塔式起重机整机稳定性

摘 要:起重机的稳定性是抵抗翻倒和抗倾覆能力,选择控制倾覆力矩的不同的计算方法,会得出不同的稳定系数数值。校核计算稳定性安全系数,确定该起重机整机稳定与否,对起重机的安全使用具有极其重要意义。

关键词:起重机 稳定性 探究

中图分类号:tg519 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)04(a)-0062-01 1 无风静载工况

验算最大吊重力矩下向前倾翻可能性。

(1)自重力矩(含平衡重和压重的作用)。每台塔式起重机,当它立好后,空车状态有一个后倾的力矩m(空),这个力矩对防止前倾是有利的。所谓自重力矩,是指整台塔机对前边缘倾翻线的后倾保持力矩(见图1)。

m自＝m空+(g自重+g压重)×b／2

这里的g自重是整机重和平衡重之和,b指基础总宽度,g压重是指基础上应加的压重。

(2)静态超重吊重力矩。标准规定,塔机静态最大超载25%。 m吊＝(1.25qmax+g小车+g吊钩)×(rmax-b／2) (3)安全判别要求。 0.95×m自－k×m吊≥0

其中k是安全储备系数,可取k=1.4～1.5

2 有风动载工况

(1)自重稳定力矩:m自＝m空+(g自+g压)×b／2;(2)吊重力矩:m吊＝[(qmax+g钩)×1.15+g小车]×(rmax-b／2);(3)风载荷;(4)续前例,myw=50tm;(5)水平惯性力和吊重风力 pnx=(qmax+g)×tg3° mnx=pnx×hmax

hmax是独立式最大起吊高度,续前例,hmax=51m则: mnx=(8+0.24)×tg3°×51=22.184tm

(6)坡度载荷。指塔机不可能是绝对铅直方向,因而有附加倾斜载荷。在塔机各部件重心计算时,已计算出σgiyi,这里只应用其计算结果。m=0.01(σgiyi+qmax×hmax) (7)安全判别要求:

0.95m自-mw-mnx-mx坡-1.15m吊≥0 3 突然卸载工况

吊具脱落的颤动引起向后倾翻,要以后倾翻线为准,这时,m(空)起不利作用,与保持力矩反向,所以必须取负号。

(1)m自＝(g自+g压)×b/2－m(空);(2)风载荷,工作风荷,向后吹,仍记mw;(3)满负荷突然掉下,向后弹0.2倍力矩:m吊＝[(gmax+g钩)1.15+g小车](rmax+b/2);(4)mx坡同前,没有多少变化。(5)安全判别要求:0.95m自-mw-0.2m吊-mx坡≥0。 4 暴风袭击下的非工况(风向后吹) 这种工况,m(空)起不利影响。

(1)m自＝(g自+g压)×b/2－m(空);(2)风载荷;(3)坡度载荷;(4)安全判别要求:0.95m自-0.8mxf-mx坡≥0。这里,mxf前乘系数0.8,是因为风从前面向后吹,吊臂会自动转向,这是不稳定的非工况,出现几率很小,故要降低影响。 5 暴风袭击下的非工况(风向前吹)

这种工况,m(空)起保持不倾翻作用,而且这是一种臂架会自然转过来的稳定的非工况。

(1)m自＝m(空)+(g自+g压)×b/2;(2)mwf的计算同前;(3)mx坡同前;(4)安全判别要求:0.95m自-1.1mwf-mx坡≥0。

这里,mwf前乘系数1.1,正是强调该种风力的危险作用。这种非工况计算结果有重要意义。 6 安装工况

(1)m自=-m安+(g安+g压)×b/2

m安、g安分别为该工况下的前倾力矩和整机重量(不含g平)。mw相当于空车风力减去平衡重的风力,但此时高度很低。mx坡也不大,因为是矮塔,σgiyi很小。

(2)安全判别要求:0.95m自-1.1mw-mx坡≥0

通过以上各种工况与非工况的抗倾翻计算,为塔式起重机设计得到进一步地完善,也为塔式起重机的新装、移装、改造和重大维修提供参考依据,同时更为塔式起重机在安全生产过程中起到可靠安全的现实意义。 参考文献

[1] 杨长骙主编.起重机械[m].机械工业出版社,1982.