اخبار

بار کاری ایمن جرثقیل چقدر است

بار کاری ایمن یک جرثقیل حداکثر وزنی است که جرثقیل می تواند در هنگام طراحی یا تولید آن را با خیال راحت حمل کند. این محدودیت وزن برای اطمینان از عملکرد ایمن جرثقیل و جلوگیری از حوادث ناشی از کار بیش از حد طراحی شده است. این با در نظر گرفتن عوامل و معیارهای مختلف تعیین می شود تا اطمینان حاصل شود که جرثقیل می تواند ثبات و ایمنی را در حین کار حفظ کند. بار کاری ایمن یکی از پارامترهای کلیدی در طراحی و استفاده از جرثقیل است که ایمنی اپراتور و تجهیزات را تضمین می کند.

تعریف ویکی پدیا

بار کار ایمن (SWL) که گاهی اوقات به عنوان بار کاری معمولی (NWL) نامیده می شود، حداکثر نیروی ایمنی است که می تواند توسط تجهیزات بالابر، دستگاه بالابر یا اتصال هنگام بلند کردن، تعلیق یا پایین آوردن یک جرم معین بدون اعمال شود. ترس از پارگی معمولاً توسط سازنده روی تجهیزات علامت گذاری می شود. این نتیجه تقسیم حداقل مقاومت شکست (MBS) که به عنوان حداقل بار شکست (MBL) نیز شناخته می شود، بر ضریب ایمنی است که معمولاً بین 4 تا 6 برای تجهیزات بالابر است. اگر تجهیزات تهدیدی برای زندگی انسان باشد، ضریب ایمنی می تواند تا 10:1 یا 10 به 1 باشد.

محدودیت بار کاری (WLL) حداکثر بار کاری است که توسط سازنده طراحی شده است. نیروی نشان داده شده توسط این بار بسیار کمتر از نیروی مورد نیاز برای از کار افتادن یا تسلیم تجهیزات بالابر است. WLL با تقسیم MBL بر ضریب ایمنی (SF) محاسبه می شود. به عنوان مثال، اگر ضریب ایمنی 5 (5:1، 5 به 1، یا 1/5) استفاده شود، SWL یا WLL برای زنجیره ای با بار اولیه 2000 پوند برف (8.89 کیلو نیوتن) برابر با 400 پوند است. 1.78 کیلونیوتن).

استاندارد فعلی ایالات متحده برای تجهیزات بالابر و جابجایی مرجع (1) است که حداقل ASME B30.20 طراحی سازه ای و مکانیکی و معیارهای انتخاب اجزای الکتریکی را برای تجهیزات بالابر زیر قلاب مشخص می کند. مفاد این استاندارد برای طراحی یا اصلاح وسایل بالابر زیر قلاب قابل اجرا است.

از این رو:

WLL = MBL / SF

استانداردهای SWL دیگر برای تعیین حداکثر ظرفیت بار تجهیزات مورد استفاده قرار نمی گیرند زیرا آنها بسیار مبهم و مستعد مشکلات قانونی هستند. استانداردهای آمریکایی و اروپایی مدت کوتاهی پس از آن به معیار "محدودیت بار کاری" تغییر یافتند.

نحوه محاسبه بار کاری ایمن جرثقیل ها

بار وارد بر جرثقیل به سه دسته تقسیم می شود: بار پایه، بار اضافی و بار ویژه.

1. بار پایه

بار پایه به بارگذاری سازه جرثقیل، از جمله بار مرده، بار بالابر، بار سطح اینرسی و همچنین در نظر گرفتن ضرایب بار دینامیکی (l، 2، 4) و بار استاتیک مربوطه ضرب در دینامیک اشاره دارد. اثر بار برای برخی از جرثقیل ها با چنگال (سطل ها) یا عملکرد دیسک الکترومغناطیسی، باید به عنوان یک نتیجه تخلیه ناگهانی بار بالابر تولید شده توسط اثر کاهش بار دینامیکی در نظر گرفته شود.

2. بار اضافی

بار اضافی به جرثقیل در شرایط عملیاتی عادی سازه توسط نقش غیر مکرر بار اشاره دارد. با احتساب حداکثر بار باد وارد بر ساختار جرثقیل در شرایط کار، نیروی جانبی عملیات کج شدن جرثقیل و همچنین با توجه به وضعیت واقعی تصمیم به در نظر گرفتن بار دما، بار برف و یخ و برخی از بارهای فرآیند شد.

3. بار ویژه

بار ویژه به جرثقیل در حالت غیر کاری اطلاق می شود، سازه ممکن است تحت حداکثر بار قرار گیرد یا در حالت کار سازه گهگاه تحت بارهای نامطلوب قرار گیرد. اولی، مانند سازه در معرض حالت غیر کاری حداکثر بار باد، بارهای آزمایشی، و همچنین با توجه به وضعیت واقعی تصمیم به در نظر گرفتن نصب بارها، بارهای لرزه ای و بارهای فرآیندی خاص و غیره است. دومی، مانند جرثقیل در حالت کار بارهای برخورد و غیره.

• فقط ترکیب بار پایه را برای ترکیب I در نظر بگیرید.
• با در نظر گرفتن ترکیب بار پایه و بار اضافی به عنوان ترکیب Ⅱ.
• بار اصلی و ترکیب بار ویژه را در نظر بگیرید یا سه نوع بار برای ترکیب Ⅲ ترکیب می شوند.

انواع مختلف ترکیب بار مبنای اصلی محاسبات مقاومت و پایداری سازه است و ضرایب ایمنی مقاومت و پایداری باید با مقادیر مشخص شده سه نوع ترکیب بار I، III و III مطابقت داشته باشد و مقاومت خستگی فقط با توجه به ترکیب بار I محاسبه می شود.

توجه داشته باشید:

1. برای ترکیب Ⅱ، هنگام محاسبه PH2 باید تأثیر باد بر زمان راه اندازی (ترمز) در نظر گرفته شود.
2. ترکیب Ⅲa همچنین می تواند برای شرایط نصب استفاده شود، در این زمان PG با توجه به طراحی نصب، PW، 0 برای بار باد نصب.
3.Pdt

اصول اولیه محاسبه

به منظور اطمینان از اینکه جرثقیل ایمن و عادی کار می کند، ساختار فلزی و مکانیزم اجزای آن باید الزامات پایداری و سختی مقاومت را برآورده کند. الزامات استحکام و پایداری به اجزای ساختاری اشاره دارد که در بار تولید شده توسط نیروی داخلی نباید از ظرفیت باربری مجاز تجاوز کند (به استحکام، مقاومت خستگی و پایداری ظرفیت باربری مجاز اشاره دارد). شرط سختی به این معنی است که تغییر شکل ایجاد شده توسط سازه تحت اثر بار نباید از مقدار تغییر شکل مجاز بیشتر شود و دوره خود نوسان سازه نباید از دوره ارتعاش مجاز بیشتر شود.

اجزای جرثقیل و سازه های فلزی باید محاسبات زیر باشد: ① محاسبه خستگی، سایش یا گرما: ② محاسبه قدرت. ③ بررسی قدرت. با این سه نوع محاسبات، بار محاسبه شده جرثقیل دارای سه ترکیب زیر است:

1. محاسبه طول عمر (دوام) بار کلاس I را بارگذاری می کند. این بار برای محاسبه دوام، سایش و پارگی یا تولید حرارت قطعات یا سازه های فلزی استفاده می شود. محاسبه شده با توجه به بار معادل در عملکرد عادی، نه تنها اندازه بار را محاسبه می کند، بلکه زمان عمل آنها را نیز در نظر می گیرد.
   برای قطعات و سازه های فلزی که تحت بارهای متغیر قرار دارند، محاسبات خستگی باید زمانی انجام شود که تعداد چرخه های تغییر تنش به اندازه کافی زیاد باشد. زمانی که تعداد چرخه های تغییر تنش کم یا بسیار کم باشد، محاسبات خستگی ضروری نیست. سطح کار A6، A7، A8 سطح جرثقیل اجزای ساختار فلزی و قطعات سازمانی باید خستگی تست شود.
2. بار محاسبه قدرت یک بار کلاس II. این نوع بار برای محاسبه استحکام قطعات یا سازه فلزی، مولفه های فشاری و خمشی سطحی پایداری، صلبیت اجزای سازه، پایداری کلی جرثقیل و فشار چرخ، با توجه به حداکثر بار حالت کار برای استحکام استفاده می شود. محاسبه تعیین بار محاسبه مقاومت، باید به عنوان نامطلوب ترین ترکیب بارهایی که ممکن است رخ دهد انتخاب شود.
3. بار محاسباتی یک بار کلاس III. این نوع بار برای بررسی جرثقیل برخی از دستگاه ها (مانند گیره های ریلی)، مکانیزم لوفینگ، پشتیبانی از قسمت های خاصی از دستگاه چرخان و ساختار فلزی استحکام و پایداری قطعات و همچنین پایداری کلی قطعات مورد استفاده قرار می گیرد. جرثقیل، با توجه به حداکثر بار غیر کاری و بار ویژه (بار نصب، بار حمل و نقل و بار ضربه و غیره) برای محاسبه مقاومت.

در رسیدگی به تصادف جرثقیل، حادثه ناشی از تخریب سازه فلزی و قطعات مکانیزم، باید محاسبات لازم انجام شود. محاسبه، با توجه به شرایط کاری واقعی بار واقعی.

روش محاسبه

محاسبه جرثقیل فعلی با استفاده از روش تنش مجاز، یعنی در محاسبه استحکام تا حد تسلیم مواد، در محاسبه پایداری برای تثبیت تنش بحرانی، در محاسبه مقاومت خستگی به حد مقاومت خستگی تقسیم بر یک ایمنی خاص. عامل، و استحکام، پایداری و استحکام خستگی تنش مجاز را بدست آورید. اجزای سازه تنش محاسبه شده نباید از مقدار مجاز مربوطه تجاوز کند.

روش تنش مجاز مراحل محاسبه عبارتند از: با توجه به بار محاسباتی مربوطه برای تعیین تنش محاسبه شده، با توجه به خواص مکانیکی مواد مورد استفاده برای تعیین حد مقاومت، و سپس مقایسه، به طوری که حد مقاومت و نسبت تنش محاسبه شده است. برابر یا بیشتر از ضریب ایمنی است. بررسی قدرت باید نابرابری را برآورده کند:

عامل ایمنی

شرط اساسی محاسبه مقاومت و محاسبه خستگی این است که تنش محاسبه شده سطح مقطع خطرناک قطعه از تنش مجاز بیشتر نباشد، یعنی مضربی کوچکتر از تنش نهایی ماده باشد و این مضرب برابر است با ضریب ایمنی.

انتخاب ضریب ایمنی باید ایمنی، قابلیت اطمینان، دوام، و استفاده کامل از مواد، برای دستیابی به فناوری پیشرفته، اقتصادی و معقول را تضمین کند. قطعات جرثقیل یا اجزای ضریب ایمنی را می توان طبق فرمول زیر محاسبه کرد:

k=1+k1+k2

در فرمول:

1. k1 - حداقل ذخیره مقاومت ماده را در نظر بگیرید که به اهمیت قطعات یا اجزای محاسبه شده و دقت محاسبه بار و تنش مربوط می شود.
2. k2 - در نظر گرفتن ناهمگنی مواد، عیوب احتمالی داخلی و همچنین خطای بین ابعاد واقعی و ابعاد طراحی و سایر عوامل.

هنگامی که برخی از قسمت های آسیب جرثقیل باعث سقوط اقلام، سقوط بازو، چرخش قسمتی از واژگونی، واژگونی جرثقیل می شود، یا زمانی که جرثقیل به درپوش یا جرثقیل های مجاور برخورد می کند باعث ضربه شدید می شود، چنین قطعاتی باید دارای ضریب ایمنی بالاتری باشند. هنگامی که برخی از قطعات جرثقیل در تخریب جرثقیل تنها پس از توقف کار جرثقیل، ضریب ایمنی را می توان پایین تر گرفت. برای آهنگری و قطعات نورد می تواند ارزش کمتری داشته باشد. برای ریخته گری باید ارزش بالاتری داشته باشد.

1. محاسبه سازه فلزی ضریب ایمنی. قطعات ساختار فلزی جرثقیل باید استحکام، سفتی، محاسبات ثبات باشد، به طور کلی تأثیر پلاستیک مواد را در نظر نمی گیرند. سطح کار A6، A7، A8 اجزای سطح باید خستگی محاسبه شود. محاسبه ساختاری ضریب ایمنی را می توان در جدول 5-14 مشاهده کرد.

2. ضریب ایمنی برای محاسبه قطعات. محاسبه مقاومت قطعات شامل محاسبه مقاومت استاتیکی و محاسبه عمر دو نوع. محاسبه مقاومت استاتیکی شامل محاسبه بخش‌هایی از شکستگی شکننده و تغییر شکل پلاستیک است. محاسبه عمر شامل بخش هایی از محاسبه مقاومت خستگی و محاسبه سایش پوشش قطعات اصطکاک لغزشی است. محاسبه مؤلفه ضریب ایمنی را می توان در جدول 5-15 مشاهده کرد. نقطه خطرناک محاسبه تنش با روش معمول مکانیک مواد، تنش مرکب با توجه به تئوری مقاومت مناسب سنتز شود.

توجه: برای حمل و نقل فلز مذاب و کالاهای خطرناک و دیگر ضریب ایمنی جرثقیل مهم باید بطور مناسب افزایش یابد.

عوامل موثر بر بار کاری ایمن جرثقیل ها

محاسبه بار ایمنی کار شامل تعدادی از عوامل از جمله:

• استحکام ساختاری جرثقیل: اجزای اصلی جرثقیل مانند بوم، قلاب ها، سیم طناب ها و غیره باید به اندازه کافی قوی باشند تا یکپارچگی سازه را تحت بار حفظ کنند.
• پایداری: جرثقیل باید هنگام بلند کردن بار ثابت بماند تا از واژگونی جلوگیری شود. بارهای کاری ایمن، طراحی و ساختار جرثقیل را برای اطمینان از پایداری تحت بار در نظر می گیرند.
• عوامل محیطی: محیطی که جرثقیل در آن کار می کند، مانند سرعت باد و شرایط زمین، می تواند بر ایمنی آن تأثیر بگذارد. Safe Working Load این عوامل را برای اطمینان از عملکرد ایمن در شرایط مختلف محیطی در نظر می گیرد.
• نحوه عملکرد و زاویه: نحوه عملکرد جرثقیل (مثلاً بلند کردن عمودی، حرکت افقی و ...) و زاویه بار نیز بر محاسبه بار ایمنی کار تأثیر می گذارد.
• بارهای اضافی: بارهای ایمنی کار معمولاً بارهای اضافی احتمالی مانند بار باد، وزن پخش کننده و غیره را در نظر می گیرند. بارهای ایمنی کار بر اساس عوامل زیر محاسبه می شوند.
• اطلاعات و استانداردهای سازنده: سازنده جرثقیل معمولاً اطلاعاتی در مورد بارهای ایمنی کار بر اساس استانداردها و مقررات مربوطه ارائه می دهد. این داده ها باید به عنوان یک مرجع مهم برای محاسبات استفاده شوند.

محاسبه بار ایمن کار جرثقیل یک گام مهم در تضمین ایمنی اپراتور و تجهیزات است. هنگام کار با جرثقیل، هرگز نباید از بار کاری ایمن آن بیشتر شود تا از حوادث، آسیب تجهیزات یا آسیب پرسنل جلوگیری شود. در صورت نیاز، با یک مهندس حرفه ای مشورت کنید یا به مشخصات فنی ارائه شده توسط سازنده برای محاسبه دقیق و تایید بار کاری ایمن اعتماد کنید.