目的发生的滑行力, N ? 2)、轨道塔式起沉机抗风防滑平安性 ? ? a、一般工做形态 核算抗风防滑平安性时,塔式起沉机一般工做 形态设定为带载、顺风、下坡和运转制动,此 时的校验计较如下: PZ1 ? 1.2Pw?? ? P ?G ? 1.35P ?Q ? P D ? Pf ? ? 式中:PαQ ---额定起升载荷沿坡道标的目的发生 的滑行力,N 当制动力PZ1 大于被制动车轮取轨道的粘着 力时, PZ1用该粘出力取代。 b、非工做形态 塔式起沉机非工做形态的抗风防滑平安性校验如下 ? ? PZ 2 ? 1.2Pw??? ? P ?G ? P ?q ? Pf 式中: ? PZ2 ---制动器、夹轨器等安拆沿 轨道标的目的 发生的抗风防滑阻力,N ? Pαq ---固定吊具(吊钩、下滑轮组及1/2D 的悬吊钢丝绳等)的沉力沿坡道标的目的发生的 滑行力,N ? 当制动力PZ2 大于被制动车轮取轨道的粘着 力时, PZ2用该粘出力取代 ? 正在起沉机抗倾覆不变性校核时,各类载荷对稳 定性的现实影响程度是用各载荷力矩别离乘以载荷 系数(加权系数)考虑的,即: ∑M=KGPG· a+KPP· b+KiP惯· C+KfP风· d≧0 式中: PG——起沉机自沉(包罗均衡沉) N P ——起沉机的各类载荷 N P惯——起沉机遭到的程度惯性力(包罗 物品的程度惯性力) N P风——起沉机遭到的风力 N a——起沉机自沉沉心到倾覆边的距离 m b——起沉机各类载荷到倾覆边的距离 m c——程度惯性力到倾覆边的距离 m d——风载荷到倾覆边的距离 m KG、KP、Ki、Kf——载荷系数 ? 6. 载荷系数 验算 工况 1 2 3 4 1 2 3 4 起沉机 组别 自沉 KG 载荷系数KP 1.25+0.1A/PQ 1.15 -0.2 0 1.4 1.15 -0.2 0 程度惯性力 (包罗物品)Ki 0 1 0 0 0 1 0 0 风力 Kf 0 1 0 1.1 0 1 1 1.1 申明 A—臂架自沉对臂端和臂架铰点按静 力等效准绳折算到臂端的分量 PQ—起升载荷 伸缩臂起沉机不必验算工况4 Ⅰ 1 Ⅱ 0.95 Ⅲ 1 2 3 4 0.95 1.4 1.2 —— 0 0 1 —— 0 0 1 —— 1.15 带悬臂起沉机须验算: (1)纵向(悬臂平面) 不变性(工况1.2) (2)横向(行走标的目的) 不变性(工况4) 无悬臂起沉机仅需验算横向不变性 (工况4) Ⅳ 1 2 3 4 0.95 1.5 1.35 -0.2 0 0 1 0 0 0 1 1 1.1 ? 注: ? 物品所受风力和程度惯性力可合正在一路考虑。 用吊沉绳偏摆角计较总程度力。 ? 流动式起沉机的载荷系数只合用于用支腿支 撑的功课工况。 ? 臂架正在风力感化下能反转展转的臂架式起沉 机,臂架应处正在倾覆边一面,风从均衡沉方 向吹向臂架。 §8-2 桥架型起沉机的抗倾覆稳 定 ? 门式起沉机或拆卸桥无悬臂时: 只需验算沿(大车)轨道标的目的的空载起沉机 起、制动时的抗倾覆不变性。仅当物品的挡风 面积出格大、运转机构起、制动出格狠恶时才 验算满载时的抗倾覆不变性。 ? 门式起沉机或拆卸桥有悬臂时: 除上述之外,还须验算垂曲于轨道标的目的的抗 倾覆不变性。 计较如下: 一、空载起沉机沿轨道标的目的起、制动时,抗 倾覆不变性的验算公式为: ∑M=KG·[0.5(PG桥+PG小) ·B] -Ki ·(P桥· h3+P小· h4) -Kf · P1 · h1 ≥0 式中: P1 P桥 P小 ——感化正在桥架和小车上的工做状 态最大风力 ——起沉机起、制动时惹起的桥架 程度惯性力 ——起沉机运转起、制动时惹起的 小车程度惯性力 PG小 ——小车自沉 PG桥—— 桥架自沉 h1 ——桥架取小车挡风面积形心高度 h3 ——桥架沉心高度 h4 ——小车沉心高度 二、满载起沉机沿轨道标的目的起、制动时,抗 倾覆不变性的验算公式为: ∑M=KG·[0.5(PG桥+PG小+PQ) ·B] -Ki ·(P桥· h3+P小· h4+PQi · h2) -Kf · (P1 · h1+P2 · h2)≥0 式中: PQi——起沉机运转起、制动时惹起的物品程度惯性力 PQ ——起升载荷(包罗物品、吊沉) P2 ——感化正在物品上的工做形态最大风力 h2 ——起升机构上部定滑轮组(或卷筒)高度 三、起沉机满载垂曲于轨道(沿桥架)标的目的 抗倾覆不变性的验算公式: (载沉不变性) ∑M=KG·(PG桥·C-PG小· a) -Kp ·PQ ·a -Ki·(PQi · h2 +P小· h3) -Kf · (P1 · h1+P2 · h2)≥0 式中:P小——小车运转制动时的程度惯性力 C——桥架自沉沉心到倾覆边的距离 四、非工做形态下起沉机的抗倾覆不变性验 算公式: (本身不变性) ∑M=KG·[0.5(PG桥+PG小) ·B] -Kf · P1 ’· h1 ≥0 式中: P1 ’——沿轨道标的目的感化于起沉机(包罗桥架取小车)上 的非工做形态最大风力 此时,防滑安拆的感化不消考虑。 §8-3 臂架型起沉机的抗倾覆稳 定 对于臂架反转展转式起沉机的品种良多,如 塔式、门座式、汽车、轮胎、履带、铁起 沉机等。 一、流动式反转展转起沉机的抗倾覆不变性 1、有风动载工况 若起沉机的轮距轨距,则工做时易翻到 的最晦气形态是: ? 最大幅度的臂架垂曲倾覆边轨道 ? 起吊额定起分量 ? 轨道前低后高 ? 工做形态最大风力沿臂架标的目的由后向前吹 ? 还感化着对不变性晦气的起升、反转展转和变幅机 构正在起升或制动时的惯性力 起沉机抗倾覆不变性的计较公式为: ? M ? K G PG [(0.5l ? c) ? h1 sin ? ] ? K p [ PQ ? 2 PQ v1 gt1 2 ? ( PQ g ? m臂 ) v 变垂曲 t2 ](a ? 0.5l ) ]h 3 ? Ki[ PQ n Rmax 900 ? n h0 ( ? PQ g ? m臂算)v 变平 t2 ? K f (P 1 h2 ? P 2 h3 ) ? 0 式中: PQ—— 起升载荷,包罗吊具自沉 PG—— 自沉惹起的载荷 C —— 最大幅度时整台起沉机自沉沉心 到反转展转核心间的距离 a —— 轨距核心到最大幅度时臂架端部 的程度距离 a=Rmax+h3sinr RMAX—— 起沉机的最大幅 h1 —— RMAX时,起沉机自沉的沉心高 度 h2 —— 起沉机挡风面积形心高度 h3 —— RMAX时,臂架端点的高度 v1 —— 物品起升(下降)速度 若有下降,应取为1.25v1(m/s) V变平、V变垂曲—— 别离为变幅机构工做时 吊挂物品的端点沿程度取 垂曲标的目的挪动的速度 n —— 起沉机每分钟转速 r/min t1、t2 —— 别离为起升机构取变幅机构起 动或制动时间 P1 —— 感化正在起沉机上的工做形态最大风力 P2 —— 感化正在物品上的工做形态最大风力 ? —— 答应最大坡度 门座:永世性 ? =0; 姑且性轨道? =2° 流动式:用辅帮支承工做时 ? =1°30’; 不消辅帮支承工做时 ? =3° 对于建建用塔式起沉机,由材料引见,非论它 的轨距有多大,应计及两根轨道高度差100mm 的可能性,具体查阅相关尺度。 m臂算 —— 臂架向吊挂物品端折算的质量 对于曲臂架:m臂算=m臂/3 对于四联杆组合臂架: m臂算=0.6m象+0.5(m臂+m拉) m臂 ——臂架质量(包罗臂架上附 加设备的质量) m象 ——象鼻梁质量 m拉 ——拉杆质量 PQ n 2 Rmax 900? n h0 2 的推导: Pl h0 PQ R ? Rmax ? ?R ? Rmax ? 2 Pl Pl 2 2 Pl ? m R? ? m( Rmax ? h0 )? ? ( m Rmax ? mh ) ? 0 PQ PQ (? ? ?n 30 ) PQ Rmax? 2 ( PQ Rmax? 2 ) m m Rmax? 2 Pl ? ? ? mh 0 2 2 PQ ? m h ( g ? h0? 2 ) m 1 ? PQ ? 0? ? ? n 2 PQ Rmax ( ? 30 ) g ? h0 ( 30 ) PQ Rmaxh 2 900? h0 n 2 ?n 2 ? PQ Rmax? 2 n 2 900g ? h0? n 2 2 ? ( PQ Rmaxn 2 )? 2 (900? h0 n 2 )? 2 (? 2 ? g ) 2、起沉机臂架取倾覆边成45° M 倾 ? ,P风 ? ? M ? K G [0.7 PG (0.5l ? c) ? PG h1 sin ? ] ? K p [0.7 PQ ? 2 0.7 PQ v1 gt1 2 ? 0.7( PQ g ? m臂算 ) v 垂变 t2 2 ](a ? 0.5l ) 0.7( PQ g ? Ki[ 0.7 PQ n Rmax 900 ? n h0 ? 66( PQ ? PG臂算 )nRmax (900 ? n h0 ) gt4 ? ? m臂算 ) v 变平 t2 ]h 3 ? K f ( P1 h2 ? P2 h3 ) ? 0 式中:t 4 — —回起色构起动(或制 动)的时间 6( 6 PQ ? P )nRmax G臂算 (9 0 0 ? n h0 ) g t4 2 推导 P切 ? m R ? t ; P l h0 ,代入 mg R ? Rmax ? ?R ? Rmax ? P切 ? m ? ? ? t (R max ? P P ? l l h0 ) ? (m R ? h0 ) max mg t g ] ] ? t [m R max ? [ 2 P Q h Rmax h0 (9 0 0 ? n 2 h0 ) g 2 ? t 2 2 mR max (9 0 0 ? n h0 ) g ? P Q n Rmax h0 (9 0 0 ? n h0 ) g 2 2 P m gR Q n Rmax h0 max 9 0 0 ? m g R max n h0 ? [ ? ] t (9 0 0 ? n 2 h0 ) g (9 0 0 ? n 2 h0 ) g ? n? m gR m gR m gR .2 max 9 0 0 30 max? max n9 4 ? ? ? (9 0 0 ? n 2 h0 ) g t (9 0 0 ? n 2 h0 ) g t (9 0 0 ? n 2 h0 ) g m gR .2 co s 4 5。 max n9 4 ( P切 ? P ) 切 co s4 5 ? (9 0 0 ? n 2 h0 ) g 。 ? 6( 6 mQ ? mG臂算 )g n R 6 6m g n R max max ? 2 2 (9 0 0 ? n h0 ) g (9 0 0 ? n h0 ) g 3、无风止载工况 当不考虑附加载荷和坡角影响时,其抗 倾覆不变性为: ? M ? KG P G (0.5l ? c) ? K P P Q ( Rmax ? 0.5l ) ? 0 4、非工做形态暴风工况 非工做形态下起沉机最易翻倒的形态是: 臂架处于最小幅度,且垂曲于轨道(有前高 后低的答应最大坡角)。 ? 非工做形态的最大风力沿臂架由前向后吹 ? 其抗倾覆不变性计较公式: ? M ? KG P G [(0.5l ? c ) ? h 1 sin ? ] ? K f P 1 h2 ? 0 式中: c’ —— 最小幅度时整台起沉机沉心到反转展转核心的距离 h1’—— Rmax时,起沉机沉心高度 h2’—— Rmax时,起沉机挡风面积的形心高度 P1’—— Rmax时,感化正在起沉机上的非工做形态最大风力 二、 门座起沉机的抗倾覆不变 ? 门座式起沉机翻倒的后果要比流动式严沉的 多,应留意到起沉机组此外差别。 我们时常将感化正在物品上的风力、反转展转离心 ? II 力、变幅惯性力等匹敌倾覆边不变性的影响 用载沉钢丝绳对垂曲线的偏斜角 来暗示。 ? 计及全数附加载荷和坡角后,其门座起沉机抗倾 覆不变性: ? M ? K G PG [(0.5l ? c) cos? ? h1 sin ? ] ? K P ( PQ? II ? PQ v1 gt )S ? K f P 1 h2 ? 0 式中: PQαⅡ------偏摆角αⅡ时,由起升载荷PQ产 生的对臂架(或象鼻梁)端部的拉力 S--- PQαⅡ对倾覆边的力臂 FQ? II = PQ cos? II ; S ? [(Rmax ? 0.5l ) ? h3 tg (? ? ? II )]cos(? ? ? II ) ? 非工做形态暴风工况: ? M ? K G PG [(0.5l ? c ) ? h1 sin ? ] ?Kf P 1 h2 ? 0

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