起重机抗倾覆稳定性分析
来源:用户上传
作者:
摘要：起重机是工程施工建设中重要的设备，其抗倾覆稳定性直接关系到起重机设备的安全运行，也关系到工程施工的安全性和稳定性。随着我国社会经济的发展，起重机设备在工业、建筑业以及物流运输业获得了广泛的应用，发挥着巨大的作用。如何确保起重机设备在工作中的抗倾覆稳定性，就成为摆在我们面前的重要问题。接下来，笔者就结合自身的经验，探讨起重机设备的抗倾覆稳定性，仅供相关人士参考。
关键词：起重机;抗颠覆;稳定性
一、前言
起重机是一种特种设备，广泛应用在工业、建筑行业以及物流运输行业当，发挥着十分重要的作用。在使用的过程中，该设备的安全性与可靠性直接关系到其能否稳定运行以及发生事故风险的大小，因此，我们必须重点关注起重机设备的抗倾覆稳定性。根据国家质检总局统计的数据显示，2017年，全国发生特种设备事故和相关事故238起，死亡251人，受伤145人，其中起重机械事故93起，占事故起数的39.08%，死亡119人，占死亡人数的47.41%。在起重机械事故当中，人员的伤亡大都是因为倒塌、坠落、撞击和剪切等原因造成的事故。由此可见，起重机设备造成的事故是特种设备安全事故中数量最多、人员伤亡数量最大的一個。因此，我们必须重视起重机械的抗倾覆稳定性，并对其进行科学、严谨的安全评价，这样才能有效降低直到杜绝此类事件的发生，从而避免出现经济损失以及人身伤亡。
二、我国起重机设备发展的现状
建国以来，在前苏联的援建下，上世纪五十年代我国生产出了第一台起重机械，直到今天，我国自主生产起重机械已经有六十多年的历史了。但起重机械生产的前三十年，基本上处于缓慢起步的阶段，改革开放以后，中国起重机械行业协会，拟定并颁发了能推动起重机持续发展的规划，并明确了相关规范标准，这说明我国起重机发展步入一个新的阶梯。有统计资料显示，到2017年年末，我国特种设备总量达1296.52万台，其中起重机械的数量是223.75万台。而生产起重机械的厂家已经超过上千家，从业人员近四十万人，每年生产出来近百种起重机械，生产的数量也高达几十万台，年均产值几千亿元。随着我国大力开展城市化建设，以及大力推行“互联网+”行动，在今后相当长的一段时间内，电子商务和各项工程施工建设项目都会越来越兴盛，因此，起重机械行业仍会处于高速、稳健发展的时期，而且，在“互联网+”背景下，起重机械也将超着大型化和智能化的方向发展，在信息技术的控制下，起重器械的可靠性能会得到极大的提升，其抗倾覆稳定性越来越好，在运行的安全性方面也将得到有力的保障，从而有效降低起重机械事故的发生，并减少事故造成的人员伤亡以及经济损失。
三、起重机抗倾覆稳定性
具体是指针对各型号的起重机设备而言，在自体重量及外部负荷等的作用下，抗机械设备翻倒的能力，有大量的生产实践表明，该能力是起重机械安全运行的前提和基础，同时也是影响该机械设备安全性能最重要的参数。在实际生活中，起重机械的抗倾覆稳定性应始终贯穿在设计、生产、安装到试验的整个过程当中，任何一个环节忽视了起重机械的抗倾覆稳定性能，都会增加起重机械倾覆的风险，影响到起重机械的安全性能。因此，在设计和建造起重机械时，必须保证其具有相当强度的抗倾覆稳定性。
四、国内对起重机抗倾覆稳定性研究的进展
我国对于起重机械抗倾覆稳定性能的研究起步较晚，最初是依据苏联的经验和工艺进行设计并制造的，为了安全起见，造出的起重机械比较粗大傻笨，浪费了大量的能源和钢材。改革开放以后，我国与德国等西方发达国家加强了联系，开始逐步引入这些国家在起重机械抗倾覆稳定性能方面的计算方法，根据计算以及校核的方法设计起重机械的抗倾覆稳定性能，生产出了结构比较合理且抗倾覆稳定性能较高的起重机械。步入二十一世纪后，随着我国信息技术的发展，我国逐渐将计算机技术等现代信息技术引入到了起重机械的抗倾覆稳定性能设计和制造方面，特别是计算机辅助计算、设计、制造以及分析技术，成为起重机械设计和制造过程中必不可少的辅助工具。
五、抗倾覆稳定性的计算方法与公式
塔式起重机、流动式起重机以及门座式起重机等在运行过程中发生倾覆的风险率相对较高。因为塔式起重机的倾覆风险位居首位，故而本位以该类型起重机设备为研究对象，详细阐述该类型起重机械抗倾覆稳定性能计算的方法。
根据GB3811–83《起重机设计规范》的要求，我们要分别计算无风静载、有风动载、突然卸装以及风暴侵袭下的非工作状态这四种条件下的起重机抗倾覆稳定性能，并采用稳定力矩的力矩法原则进行校核。
塔吊有荷载时，稳定安全系数可按下式验算：
式中的是塔吊有荷载时稳定安全系数，其最小取值是1.15;G是起重机的自重力，包括配重和压重，G=400.00kN;c是起重机重心至旋转中心的距离，c=1.50m;是起重机重心到支撑平面的距离，=5.00m;b是起重机旋转中心到倾覆边缘的距离，b=2.50m;Q是最大工作荷载，Q=100.00kN;g是重力加速度，取9.81m/;v是起升速度，取值0.50m/s;t是制动时间，取值20.00s;a是起重机旋转中心到悬挂物重心的水平距离，取值15.00m;是作用在起重机上的风力，取值4.00kN;是从作用线到倾覆点的垂直距离，取值8.00m;是作用在荷载上的风力，取值是0.30kN;是从作用线到倾覆点的垂直距离，取值是2.50m;h是吊杆端部到支撑平面的垂直距离，取值30.00m;n是起重机的旋转速度，取值1.0r/min;H是吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，取值为28.00m。
六、结束语
综上，起重机是现代工业中应用较广泛的设备，其对工业发展起到明显的推动作用，但倾覆风险及相应事件不能完全规避，若出现就会造成人员伤亡，并造成巨大的经济损失。因此，我们必须重视起重机械的抗倾覆稳定性能。加强相关参数的研究与分析，进而实施有效的缓解措施。
参考文献
张军，崔桐，阎石.起重机抗倾覆稳定性分析[J].化工管理，2019（5）.
汤尉.起重机抗倾覆稳定性分析[J].中国设备工程，2018（16）.
王梅.起重机抗倾覆稳定性分析[J].中国设备工程，2017（11）：104–105.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14929486.htm
