关于校核抗倾覆稳定性的资料
塔式起重机的安装稳定性 利用合力轨迹校核倾覆稳定性 浮式起重机的稳定性验算
塔式起重机的安装稳定性
a. 下回转塔式起重机安装(起塔)或拆卸(倒塔)式的自身稳定性校核。
式中:PG’——起重机固定部分的重量,N; PG''——起重机被提升部分重量,N; a、b——PG’ 和PG''的力臂,m;
k——考虑重量估计误差和起(制)动惯性力的超载系数,取k=1.2。 b. 上回转塔式起重机立塔后的稳定性校核
式中:PW,i——工作状态最大风力,N; h——封载荷合力作用点离地高度,m; PG——起重机装配部分的重量,N;
c——考虑地面倾斜后,装配部分的重心至倾覆边的水平距离,m。
利用合力轨迹(圆)校核倾覆稳定性
定点吊装的起重机(运行机构只作非吊重位移,如Ⅰ组和部分Ⅳ组起重机)可用合力轨迹同时对每条倾覆边进行稳定性校核。起重机吊重回转时,若合力(乘载荷系数后所有载荷的轨迹的合成)轨迹位于支承面(按支点数目及布置方式有:三角形、矩形、平行四边形、梯形及多边形等)内,则起重机在各个方向均为稳定。
起重机在确定的幅度下吊重回转时,所有载荷(乘载荷系数)的合力轨迹是一个圆。对于起重机下车部分重心在底架纵轴线上这种一般情况(见图),此合力轨迹圆的方程式:
式中:x,y——合力作用点的坐标,m;
PG1——起重机的下车(固定部分)的总垂直载荷,N, PG0——起重饥的上车的总垂直载荷,N; PG——起重机的总的垂直载荷,N;
e——起重机的下车重心在底架纵轴线上的坐标,m; R——起重机的上车总垂直载荷作用重心的回转半径,m; M’——垂直于臂架平面的侧向倾覆力矩,N·m 。
这种方法主要用于校核工况1的稳定性,也可用来校核其他工况;对回转中心不与下车重心重合、支承非矩形布置的回转起重机,以及非360o吊重回转的第Ⅰ组起重机,用这种方法更为适宜。
浮式起重机的稳定性验算 a. 验算工况
各种浮式起重机应按以下三种工况验算其横向稳定性:
正常工作状态——考虑在工作状态最大风力作用下,吊钩在最大幅度满载提升物品(验算前倾),或吊钩无载、臂架升到最高位置(验算后倾)。
吊重突然脱落——考虑在工作状态最大风力作用下,臂架升到最高位置,吊重突然脱落。验算后倾。 非工作状态暴风侵袭——考虑在非工作状态最大风力作用下,起重机处于水上锚定状态,验算后倾。 b. 计算公式
由于各种浮式起重机容许达到的最大静倾角一般不超过5o,最大动倾角不会超过最小的甲板人水角和船舭出水角,因此可用近似稳定性计算式代替复杂的静稳定性曲线和动稳定性曲线进行计算,当稳性高度大于起始稳心半径的0.4倍时,其误差不超过2.5—3%。 正常工作状态下的稳定性验算 吊钩满载(前倾):
式中: M(PG+PQ) ——带有吊重的起重机的总重量引起的横倾力矩,N.m; PG ——起重机自重,N; PQ ——起升载荷,N; θ ,[θ]的单位用“度”(o);
MW ——带有吊重的起重机工作状态最大风力(顺着臂架平面)引起的力矩,N·m; h——带有吊重的起重机横向起始稳心高度,m;
[θ]——许用极限横倾角。中小型装卸用浮式起重机取为3o,其他用途浮式起重机取为5o 吊钩无载(后倾):
式中:MPG——不带吊重的起重机自重引起的横倾力矩,N.m;
M’W ——臂架升到最高位置的不带吊重的起重机,工作状态最大风力(向后吹)引起的力矩, N.m ;
h’——没有吊重的情况下,起重机横向起始稳心高度,N·m; 其余符号同前。
吊重突然脱落时的稳定性验算:
式中:θa——横向甲板入水角; θb——横向船舭出水角;
f——无载状态下起重平底船的干舷高度,m; B——无载状态下起重平底船型宽,m; d——无载状态下起重平底船的吃水,m, θaθbθd的单位用“度”(o)。 非工作状态(暴风侵袭)的稳定性验算:
式中:M”W——作用在臂架平面内非工作状态最大风力引起的横倾力矩,N.m。
对不能回转的浮式起重机,可按类似原则列出验算公式。本资料只限于港内和内河作业浮式起重机的稳定性验算,不考虑波浪引起的横摇。出海拖航时的稳定性应参照我国海船稳定性有关规范进行验算。
抗倾覆稳定性的校核
起重机抗倾覆稳定性的计算应按下表所列工况在最不利的载荷组合条件下进行,若包括起重机自重在内的各项载荷对抗倾覆边的力矩之和大于或等于零(∑M≥0),则认为起重机是稳定的。计算时规定起稳定作用的力矩符号为正,使起重机倾覆的力矩符号为负。 考虑各种载荷对稳定性的实际影响程度在进行起重机抗倾覆稳定性校核时,各载荷力矩应分别乘以一个载荷系数,如下表所示。
载荷系数
起重验自重 载荷系数 水平惯风力 说明 机组算性力(包别 工括物品) 况 Ⅰ 1 1 1.25+0.10 0 A— 臂架自重对臂端和臂架铰点按静力等效原(A/PQ) 则折算到臂端的重量 2 1.15 1 1 3 -0.2 0 0 PQ—起升载荷伸缩臂起重机不必验算工况4 4 0 0 1.1 Ⅱ 1 0.95 1.4 0 0 2 1.15 1 1 3 -0.2 0 1 4 0 0 1.1 Ⅲ 1 0.95 1.4 0 0 带悬臂起重机须验算I。 2 1.2 1 1 (2)横向3 - - - (1)纵向(悬臂平面) 稳定性(工况1.2) (行走方向)稳定性(工况4) 无悬臂起重机仅须4 0 0 1.15 验算横向稳定性(工况4) Ⅳ 1 0.95 1.5 0 0 2 1.35 1 1 3 -0.2 0 1 4 0 0 1.1
注:①物品所受的风力和物品水平惯性力可合在一起考虑,用吊重绳偏摆角计算总水平力。 ②Ⅰ组(轮胎式和汽车式)起重机的载荷系数只适用于用支腿支撑的作业工况。 ③臂架在风力作用下能自由回转的臂架起重机,臂架应处在倾覆边一面,风从平衡重方向吹向臂架。 倾覆边的确定
运行机构只作非吊重移位的定点吊装的起重机,必须按抗倾覆稳定性的校核中规定的计算原则,对支承多边形(车轮或支腿与地面接触点的连线)的每条倾覆边进行稳定性校