クレーンの安全使用荷重はどれくらいですか
クレーンの安全使用荷重は、クレーンの設計または製造時に安全に運ぶことができる最大重量です。この重量制限は、クレーンの安全な操作を確保し、過負荷操作による事故を防ぐために設計されています。これは、クレーンの運転中に安定性と安全性を維持できるように、さまざまな要素や基準を考慮して決定されます。安全な作業荷重はクレーンの設計と使用における重要なパラメータの 1 つであり、オペレータと機器の安全を確保します。
ウィキペディアの定義
安全使用荷重 (SWL) は、通常使用荷重 (NWL) とも呼ばれ、特定の質量を持ち上げたり、吊り下げたり、降ろしたりするときに、吊り上げ装置、吊り上げ装置、またはアタッチメントによって発揮できる最大安全力です。破裂の恐怖。通常、製造元によって機器にマークが付けられています。これは、最小破壊荷重 (MBL) とも呼ばれる最小破壊強度 (MBS) を安全係数で割った結果です。安全係数は、吊り上げ装置では通常 4 ～ 6 です。機器が人命に脅威をもたらす場合、安全率は 10:1 または 10 対 1 に達する可能性があります。
使用荷重制限 (WLL) は、メーカーが設計した最大使用荷重です。この荷重によって表される力は、吊り上げ装置が故障したり降伏したりするのに必要な力よりもはるかに小さいです。 WLL は、MBL を安全率 (SF) で割ることによって計算されます。たとえば、安全係数 5 (5:1、5 対 1、または 1/5) が使用される場合、一次荷重が 2000 lbf (8.89 kN) のチェーンの SWL または WLL は 400 lbf ( 1.78kN）。
現在のリフティングおよびハンドリング機器に関する米国規格は参考文献 (1) であり、アンダーフック リフティング機器の ASME B30.20 最小構造および機械設計および電気部品選択基準を規定しています。この規格の規定は、フック下吊り上げ器具の設計または改造に適用されます。
したがって：
WLL = MBL / SF
SWL 規格は、あまりにも曖昧で法的問題が発生しやすいため、機器の最大耐荷重を決定するために使用されなくなりました。アメリカとヨーロッパの基準は、その後すぐに「使用荷重制限」基準に切り替わりました。
クレーンの安全使用荷重の計算方法
クレーンにかかる荷重は、基本荷重、付加荷重、特殊荷重の 3 つに分類されます。
1. 基本負荷
基本荷重とは、常に、または頻繁にクレーン構造の荷重に作用することを指します。これには、自重荷重、つり上げ荷重、慣性レベル荷重のほか、動的荷重係数 (1、2、4) および動的荷重を掛け合わせた対応する静的荷重の考慮が含まれます。負荷効果。グラブ (ビン) または電磁ディスク操作を備えた一部のクレーンでは、動的荷重制限効果によって発生する吊り上げ荷重の突然の除荷の結果として考慮する必要があります。
2. 追加負荷
追加負荷とは、負荷の非反復的な役割による構造物の通常の動作状態にあるクレーンを指します。作業状態でクレーンの構造に作用する最大風荷重、クレーンのスキュー操作の横力を含め、実際の状況に応じて、温度荷重、雪氷荷重、および一部のプロセス荷重を考慮することを決定します。
3.特殊荷重
特別な荷重とは、クレーンが非作動状態にある場合、構造物が最大荷重を受ける可能性があること、または構造物の作動状態にある場合に好ましくない荷重がかかる場合があることを指します。前者は、構造物が非作動状態の最大風荷重、試験荷重にさらされるほか、実際の状況に応じて荷重、地震荷重、特定のプロセス荷重などの設置を考慮して決定されます。後者は、衝突荷重の作業状態にあるクレーンなどです。
- 組み合わせ I の基本荷重の組み合わせのみを考慮してください。
- 基本荷重と付加荷重の組み合わせを組み合わせⅡとして考える。
- Ⅲの組み合わせは、基本荷重と特殊荷重の組み合わせ、または3種類の荷重の組み合わせをご検討ください。
さまざまな種類の荷重の組み合わせは、構造強度と安定性の計算の元の基礎であり、強度と安定性の安全係数は、3 種類の荷重の組み合わせ I、III、III の指定値で満たされる必要があり、疲労強度は 1 つだけです。荷重の組み合わせ I に従って計算されます。
注意してください。
1. 組み合わせ Ⅱ の場合、PH2 を計算する際には、始動 (制動) 時間に対する風の影響を考慮する必要があります。
2. 組み合わせ Ⅲa も設置条件に使用できます。このとき、設置設計に従って PG、設置風荷重には PW、0 を使用します。
3.Pdt
計算の基本原理
クレーンが安全に正常に作業できるようにするために、クレーンの金属構造とコンポーネントの機構は強度の安定性と剛性の要件を満たしている必要があります。強度と安定性の要件とは、内力によって発生する荷重の構造コンポーネントが許容支持力を超えてはいけないことを指します（許容支持力の強度、疲労強度、安定性を指します）。剛性要件とは、荷重の作用下で構造体によって生じる変形が許容変形値を超えてはならず、構造体の自励振動周期が許容振動周期を超えてはいけないことを意味します。
クレーンのコンポーネントおよび金属構造物は、次の計算を行う必要があります。①疲労、摩耗または熱の計算。②強度計算。 ③強度チェック。これら 3 種類の計算により、クレーンの計算荷重は次の 3 つの組み合わせになります。
- 寿命（耐久性）計算負荷はクラスI負荷です。この荷重は、部品や金属構造の耐久性、磨耗、発熱を計算するために使用されます。通常動作時の等価負荷に基づいて計算され、負荷の大きさを計算するだけでなく、動作時間も考慮されます。
変動荷重を受ける施設部品や金属構造物の場合、応力変化サイクル数が十分に大きい場合に疲労計算を実行する必要があります。応力変化サイクルの数が少ない場合、または非常に少ない場合には、疲労計算は必要ありません。作業レベルは A6、A7、A8 レベルのクレーンの金属構造部品と機関部品の疲労テストが必要です。 - 強度計算荷重はクラス II 荷重です。このタイプの荷重は、強度の作業状態の最大荷重に応じて、部品または金属構造の強度、安定性の圧縮および平面曲げ成分、構造コンポーネントの剛性、クレーンの全体的な安定性およびホイール圧力を計算するために使用されます。計算。強度計算荷重を決定し、発生する可能性のある荷重の最も不利な組み合わせを選択する必要があります。
- 計算負荷はクラス III 負荷です。このタイプの荷重は、クレーンの特定の装置 (レール クランプなど)、ラフィング機構、回転装置の特定の部品のサポート、およびコンポーネントの強度と安定性の金属構造、および全体の安定性をチェックするために使用されます。クレーンの最大非使用荷重および特殊荷重（設置荷重、輸送荷重、衝撃荷重など）に応じて強度を計算します。
クレーンの事故処理では、金属構造物や機構部品の破壊によって引き起こされる事故に対して、必要な計算を行う必要があります。実際の負荷の実際の使用条件に応じて計算されます。
計算方法
現在のクレーンの許容応力法による計算は、材料の降伏限界までの強度計算、臨界応力を安定させるための安定性計算、一定の安全性で割った疲労強度限界までの疲労強度計算です。係数を計算し、許容応力の強度、安定性、疲労強度を求めます。計算された応力の構造コンポーネントは、対応する許容値を超えてはなりません。
許容応力計算ステップの方法は次のとおりです。対応する計算荷重に従って計算応力を決定し、使用される材料の機械的特性に従って強度の限界を決定し、強度の限界と計算された応力比を比較します。安全係数以上であること。強度チェックは次の不等式を満たす必要があります。
安全率
強度計算と疲労計算の基本条件は、部品の危険断面の計算応力が許容応力、つまり材料の極限応力よりも小さい倍数を超えてはいけないということです。この倍数は安全係数。
安全率の選択は、安全性、信頼性、耐久性を確保し、材料を最大限に活用して、高度な技術を経済的かつ合理的に達成する必要があります。クレーンの部品または安全率の構成要素は、次の式に従って計算できます。
k=1+k1+k2
式では次のようになります。
1. k1 - 材料の最小強度余力を考慮します。これは、計算された部品またはコンポーネントの重要性と、荷重と応力の計算の精度に関連します。
2. k2 - 材料の不均質性、内部欠陥の可能性、実際の寸法と設計寸法の間の誤差、およびその他の要因を考慮します。
クレーンの一部が損傷し、物品の落下、ジブの落下、回転部分の転倒、クレーンの転倒が発生する場合や、クレーンがストッパーに衝突したり、隣接するクレーンに激しい衝撃を与える場合には、その部分の安全率を高くする必要があります。クレーンが動作を停止した後でのみクレーンの一部が破壊される場合、安全係数はより低く設定される可能性があります。鍛造品および圧延部品の場合は、より低い値になる可能性があります。鋳造の場合は、より高い値を取る必要があります。
1. 安全率の金属組織計算。クレーンの金属構造部品は、強度、剛性、安定性を計算する必要があり、通常、材料の塑性影響は考慮されません。作業レベルは A6、A7、A8 レベルのコンポーネントで疲労を計算する必要があります。安全率の構造計算を表 5-14 に示します。
2. 部品計算の安全係数。静強度計算と2種類の寿命計算を含む部品の強度計算。静的強度の計算には、脆性破壊および塑性変形の部分の計算が含まれます。寿命計算には疲労強度計算の一部が含まれ、滑り摩擦部品には摩耗計算が含まれます。安全率の成分計算を表 5-15 に示します。通常の材料力学手法による応力計算の危険点を考慮し、適切な強度理論に基づいた合成応力を合成します。
注: 溶融金属や危険物の輸送、その他の特に重要なクレーンの安全係数は適切に増加する必要があります。
クレーンの安全な作業荷重に影響を与える要因
作業安全負荷の計算には、次のような多くの要素が含まれます。
- クレーンの構造強度: ブーム、アウトリガー、フック、ワイヤー ロープなどのクレーンの主要コンポーネントは、荷重がかかっても構造の完全性を維持できる十分な強度がなければなりません。
- 安定性: クレーンは、荷物を持ち上げるときに転倒を防ぐために安定した状態を保つ必要があります。安全な作業荷重では、荷重時の安定性を確保するためのクレーンの設計と構造が考慮されています。
- 環境要因: 風速や地面の状態など、クレーンが動作する環境は安全性に影響を与える可能性があります。安全作業負荷では、さまざまな環境条件での安全な動作を保証するために、これらの要素が考慮されています。
- 操作モードと角度: クレーンの操作モード (垂直吊り上げ、水平移動など) と荷重の角度も作業安全荷重の計算に影響します。
- 追加荷重: 作業安全荷重は、通常、風荷重、スプレッダーの重量など、考えられる追加荷重を考慮します。作業安全荷重は、次の要素に基づいて計算されます。
- メーカーのデータと規格: クレーンのメーカーは通常、関連する規格と規制に従って作業安全荷重に関する情報を提供します。これらのデータは、計算上の重要な参考として使用してください。
クレーンの作業安全荷重の計算は、オペレーターと機器の安全を確保する上で重要なステップです。クレーンを操作するときは、事故、機器の損傷、人身傷害を防ぐために、安全作業荷重を決して超えてはなりません。必要に応じて、専門のエンジニアに相談するか、メーカーが提供する技術仕様に頼って、安全な使用荷重を正確に計算して確認してください。