塔式起重機整機穩(wěn)定性的探究

摘 要:起重機的穩(wěn)定性是抵抗翻倒和抗傾覆能力，選擇控制傾覆力矩的不同的計算方法，會得出不同的穩(wěn)定系數數值。校核計算穩(wěn)定性安全系數，確定該起重機整機穩(wěn)定與否，對起重機的安全使用具有極其重要意義。

關鍵詞:起重機 穩(wěn)定性 探究

中圖分類號:TG519文獻標識碼:A文章編號:1674-098x(2012)04(a)-0062-01

1 無風靜載工況

驗算最大吊重力矩下向前傾翻可能性。

(1)自重力矩(含平衡重和壓重的作用)。每臺塔式起重機，當它立好后，空車狀態(tài)有一個后傾的力矩M(空)，這個力矩對防止前傾是有利的。所謂自重力矩，是指整臺塔機對前邊緣傾翻線的后傾保持力矩(見圖1)。

M自＝M空+(G自重+G壓重)×b／2

這里的G自重是整機重和平衡重之和，b指基礎總寬度，G壓重是指基礎上應加的壓重。

(2)靜態(tài)超重吊重力矩。標準規(guī)定，塔機靜態(tài)最大超載25%。

M吊＝(1.25Qmax+G小車+G吊鉤)×(Rmax-b／2)

(3)安全判別要求。

0.95×M自－K×M吊≥0

其中K是安全儲備系數，可取K=1.4～1.5

2 有風動載工況

(1)自重穩(wěn)定力矩:M自＝M空+(G自+G壓)×b／2;(2)吊重力矩:M吊＝[(Qmax+G鉤)×1.15+G小車]×(Rmax-b／2);(3)風載荷;(4)續(xù)前例，Myw=50tm;(5)水平慣性力和吊重風力

Pnx=(Qmax+G)×tg3°

Mnx=Pnx×hmax

hmax是獨立式最大起吊高度，續(xù)前例，hmax=51m則:

Mnx=(8+0.24)×tg3°×51=22.184tm

(6)坡度載荷。指塔機不可能是絕對鉛直方向，因而有附加傾斜載荷。在塔機各部件重心計算時，已計算出ΣGiYi，這里只應用其計算結果。M=0.01(ΣGiYi+Qmax×hmax)

(7)安全判別要求:

0.95M自-Mw-Mnx-Mx坡-1.15M吊≥0

3 突然卸載工況

吊具脫落的顫動引起向后傾翻，要以后傾翻線為準，這時，M(空)起不利作用，與保持力矩反向，所以必須取負號。

(1)M自＝(G自+G壓)×b/2－M(空);(2)風載荷，工作風荷，向后吹，仍記MW;(3)滿負荷突然掉下，向后彈0.2倍力矩:M吊＝[(Gmax+G鉤)1.15+G小車](Rmax+b/2);(4)Mx坡同前，沒有多少變化。(5)安全判別要求:0.95M自-MW-0.2M吊-Mx坡≥0。

4 暴風襲擊下的非工況(風向后吹)

這種工況，M(空)起不利影響。

(1)M自＝(G自+G壓)×b/2－M(空);(2)風載荷;(3)坡度載荷;(4)安全判別要求:0.95M自-0.8Mxf-Mx坡≥0。這里，Mxf前乘系數0.8，是因為風從前面向后吹，吊臂會自動轉向，這是不穩(wěn)定的非工況，出現幾率很小，故要降低影響。

5 暴風襲擊下的非工況(風向前吹)

這種工況，M(空)起保持不傾翻作用，而且這是一種臂架會自然轉過來的穩(wěn)定的非工況。

(1)M自＝M(空)+(G自+G壓)×b/2;(2)Mwf的計算同前;(3)Mx坡同前;(4)安全判別要求:0.95M自-1.1Mwf-Mx坡≥0。

這里，Mwf前乘系數1.1，正是強調該種風力的危險作用。這種非工況計算結果有重要意義。

6 安裝工況

(1)M自=-M安+(G安+G壓)×b/2

M安、G安分別為該工況下的前傾力矩和整機重量(不含G平)。Mw相當于空車風力減去平衡重的風力，但此時高度很低。Mx坡也不大，因為是矮塔，ΣGiYi很小。

(2)安全判別要求:0.95M自-1.1Mw-Mx坡≥0

通過以上各種工況與非工況的抗傾翻計算，為塔式起重機設計得到進一步地完善，也為塔式起重機的新裝、移裝、改造和重大維修提供參考依據，同時更為塔式起重機在安全生產過程中起到可靠安全的現實意義。

參考文獻

[1]楊長骙主編.起重機械[M].機械工業(yè)出版社，1982.