起重机抗倾覆稳定性分析

杜静云（福建省锅炉压力容器检验研究院龙岩分院，福建龙岩 364000）

起重机抗倾覆稳定性分析

杜静云
（福建省锅炉压力容器检验研究院龙岩分院，福建龙岩 364000）

进入21世纪以来，在经济和技术发展的推动下，为我国相关行业的发展带来了极大的推动作用，在很多施工建设中离不开起重机设备的支撑。如何确保起重机装置的稳定运行，就需要高度关注起重机的抗倾覆性。在工程施工中，起重机装置发挥着重要的作用，在不断提升了建筑施工机械化水平之后，将越来越高的要求抛向了起重机的安全性和稳定性。所以，必须要对其抗倾覆稳定进行着重的分析与谈探究。

起重机 抗颠覆 稳定性

1　分析稳定性的重要性

在吊装时，明确的给出起重机的额定载荷：通常在坚实的支撑表面上设置所列额定值，在要求的范围之内控制起重机的水平偏差，这样起重机不会因为支撑物不稳定而歪斜和摇晃。为了确保起重机在施工的时候可靠、安全，需要认真的分析其支撑面的受力情况。

2　起重机的构成与参数分析

2.1机械构成

以履带式起重机为例进行论述。首先，动臂结构。多节的组装桁结构即动臂，对节数进行调节后，臂的长度可以被改变，在转台前部设置安装其端部，通过钢丝变幅滑轮组支撑悬挂其顶端，这样其倾斜角就可以被改变。可以将副臂加在动臂的顶端，动臂和副臂会构成一个夹角。主、幅卷扬系统是起升机结构的主要构成，在动臂吊重时主要会应用到主卷扬系统，副臂吊重主要由副卷扬系统完成。其次，底盘。行走机构与行走装置是底盘的主要构成部分，起重机的左右转弯和向前行走主要是由前者来进行掌控的，由导向轮、支撑轮、履带轮、托链轮、履带架和驱动轮一同构成了行走装置，通过水平轴、链条传动和垂直轴来带动动力装置运行，从而将支撑轮与导向轮带动起来，确保机器主体可以顺着履带行走。

2.2分析技术参数

起重力矩和起重量是履带式起重机的主要技术参数。其中在进行选择的时候，工作半径、起吊高度和起重量在其中发挥着重要的作用。而且经常被称之为可以进行起重的三个重要因素。这三个要素彼此间也是互相牵制、互相影响的。

2.3分析及计算受力情况

履带支撑面是构成起重机转轴的基本要素，本文只对这种结构形式进行探究。履带的有效支撑长度由L表示；履带的有效宽度用W表示；两个履带中线之间的距离用B表示；起重臂之外的总体总量用C1表示；起重臂的自重用Cb表示，载荷的重量用Q表示。在坚硬的地面上安装起重机工作时，除了可以升高起重机的被动链轮之外，被动链轮与驱动链轮之间的间距I是主要的支撑长度，有些起重机的链轮因为能够被升高，这样的驱动链轮主体同地面接触的最早的履带滚轮的距离即为支撑距离。当在松软的地面上使起重机运行工作时，就会向着地表面内部压入履带，将支撑面增大。所以，在计算履带压力时，对于此部分增大的面积不适合进行考虑。这样就会容易将土壤沉陷，所以，一定要认真仔细的考虑和计算支撑条件。一旦起重机可以在倾斜的状态下工作，它就会丧失掉稳定性，对应的，就会增加履带的压力。假如纵向中心线和起重臂的夹角被控制在a，这样在支撑形新上的静力矩就可以用这样的式子来表示：

｛Gb+Lbcosa）+QR-GbXo｝COSP=Mf

总垂直荷载：

Gb+C1+Q=p

侧向力矩：

Sinp｛Gb（A+Lbcosa）—G1Xo｝=Ms

履带下面的压力在垂直很在下可以这样计算：

G1+Gb+Q/2WL=P1=P/2WL

前方力矩的压力影响可以用一根横梁来模拟：能够将此式子得出来：

3Mf/WL2=a=WL/12xL/4xMf

这样在履带中心的前方力矩上会作用这样的压力：

±3Mf/LW=P2

叠加P1和P2，一旦P1比P2要大，这样叠加到一起的压力就会构成梯形，一旦P1比P2小，这样叠加到一起的压力就会构成三角形，

当呈现出梯形的压力图时，这样P1+P2为履带前面的压力，P1-P2为后面的压力。当呈现出三角形的压力图时，Pmax为最大压力，并且，顺着履带底部长度L压力三角形不断的发挥着自己的作用。这样力矩Mf和垂直荷载P必然会出现在其中。

PmaxWL=2×WL×Pmax×1/2=p P/WL=pmax

3　计算与分析稳定性

很多起重机的纵向稳定性要比横向强，因此，一般只按照纵向对起重机的稳定性进行计算分析。当具备K≥1.4的稳定系数条件时，就可以说具备稳定的吊装。

Ro｛f1+N/2+M/2｝/M1+M2+M3+M4≥1.4

其中，W1+W2+G=Ro

其中，作用倾覆边缘的力矩用M1表示 ，因为惯性力所生成过的倾覆力矩由M2表示，离心力带来的倾覆力矩用M3表示。风荷载带来的倾覆力矩用M4表示。两个履带中心和没有荷重是起重机中心间距用n表示，两个履带之间的距离为m；平衡物重为G。

4　结语

分析起重机的抗倾覆性，能够保证安全的完成吊装任务，避免出现安全事故。在分析稳定性的基础上，可以与当前的计算机仿真系统结合起来，将起重机的稳定性更加有效的测算出来。

［1］吴文洪，董武.选购大中型履带式起重机经验谈［J］.工程机械与维修，2009（07）：896-897.

［2］子路.世界起重量最大的履带式起重机将落户中国［J］.建筑机械，2008（07）：236-237.

［3］王小明，卢志强.国内外大型起重机的研究现状及发展趋势［J］.机电产品开发与创新，2009（02）：936-937.

［4］中联全系列履带式起重机获俄罗斯认可［J］.建设机械技术与管理，2010（02）.