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浅谈门式起重机的稳定性设计GPS模组

发布时间:2022-07-30 02:42:07

浅谈门式起重机的稳定性设计

浅谈门式起重机的稳定性设计 2012 摘 要:本文通过对一起门式起重机的倾覆事故现场勘察及事故原因分析,探讨门式起重机稳定性的设计。 起重机械是现代工业生产中不可缺少的设备,被广泛地应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和入员输送中,从而大大减轻了体力劳动强度,提高了劳动生产率。起重机械是以间歇、重复的工作方式,通过起重吊钩或其他吊具起升、下降,或升降与运移物料的机械没备。它在搬运物料时,经历上料、运送、卸料及返回原处的过程中,工作范围较大,危险因素很多。而在起吊过程中,起重机械的整体失稳倾覆是起重事故中后果最严重、经济损失最大的一种类型,起重机的稳定性的设计越来越引起重视。但对广大的使用者来说,具有变幅机构的臂架类起重机,如流动式起重机、门座式起重机和塔式起重机等容易失稳发生倾覆事故,却往往忽视了门式起重机也同样存在稳定性的问题。因此,希望通过对一起门式起重机倾覆事故的现场勘察及事故原因分析,引起起重设备行业对门式起重机稳定性设计的重视与关注。1、事故经过 2007为制造单位提供的起重机制造竣工图,竣工图中未提供的部分参数采用设计计算书中的相关数据。①小车重心位置 取小车机房上下游长度的中心线为基准轴,小车的重心位置与设计计算书中的结果一致。计算过程如下:②门架重心位置 取起重机上下游两门腿的连线中心为基准轴,坐标往上游方向为正,相反为负,经计算门架的重心位置X=883.85mm。查设计计算书中门架重心的计算,取上游侧门腿中心线为基准轴,其计算结果为Xj s=3645mm,按设计计算书取取上游侧门腿中心线为基准轴,将我们的计算结果进行算,X'=4000-883.85=3116.15mm。两者的计算结果是不同的。门架重心计算过程门架总重量为: 44G=∑=91997.12(kg) i=1各部件重量与相脚坐标乘积之和M: 44M=∑(Gi×Xi)=81315620.40(kg.mm) i=1门架总重心X:X=M/G=81315620.40/91997.12=883.85(mm) 查制造单位提供的设计计算书,其中关于门架重心的计算存在缺陷。 在设计计算书中,同样采用计算公式:X=∑Gi×Xi/G,但该公式成立的必要条件是: ∑Gi=G。而设计计算书中门架各部分的重量累加值不等于门架的总重量,这样条件下的计算结果必然存在误差。 在设计计算书中,计算门架各组成部分对基准轴的力矩时,有重量为74419K9的Gll(其它件重量)重心位置取在上下游两门腿的连线中心,即认为G11中包含的各部件相对于上下游两门腿的连线中心对称分布。G11中包含门架的上中横粱、平台和平台栏杆、小车轨道和压板等部件。 门架的上中横梁只有一根,用于连接上游侧两门腿,下游侧两门腿在该高度是没有横梁的,所以上中横梁的重心应取在上游侧门腿中心线。因此设计计算书中重4597.18K9的上中横梁重心取在上下游两门腿的连线中心,取值偏差了4m,给门架各部件的力矩代数和带来了18388.72Kg·m的力矩偏差。 此外门架的上游端悬臂比下游端悬臂长4100mm,即门架的平台。和平台栏杆、小车轨道和压板等部件对上下游两门腿的连线中心均为偏心布置,设计计算书中将其重心取在上下游两门腿的连线中心有误差,这几个部件的累加重量为6197.3Kg,对各部件的力矩代数和计算带来的影响也是不可忽的。 从事故经过看,起重机的稳定性发生破坏前,主起升机构和副起升机构的载荷都处在停止状态,但应当考虑载荷提升过程中的动载冲击对起重机稳定性有影响。因此计算事故工况下起重机的稳定性时,载荷系数自重K1取0.95,载荷K2取1.2。事故发生时基本无风,按不考虑风载计算可得: 事故工况下,K2按照动载系数1.2取,据现场多方陈述,大车静止不动,微风,故不考虑起重机水平惯性力,也不考虑下游起重机风载荷(即F=0)的影响。 M稳定<M倾覆,所以起重机的稳定性不符合要求。 由于起重机小车在悬臂端工作位置上处于自由状态,没有受到牵拉也未到达限位位置,当起重机失去稳定性开始倾斜,起重机悬臂端下倾,小车沿悬臂导轨逐渐向上游方向位移,更加增大了起重机的倾覆力矩,随着小车位移的增大,起重机的倾覆力矩也越来越大,直至起重机倾覆。(2)未考虑主副钩同时带载的情况 查阅设计制造单位提供的设计计算书和使用说明书,设计制造单位未考虑在主副钩同时带载的情况下的电气联锁保护,设计计算书中未考虑事故中两套起升机构同时带载的工况;起重机本身的安全保护装置未对该种工况进行限制;而使用说明书中均未有两套起升机构不得同时带载的说明,制造单位也未向安装单位进行该项技术交底。在安装调试人员为避免工件的相互干涉,进行两套起升机构同时带载操作的情况下,导致了事故的发生。4、结束语 对大多数的门式起重机来说,工作位置往往不在悬臂端,而且主粱的长度远远大于悬臂的长度,故在设计时,没有象具有变幅机构的臂架类起重机要求设置变幅行程限位器、力矩限位器等限制l旧度的安全保护装置,稳定性一般也符合要求。而从这起案例我们可以看到,事故起重机的悬臂长度大于大车轨距,且起重机的工作位置位于悬臂端,类似于塔式起重机的小车变幅结构,在设计相似结构的门式起重机,应当引起大家的足够重视,要充分考虑各种工作情况,对重心计算和稳定性校核方面应仔细核查,避免再发生此类事故。

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