第十二章 起重机的抗倾覆稳定性

c ——起重机重心到转台回转中心的水平距离；
R m a x ——起升载荷所允许的最大幅度。
（2）工况2： ① 起重机带载运行：
◆
臂架前置 ，垂直于
倾覆线，起重机受坡度
分力、运行起制动惯性 力、风力作用。 抗倾覆稳定性计算式 为：
M
K G G a c co s h1 sin K P
g ——重力加速度； t 2 ——起重机运行起制动时间；
K f ——风力系数；
F ——作用于起重机上的风力；
h 2 ——起重机迎风面积的形心高度。 ◆ 臂架于倾覆线呈45°时：
M
K G G a 0 .7 c co s h1 sin 0 .7 PQ
h1 g t2
0 .2 PQ R m in b h3 sin K f F h 2 0
R 式中： m in——最小幅度。
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 验算在工况3下动臂绕其下铰轴 向后翻倒的可能性。 （4）工况4： NhomakorabeaM
K G G b c co s h1 sin K f F h 2 0
G ——起重机装配部分的重力；
c ——考虑地面倾斜后，装配部分
重心到倾覆边的水平距离。
三、龙门起重机和装卸桥的抗倾覆稳定性校核
属第Ⅲ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1和工 况2的稳定性，以及横向工况4的稳定性。 1、纵向工况1： M K G G 1 c G 2 a K P PQ a
4、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 起考虑，用偏摆角计算总水平力。对第Ⅰ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。 5、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 定性校核应按 M 为最小的倾覆线 进行计算。 （1）轮胎式或汽车式起重机 支腿作业时，倾覆线为支腿中心 的连线(见右图示)；不用支腿作业时， 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
f
F h
1 1
FQ h 2
0 .7 5 G 1 c G 2 a 1 .2 PQ a l P h 2 l 2 h3 F1 h1 FQ h 2 0
式中： i 、 f ——水平惯性力和风力的载荷系数； K K
l P ——小车运行起制动引起的物品（含吊具）水平惯性力；
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 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、 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。
（3）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。
2、验算工况：
3、抗倾覆稳定性校核的力矩表达式：
M
KGM G K PM
P
K iM i K f M
f
0
M M M 式中： G 、 P 、 i 和 M f ——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。 K G 、K P 、 i 和 K f ——分别为上述四类载荷的载荷系数。 K
PQ co s II G v 2 h1
g t2 K f F h2 0
R m ax a co s II h3 sin II K G
式中： a ——起重机轴距； 2
γ ——允许的最大坡度，对流动式起重机。用支腿工作时
二、臂架型起重机的抗倾覆稳定性校核
1、确定起重机组别
2、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倾覆 线。但对工况2，当臂架回转到与倾覆线成45°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 此种状态下的稳定性。 3、抗倾覆稳定性校核计算式 （1）工况1： M K G G b c K P PQ R m ax b 0 式中： G 、 P ——起重 K K 机自重、起升载荷的载 荷系数； G ——起重机重量； PQ ——起升载荷（包括 吊具自重）； 2 b ——起重机轨距；
K P PQ co s II
R m ax b co s II h3 sin II K f F h 2 0
◆ 臂架与倾覆线呈45°时：
M

K G G b 0 .7 c co s h1 sin
★ 按临界倾覆载荷标定额定起重量：临界倾覆载荷即通 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 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 为：66%，75%，78%，85%。
一、起重机抗倾覆稳定性校核的基本原则
1、起重机分组：
l 2 ——小车运行起制动引起的小车平惯性力；
F1 ——纵向作用于桥架上的风力；
h1 ——桥架与小车纵向迎风面积形心高度；
h 2 ——起升机构上部定滑轮组或卷筒高度；
h 3 ——小车重心高度；
F Q ——作用于物品上的工作状态下最大风力。
3、横向工况： M K G 0 .5 G 1 G 2 B K f F1h1
（5）轮胎、汽车、履带和铁路起重机的后方稳定性校核： 后方稳定性指起重机在工作状态下，臂架全伸，处于最 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 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 稳定性要求。 （6）塔式起重机安装状态的稳定性校核： ① 下回转塔式起重机安装或拆卸时的稳定性校核：
kb G a G
式中： ——起重机非回转部分重量； G
G ——起重机回转部分重量；
a、b—— G 和 G 的力臂； k ——超载系数，取 k 1 .2 。 ② 上回转塔式起重机立塔后的稳定性 校核：
F h 0 .9 5 cG
式中： ——工作状态最大风力； F
h ——风载荷合力作用点离地高度；
R m ax b co s II h3 sin II
0 .7 K P PQ co s II
K f F h2 0
（3）工况3： 其稳定性校核计算式为：
M
K G G b c co s h1 sin
（4）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 线。 （5）龙门起重机和装卸桥：① 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 为平衡梁时，倾覆线为左右平衡梁中心销连线。
② 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。
KP co s II
K f F h2 0
R m ax a co s II h3 sin II K G G v 2
② 起重机定置作业：
◆
臂架垂直于危险倾覆线，其稳定性校核计算式为：
M
K G G b c co s h1 sin
第十二章
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 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 和按临界倾覆载荷标定额定起重量。 ★ 力矩法：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 零，即 M 0 。 ★ 稳定系数法：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 值：工作状态考虑附加载荷的载重稳定系数为1.15；工作状 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 1.15。
0 .9 5 G 1 c G 2 a 1 .4 PQ a 0
K K 式中： G 、 P ——自重和起 升载荷的载荷系数；
G G 1 、 2 ——桥架和小车重量；
c 、 ——桥架重心和小车 a
重心到倾覆边水平距离； PQ ——额定起升载荷。
2、纵向工况2（见上页图）
M
K G G 1 c G 2 a K P PQ a K i l P h 2 l 2 h 3 K
取γ≥15°，不用支腿工作时取γ≥3°；对门座起重机，
取γ≥1°；对建筑用塔式起重机，应计及两根轨道高度相 差100mm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。
II ——工作状态下起升重物最大偏摆角；
h1 ——起重机重心高度；
h 3 ——起重机臂架端物品悬吊点的高度；
v 2 ——起重机运行速度；
0.475 G 1 G 2 B 1.15 F1h1 0
式中：
B ——轴距或前后支腿间 的跨距；
F1 ——横向作用于桥架及
小车上的风力；
h1 ——桥架和小车横向迎
风面积自支腿铰接点算起的 形心高度。