1、第十二章第十二章 起重机的抗倾覆稳定性起重机的抗倾覆稳定性 起重机的抗倾覆稳定性指起重机在自重和外载荷作用下起重机的抗倾覆稳定性指起重机在自重和外载荷作用下抵抗翻倒的能力。抵抗翻倒的能力。校核起重机抗倾覆稳定性的方法：力矩法、稳定系数法校核起重机抗倾覆稳定性的方法：力矩法、稳定系数法和按临界倾覆载荷标定额定起重量。和按临界倾覆载荷标定额定起重量。力矩法力矩法：基本原则是：作用于起重机上包括自重在内的基本原则是：作用于起重机上包括自重在内的各项载荷对危险倾覆边的力矩代数和必须大于或至少等于各项载荷对危险倾覆边的力矩代数和必须大于或至少等于零，即零，即 。稳定系数法稳定系数法：起重机所受的各种外力
2、对倾覆边产生的稳起重机所受的各种外力对倾覆边产生的稳定力矩与倾覆力矩的比值为稳定系数。稳定系数不小于规定定力矩与倾覆力矩的比值为稳定系数。稳定系数不小于规定值：工作状态考虑附加载荷的载重稳定系数为值：工作状态考虑附加载荷的载重稳定系数为1.15；工作状；工作状态不考虑附加载荷的载重稳定系数为态不考虑附加载荷的载重稳定系数为1.4；自重稳定系数为；自重稳定系数为1.15。0M 按临界倾覆载荷标定额定起重量按临界倾覆载荷标定额定起重量：临界倾覆载荷即通临界倾覆载荷即通过过试验或计算，得出的起重机在不同幅度下达到倾翻临界状态试验或计算，得出的起重机在不同幅度下达到倾翻临界状态时的起升载荷。将其打一折
3、扣后，作为额定起升载荷。折扣时的起升载荷。将其打一折扣后，作为额定起升载荷。折扣越大，抗倾覆稳定性裕度越大，英、德、日、美折扣数分别越大，抗倾覆稳定性裕度越大，英、德、日、美折扣数分别为：为：66%，75%，78%，85%。一、起重机抗倾覆稳定性校核的基本原则一、起重机抗倾覆稳定性校核的基本原则 1、起重机分组：、起重机分组：2、验算工况：、验算工况：3、抗倾覆稳定性校核的力矩表达式、抗倾覆稳定性校核的力矩表达式：0GGPPiiffMK MK MK MK M式中：式中：、和和 分别为起重机自重、起升载分别为起重机自重、起升载荷、水平惯性力和风力对倾覆线的力矩。荷、水平惯性力和风力对倾覆线的力矩
4、。、和和 分别为上述四类载荷的载荷系数。分别为上述四类载荷的载荷系数。GMPMiMfMGKPKiKfK4、载荷系数和载荷组合、载荷系数和载荷组合 为简化计算，物品所受风力和物品水平惯性力可合在一为简化计算，物品所受风力和物品水平惯性力可合在一起考虑，用偏摆角计算总水平力。对第起考虑，用偏摆角计算总水平力。对第组起重机，上页表组起重机，上页表中所列载荷系数只适用于用支腿支撑的作业情况。中所列载荷系数只适用于用支腿支撑的作业情况。5 5、危险倾覆线的确定、危险倾覆线的确定：倾覆线指起重机发生倾翻时绕其翻转的轴线。抗倾覆稳倾覆线指起重机发生倾翻时绕其翻转的轴线。抗倾覆稳定性校核应按定性校核应按 为最
5、小的倾覆线为最小的倾覆线进行计算。进行计算。（1 1）轮胎式或汽车式起重机）轮胎式或汽车式起重机 支腿作业时，倾覆线为支腿中心支腿作业时，倾覆线为支腿中心的连线的连线(见右图示见右图示)；不用支腿作业时，；不用支腿作业时，悬挂装置必须锁定，侧向倾覆线为前悬挂装置必须锁定，侧向倾覆线为前后轮胎着地点的连线，后桥为双胎时后轮胎着地点的连线，后桥为双胎时M取外胎着地点。纵向倾覆线决定取外胎着地点。纵向倾覆线决定于是否有平衡梁及平衡梁是于是否有平衡梁及平衡梁是否锁定。否锁定。（2）铁路起重机使用支腿作业时，倾覆线的确定与轮胎式、）铁路起重机使用支腿作业时，倾覆线的确定与轮胎式、汽车式起重机相同；不用支
6、腿作业时，侧向倾覆线为车轮与汽车式起重机相同；不用支腿作业时，侧向倾覆线为车轮与轨道的接触线，纵向倾覆线为臂架一侧最外轮对的轴线。轨道的接触线，纵向倾覆线为臂架一侧最外轮对的轴线。（3）履带起重机侧向倾覆线为左右履带板的中心线，纵向倾）履带起重机侧向倾覆线为左右履带板的中心线，纵向倾覆线为前后导向轮和驱动轮的中心线。覆线为前后导向轮和驱动轮的中心线。（4）门座起重机和塔式起重机，取轨距和轴距中数值较小者）门座起重机和塔式起重机，取轨距和轴距中数值较小者为倾翻方向。危险倾覆线为一侧轨道或者未左右车轮中心连为倾翻方向。危险倾覆线为一侧轨道或者未左右车轮中心连线。线。（5）龙门起重机和装卸桥：）龙门
7、起重机和装卸桥：不论有无悬臂，校核沿大车不论有无悬臂，校核沿大车轨道方向的横向稳定性，倾覆线为左右车轮中心连线；车架轨道方向的横向稳定性，倾覆线为左右车轮中心连线；车架为平衡梁时，倾覆线为左右平衡梁中心销连线。为平衡梁时，倾覆线为左右平衡梁中心销连线。有悬臂时，需校核垂直于大车轨道方向的纵向稳定性，有悬臂时，需校核垂直于大车轨道方向的纵向稳定性，倾覆线为大车一侧轨道中心线。倾覆线为大车一侧轨道中心线。二、臂架型起重机的抗倾覆稳定性校核二、臂架型起重机的抗倾覆稳定性校核 1、确定起重机组别、确定起重机组别 2、确定臂架位置和倾覆线、确定臂架位置和倾覆线 一般情况下臂架在水平平面内的位置取为垂直于
8、倾覆一般情况下臂架在水平平面内的位置取为垂直于倾覆线。但对工况线。但对工况2，当臂架回转到与倾覆线成，当臂架回转到与倾覆线成45时，有可能时，有可能其抗倾覆稳定性比臂架垂直于倾覆线时更差，故应补充校核其抗倾覆稳定性比臂架垂直于倾覆线时更差，故应补充校核此种状态下的稳定性。此种状态下的稳定性。3、抗倾覆稳定性校核计算式、抗倾覆稳定性校核计算式（1）工况工况1：式中：式中：、起重起重机自重、起升载荷的载机自重、起升载荷的载荷系数；荷系数；起重机重量；起重机重量；起升载荷（包括起升载荷（包括吊具自重）；吊具自重）；起重机轨距；起重机轨距；max0GPQMK G bcK PRbGKPKGQP2b 起重
9、机重心到转台回转中心的水平距离；起重机重心到转台回转中心的水平距离；起升载荷所允许的最大幅度。起升载荷所允许的最大幅度。（2）工况）工况2：起重机起重机带载运行带载运行：臂架前置臂架前置，垂直于，垂直于倾覆线，起重机受坡度倾覆线，起重机受坡度分力、运行起制动惯性分力、运行起制动惯性力、风力作用。力、风力作用。抗倾覆稳定性计算式抗倾覆稳定性计算式为：为：cmaxR式中：式中：起重机轴距；起重机轴距；允许的最大坡度，对流动式起重机。用支腿工作时允许的最大坡度，对流动式起重机。用支腿工作时取取1515，不用支腿工作时取，不用支腿工作时取3 3；对门座起重机，；对门座起重机，取取1 1；对建筑用塔式起
10、重机，应计及两根轨道高度相；对建筑用塔式起重机，应计及两根轨道高度相差差100mm的可能性；对履带起重机在松软土壤上工作时，的可能性；对履带起重机在松软土壤上工作时，应考虑由于沉陷的倾斜度。应考虑由于沉陷的倾斜度。起重机重心高度；起重机重心高度；工作状态下起升重物最大偏摆角；工作状态下起升重物最大偏摆角；起重机臂架端物品悬吊点的高度；起重机臂架端物品悬吊点的高度；1cossincosQGPIIPMK GachK2 1max322cossin0IIIIGfGv hRahKK Fhgt2a1hII3h 起重机运行速度；起重机运行速度；重力加速度；重力加速度；起重机运行起制动时间；起重机运行起制动时
11、间；风力系数；风力系数；作用于起重机上的风力；作用于起重机上的风力；起重机迎风面积的形心高度。起重机迎风面积的形心高度。臂架于倾覆线呈臂架于倾覆线呈4545时：时：起重机起重机定置作业定置作业：臂架垂直于危险倾覆线，其稳定性校核计算式为：臂架垂直于危险倾覆线，其稳定性校核计算式为：2vg2tfK2hF10.7cossin0.7cosPGQIIKMK GachP1max3222cossin0IIIIGfhRahK GvK Fhgt 臂架与倾覆线呈臂架与倾覆线呈4545时：时：1cossincosPQGIIK PMK Gbchmax32cossin0IIIIfRbhK Fh10.7cossinGM
12、K Gbchmax30.7cossincosPQIIIIIIK PRbh20fK Fh（3）工况）工况3：其稳定性校核计算式为：其稳定性校核计算式为：式中：式中：最小幅度。最小幅度。对臂架悬吊在柔性拉索或变对臂架悬吊在柔性拉索或变幅滑轮组上的动臂起重机，还应幅滑轮组上的动臂起重机，还应验算在工况验算在工况3下动臂绕其下铰轴下动臂绕其下铰轴向后翻倒的可能性。向后翻倒的可能性。（4）工况）工况4：min320.2sin0QfPRbhK Fh1cossinGMK GbchminR12cossin0GfMK GbchK Fh（5）轮胎、汽车、履带和铁路起重机的轮胎、汽车、履带和铁路起重机的后方稳定性校
13、核后方稳定性校核：后方稳定性指起重机在工作状态下，臂架全伸，处于最后方稳定性指起重机在工作状态下，臂架全伸，处于最小幅度和不利于稳定的位置，吊钩置于地面，风从前方向后小幅度和不利于稳定的位置，吊钩置于地面，风从前方向后吹，吊臂一侧的支腿、轮胎或车轮对地面或轨道的总压力不吹，吊臂一侧的支腿、轮胎或车轮对地面或轨道的总压力不得小于该工作状态下整机自重的得小于该工作状态下整机自重的15%。平衡重的配置必须满足起重机在各种作业工况时的后方平衡重的配置必须满足起重机在各种作业工况时的后方稳定性要求。稳定性要求。（6）塔式起重机安装状态的塔式起重机安装状态的稳定性校核稳定性校核：下回转塔式起重机安装或拆卸
14、时的稳定性校核：下回转塔式起重机安装或拆卸时的稳定性校核：式中：式中：起重机非回转部分重量；起重机非回转部分重量；起重机回转部分重量；起重机回转部分重量；a、b 和和 的力臂；的力臂；超载系数，取超载系数，取 。上回转塔式起重机上回转塔式起重机立塔后立塔后的的稳定性稳定性校核校核：式中：式中：工作状态最大风力；工作状态最大风力；风载荷合力作用点离地高度；风载荷合力作用点离地高度；起重机装配部分的重力；起重机装配部分的重力；考虑地面倾斜后，装配部分考虑地面倾斜后，装配部分重心到倾覆边的水平距离。重心到倾覆边的水平距离。kbGaGGGGGk1.2k 0.95FhcGFhGc三、龙门起重机和装卸桥的
15、抗倾覆稳定性校核三、龙门起重机和装卸桥的抗倾覆稳定性校核 属第属第组的起重机。当无悬臂时，仅需验算横向工况组的起重机。当无悬臂时，仅需验算横向工况4的非工作状态自身稳定性；带悬臂时，需验算纵向工况的非工作状态自身稳定性；带悬臂时，需验算纵向工况1和工和工况况2的稳定性，以及横向工况的稳定性，以及横向工况4的稳定性。的稳定性。1、纵向工况、纵向工况1：式中：式中：、自重和起自重和起升载荷的载荷系数；升载荷的载荷系数；、桥架和小车重量；桥架和小车重量；、桥架重心和小车桥架重心和小车重心到倾覆边水平距离；重心到倾覆边水平距离；额定起升载荷。额定起升载荷。GKPK12GPQMKGcG aK P a12
16、0.951.40QGcG aP a1G2GcaQP2、纵向工况、纵向工况2（见上页图）（见上页图）式中：式中：、水平惯性力和风力的载荷系数；水平惯性力和风力的载荷系数；小车运行起制动引起的物品（含吊具）水平惯性力；小车运行起制动引起的物品（含吊具）水平惯性力；小车运行起制动引起的小车平惯性力；小车运行起制动引起的小车平惯性力；纵向作用于桥架上的风力；纵向作用于桥架上的风力；桥架与小车纵向迎风面积形心高度；桥架与小车纵向迎风面积形心高度；起升机构上部定滑轮组或卷筒高度；起升机构上部定滑轮组或卷筒高度；小车重心高度；小车重心高度；作用于物品上的工作状态下最大风力。作用于物品上的工作状态下最大风力。122231 120.751.20QPQGcG aP al hl hFhF h122231 12GPQiPfQMKGcG aK P aKl hl hKFhF hiKfKPl2l1F1h2h3hQF3、横向工况、横向工况：式中：式中：轴距或前后支腿间轴距或前后支腿间的跨距；的跨距；横向作用于桥架及横向作用于桥架及小车上的风力；小车上的风力；桥架和小车横向迎桥架和小车横向迎风面积自支腿铰接点算起的风面积自支腿铰接点算起的形心高度。形心高度。121 10.5GfMKGGBK Fh 121 10.4751.150GGBFh B1F1h
