ข่าว

ภาระการทำงานที่ปลอดภัยของเครนคืออะไร

ภาระการทำงานที่ปลอดภัยของเครนคือน้ำหนักสูงสุดที่เครนสามารถบรรทุกได้อย่างปลอดภัยเมื่อได้รับการออกแบบหรือผลิต ขีดจำกัดน้ำหนักนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มั่นใจในการทำงานของเครนอย่างปลอดภัย และป้องกันอุบัติเหตุที่เกิดจากการทำงานเกินน้ำหนัก โดยพิจารณาจากปัจจัยและเกณฑ์ต่างๆ เพื่อให้มั่นใจว่าเครนสามารถรักษาเสถียรภาพและความปลอดภัยระหว่างการทำงานได้ ปริมาณการทำงานที่ปลอดภัยเป็นหนึ่งในตัวแปรสำคัญในการออกแบบและการใช้งานเครน ซึ่งรับประกันความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานและอุปกรณ์

คำจำกัดความของวิกิพีเดีย

ภาระการทำงานที่ปลอดภัย (SWL) บางครั้งเรียกว่าภาระการทำงานปกติ (NWL) คือแรงที่ปลอดภัยสูงสุดที่สามารถทำได้โดยอุปกรณ์ยก อุปกรณ์ยก หรือสิ่งที่แนบมาเมื่อยก ระงับ หรือลดมวลที่กำหนดโดยไม่มี กลัวการแตกร้าว โดยปกติผู้ผลิตจะทำเครื่องหมายไว้บนอุปกรณ์ เป็นผลมาจากการหารค่าความต้านทานการแตกหักขั้นต่ำ (MBS) หรือที่เรียกว่าโหลดการแตกหักขั้นต่ำ (MBL) ด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัย ซึ่งโดยปกติจะอยู่ระหว่าง 4 ถึง 6 สำหรับอุปกรณ์ยก หากอุปกรณ์ดังกล่าวก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อชีวิตมนุษย์ ปัจจัยด้านความปลอดภัยอาจสูงถึง 10:1 หรือ 10 ต่อ 1

ขีดจำกัดโหลดการทำงาน (WLL) คือโหลดการทำงานสูงสุดที่ออกแบบโดยผู้ผลิต แรงที่แสดงโดยโหลดนี้จะน้อยกว่าแรงที่จำเป็นในการทำให้อุปกรณ์ยกทำงานล้มเหลวหรือคลี่คลาย WLL คำนวณโดยการหาร MBL ด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัย (SF) ตัวอย่างเช่น หากใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัย 5 (5:1, 5 ถึง 1 หรือ 1/5) SWL หรือ WLL สำหรับโซ่ที่มีโหลดหลัก 2,000 ปอนด์ (8.89 กิโลนิวตัน) จะเป็น 400 ปอนด์ ( 1.78 กิโลนิวตัน)

มาตรฐานสหรัฐอเมริกาสำหรับอุปกรณ์ยกและจัดการในปัจจุบันมีการอ้างอิง (1) ซึ่งระบุ ASME B30.20 การออกแบบโครงสร้างและกลไกขั้นต่ำและเกณฑ์การเลือกส่วนประกอบทางไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์ยกใต้ตะขอ ข้อกำหนดของมาตรฐานนี้ใช้กับการออกแบบหรือการดัดแปลงอุปกรณ์ยกแบบใช้ตะขอด้านล่าง

ดังนั้น:

WLL = MBL / เอสเอฟ

มาตรฐาน SWL ไม่ได้ถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุดของอุปกรณ์อีกต่อไป เนื่องจากมีความคลุมเครือเกินไปและมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาทางกฎหมาย มาตรฐานของอเมริกาและยุโรปได้เปลี่ยนไปใช้เกณฑ์ "Working Load Limit" หลังจากนั้นไม่นาน

วิธีการคำนวณภาระการทำงานที่ปลอดภัยของเครน

โหลดที่กระทำบนเครนแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ โหลดพื้นฐาน โหลดเพิ่มเติม และโหลดพิเศษ

1. โหลดพื้นฐาน

โหลดพื้นฐานหมายถึงการโหลดโครงสร้างของเครนเสมอหรือบ่อยครั้ง รวมถึงโหลดเดดเวท โหลดยก โหลดระดับความเฉื่อย ตลอดจนการพิจารณาค่าสัมประสิทธิ์โหลดไดนามิก (l, 2, 4) และโหลดคงที่ที่สอดคล้องกันคูณด้วยไดนามิก โหลดเอฟเฟกต์ สำหรับเครนบางรุ่นที่มีตัวจับ (ถังขยะ) หรือการทำงานของดิสก์แม่เหล็กไฟฟ้า ควรพิจารณาว่าเป็นผลมาจากการขนถ่ายโหลดแบบยกอย่างกะทันหันซึ่งเกิดจากเอฟเฟกต์การกำจัดโหลดแบบไดนามิก

2. โหลดเพิ่มเติม

โหลดเพิ่มเติมหมายถึงเครนในสภาวะการทำงานปกติของโครงสร้างโดยบทบาทของโหลดที่ไม่เกิดซ้ำ รวมถึงแรงลมสูงสุดที่กระทำต่อโครงสร้างของเครนในสภาพการทำงาน แรงด้านข้างของการทำงานของเครนเอียง ตลอดจนตามสถานการณ์จริงได้ตัดสินใจพิจารณาภาระอุณหภูมิ ภาระหิมะและน้ำแข็ง และภาระในกระบวนการบางส่วน

3. โหลดพิเศษ

โหลดพิเศษหมายถึงเครนในสถานะไม่ทำงาน โครงสร้างอาจต้องรับน้ำหนักสูงสุดหรืออยู่ในสถานะการทำงานของโครงสร้างในบางครั้งอาจต้องรับน้ำหนักที่ไม่เอื้ออำนวย ประการแรก เช่น โครงสร้างอยู่ภายใต้สภาวะไม่ทำงานของโหลดลมสูงสุด โหลดทดสอบ ตลอดจนตามสถานการณ์จริงที่ตัดสินใจพิจารณาการติดตั้งโหลด โหลดแผ่นดินไหว และโหลดกระบวนการบางอย่าง เป็นต้น หลังเช่นเครนอยู่ในสถานะการทำงานของการชนโหลดเป็นต้น

• พิจารณาเฉพาะการรวมโหลดพื้นฐานสำหรับชุดรวม I เท่านั้น
• พิจารณาการรวมกันของภาระพื้นฐานและภาระเพิ่มเติมเป็นการรวมกัน Ⅱ
• พิจารณาโหลดพื้นฐานและโหลดพิเศษรวมกัน หรือโหลดสามประเภทรวมกันสำหรับการรวมกันของ Ⅲ

การผสมโหลดประเภทต่างๆ เป็นพื้นฐานดั้งเดิมสำหรับการคำนวณความแข็งแรงของโครงสร้างและความเสถียร และค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยของความแข็งแรงและความมั่นคงจะต้องพอใจกับค่าที่ระบุของการรวมโหลดทั้งสามประเภท I, III และ III และความแข็งแรงของความเมื่อยล้าเป็นเพียง คำนวณตามชุดโหลด I

บันทึก:

1. สำหรับการรวมกัน Ⅱ ควรคำนึงถึงผลกระทบของลมต่อเวลาในการสตาร์ท (เบรก) เมื่อคำนวณ PH2
2. การรวมกัน Ⅲa สามารถใช้กับเงื่อนไขการติดตั้งได้ ในขณะนี้ PG ตามการออกแบบการติดตั้ง PW, 0 สำหรับแรงลมในการติดตั้ง
3.ปท

หลักการคำนวณเบื้องต้น

เพื่อให้มั่นใจว่าเครนทำงานได้ตามปกติและปลอดภัย โครงสร้างโลหะและกลไกของส่วนประกอบควรเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความมั่นคงแข็งแรงและความแข็ง ข้อกำหนดด้านความแข็งแรงและเสถียรภาพหมายถึงส่วนประกอบโครงสร้างในการรับน้ำหนักที่เกิดจากแรงภายในไม่ควรเกินความจุแบริ่งที่อนุญาต (หมายถึงความแข็งแรง ความแข็งแรงเมื่อยล้า และความเสถียรของความจุแบริ่งที่อนุญาต) ข้อกำหนดด้านความแข็งหมายความว่าการเสียรูปที่เกิดจากโครงสร้างภายใต้การกระทำของโหลดไม่ควรเกินค่าการเปลี่ยนรูปที่อนุญาต และระยะเวลาการแกว่งตัวของโครงสร้างไม่ควรเกินระยะเวลาการสั่นสะเทือนที่อนุญาต

ส่วนประกอบของเครนและโครงสร้างโลหะควรคำนวณดังต่อไปนี้: 1 การคำนวณความล้า การสึกหรอ หรือความร้อน: 2 การคำนวณความแข็งแรง 3. ตรวจสอบความแข็งแกร่ง ด้วยการคำนวณทั้งสามประเภทนี้ โหลดที่คำนวณได้ของเครนจะมีการผสมผสานกันสามแบบดังต่อไปนี้:

1. การคำนวณอายุการใช้งาน (ความทนทาน) โหลดคลาส I โหลดนี้ใช้ในการคำนวณความทนทาน การสึกหรอ หรือการเกิดความร้อนของชิ้นส่วนหรือโครงสร้างโลหะ คำนวณตามโหลดที่เท่ากันในการทำงานปกติ ไม่เพียงแต่คำนวณขนาดของโหลด แต่ยังคำนึงถึงเวลาการทำงานด้วย
   สำหรับชิ้นส่วนสถาบันและโครงสร้างโลหะที่ต้องรับน้ำหนักแปรผัน การคำนวณความล้าควรทำเมื่อจำนวนรอบการเปลี่ยนแปลงความเค้นสูงเพียงพอ การคำนวณความล้าไม่จำเป็นเมื่อจำนวนรอบการเปลี่ยนแปลงความเค้นต่ำหรือต่ำมาก ระดับการทำงานคือส่วนประกอบโครงสร้างโลหะเครนระดับ A6, A7, A8 และชิ้นส่วนของสถาบันควรได้รับการทดสอบความล้า
2. การคำนวณกำลังโหลดโหลดคลาส II โหลดประเภทนี้ใช้ในการคำนวณความแข็งแรงของชิ้นส่วนหรือโครงสร้างโลหะ การบีบอัดและการดัดงอของส่วนประกอบระนาบ ความแข็งแกร่งของส่วนประกอบโครงสร้าง ความเสถียรโดยรวมของเครนและแรงดันล้อ ตามโหลดสูงสุดของสถานะการทำงานเพื่อความแข็งแรง การคำนวณ กำหนดภาระการคำนวณความแข็งแรง ควรเลือกเป็นชุดค่าผสมที่ไม่น่าพอใจที่สุดที่อาจเกิดขึ้น
3. การคำนวณโหลดโหลดคลาส III โหลดประเภทนี้ใช้เพื่อตรวจสอบเครนของอุปกรณ์บางชนิด (เช่น ที่หนีบราง) กลไกการดึง การรองรับบางส่วนของอุปกรณ์ที่หมุน และโครงสร้างโลหะของความแข็งแรงและเสถียรภาพของส่วนประกอบ ตลอดจนความเสถียรโดยรวมของ เครนตามโหลดที่ไม่ทำงานสูงสุดและโหลดพิเศษ (โหลดการติดตั้ง โหลดการขนส่ง และโหลดกระแทก ฯลฯ) สำหรับการคำนวณความแข็งแรง

ในการจัดการอุบัติเหตุของเครน อุบัติเหตุที่เกิดจากการทำลายโครงสร้างโลหะและชิ้นส่วนของกลไก ควรทำการคำนวณที่จำเป็น การคำนวณตามเงื่อนไขการทำงานจริงของโหลดจริง

วิธีการคำนวณ

การคำนวณเครนในปัจจุบันโดยใช้วิธีความเค้นที่อนุญาต กล่าวคือ ในการคำนวณกำลังจนถึงขีดจำกัดผลผลิตของวัสดุ ในการคำนวณความเสถียรเพื่อรักษาเสถียรภาพของความเค้นวิกฤติ ในการคำนวณความแข็งแรงเมื่อยล้าจนถึงขีดจำกัดความแข็งแรงเมื่อยล้าหารด้วยความปลอดภัยบางประการ ปัจจัยและรับความแข็งแรง ความมั่นคง และความเหนื่อยล้าของความเครียดที่อนุญาต ส่วนประกอบโครงสร้างของความเค้นที่คำนวณได้จะต้องไม่เกินค่าที่อนุญาตที่สอดคล้องกัน

วิธีการคำนวณความเค้นที่อนุญาตคือ: ตามโหลดการคำนวณที่สอดคล้องกันเพื่อกำหนดความเค้นที่คำนวณได้ ตามคุณสมบัติทางกลของวัสดุที่ใช้ในการกำหนดขีดจำกัดของความแข็งแรง แล้วเปรียบเทียบ เพื่อให้ขีดจำกัดของความแข็งแรงและอัตราส่วนความเค้นที่คำนวณได้ เท่ากับหรือมากกว่าปัจจัยด้านความปลอดภัย การตรวจสอบความแข็งแรงต้องเป็นไปตามความไม่เท่าเทียมกัน:

ปัจจัยด้านความปลอดภัย

เงื่อนไขพื้นฐานของการคำนวณกำลังและการคำนวณความล้าคือ ความเค้นที่คำนวณได้ของหน้าตัดที่เป็นอันตรายของชิ้นส่วนจะต้องไม่มากกว่าค่าความเค้นที่อนุญาต กล่าวคือ ค่าพหุคูณที่น้อยกว่าค่าความเค้นสุดท้ายของวัสดุ และค่าพหุคูณนี้คือ ปัจจัยด้านความปลอดภัย.

การเลือกปัจจัยด้านความปลอดภัยควรมั่นใจในความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ ความทนทาน และการใช้วัสดุอย่างเต็มที่ เพื่อให้บรรลุเทคโนโลยีขั้นสูง ประหยัด และสมเหตุสมผล ชิ้นส่วนเครนหรือส่วนประกอบของปัจจัยด้านความปลอดภัยสามารถคำนวณได้ตามสูตรต่อไปนี้:

k=1+k1+k2

ในสูตร:

1. k1 - พิจารณากำลังสำรองขั้นต่ำของวัสดุซึ่งสัมพันธ์กับความสำคัญของชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบที่คำนวณได้และความแม่นยำของการคำนวณโหลดและความเค้น
2. k2 - การพิจารณาความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของวัสดุ ข้อบกพร่องภายในที่เป็นไปได้ ตลอดจนข้อผิดพลาดระหว่างขนาดจริงกับขนาดการออกแบบ และปัจจัยอื่น ๆ

เมื่อเครนเสียหายบางส่วนจะทำให้สิ่งของหล่น เครนหล่น ส่วนที่หมุนพลิกคว่ำ เครนพลิกคว่ำ หรือเมื่อเครนชนกับสต็อปเปอร์หรือเครนข้างเคียงจะทำให้เกิดการกระแทกอย่างรุนแรง ชิ้นส่วนดังกล่าวควรมีปัจจัยด้านความปลอดภัยสูงกว่า เมื่อเครนบางส่วนถูกทำลายหลังจากเครนหยุดทำงานเท่านั้น ค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยจะลดลง สำหรับการตีขึ้นรูปและชิ้นส่วนรีดอาจใช้ค่าที่ต่ำกว่า สำหรับการหล่อควรใช้ค่าที่สูงกว่า

1. การคำนวณโครงสร้างโลหะของปัจจัยด้านความปลอดภัย ชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะของเครนควรมีความแข็งแรง ความแข็ง การคำนวณความเสถียร โดยทั่วไปไม่คำนึงถึงอิทธิพลของพลาสติกของวัสดุ ระดับการทำงานคือ A6, A7, A8 ส่วนประกอบระดับควรคำนวณความเมื่อยล้า การคำนวณโครงสร้างของปัจจัยด้านความปลอดภัยสามารถดูได้ในตารางที่ 5-14

2. ปัจจัยด้านความปลอดภัยในการคำนวณชิ้นส่วน การคำนวณกำลังของชิ้นส่วน รวมถึงการคำนวณกำลังคงที่และการคำนวณอายุของทั้งสองประเภท การคำนวณความแข็งแรงแบบสถิตรวมถึงการคำนวณชิ้นส่วนของการแตกหักแบบเปราะและการเสียรูปของพลาสติก การคำนวณอายุการใช้งานรวมถึงการคำนวณความแข็งแรงของความล้าและชิ้นส่วนแรงเสียดทานแบบเลื่อนที่ครอบคลุมการคำนวณการสึกหรอ การคำนวณส่วนประกอบของปัจจัยด้านความปลอดภัยสามารถดูได้ในตารางที่ 5-15 จุดอันตรายในการคำนวณความเค้นด้วยวิธีกลศาสตร์ปกติของวัสดุ ความเค้นประกอบตามทฤษฎีกำลังที่เหมาะสมที่จะสังเคราะห์

หมายเหตุ: สำหรับการขนส่งสินค้าโลหะหลอมเหลวและสินค้าอันตรายและปัจจัยด้านความปลอดภัยของเครนที่สำคัญโดยเฉพาะอื่น ๆ ควรเพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสม

ปัจจัยที่ส่งผลต่อปริมาณการทำงานที่ปลอดภัยของเครน

การคำนวณภาระด้านความปลอดภัยในการทำงานเกี่ยวข้องกับปัจจัยหลายประการ ได้แก่:

• ความแข็งแรงของโครงสร้างของเครน: ส่วนประกอบหลักของเครน เช่น บูม แขนค้ำ ตะขอ เชือกลวด ฯลฯ จะต้องแข็งแรงพอที่จะรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้น้ำหนักบรรทุก
• ความมั่นคง: เครนจะต้องคงที่เมื่อยกของหนักเพื่อป้องกันการพลิกคว่ำ โหลดการทำงานที่ปลอดภัยคำนึงถึงการออกแบบและโครงสร้างของเครนเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรภายใต้น้ำหนักบรรทุก
• ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม: สภาพแวดล้อมที่เครนทำงาน เช่น ความเร็วลมและสภาพพื้นดิน อาจส่งผลต่อความปลอดภัยได้ ปริมาณการทำงานที่ปลอดภัยคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย
• โหมดการทำงานและมุม: โหมดการทำงานของเครน (เช่น การยกในแนวตั้ง การเคลื่อนที่ในแนวนอน ฯลฯ) และมุมของน้ำหนักบรรทุกยังส่งผลต่อการคำนวณภาระด้านความปลอดภัยในการทำงานด้วย
• น้ำหนักบรรทุกเพิ่มเติม: โดยทั่วไปน้ำหนักบรรทุกเพื่อความปลอดภัยในการทำงานจะคำนึงถึงน้ำหนักบรรทุกเพิ่มเติมที่เป็นไปได้ เช่น แรงลม น้ำหนักของเครื่องกระจาย ฯลฯ น้ำหนักบรรทุกเพื่อความปลอดภัยในการทำงานจะคำนวณตามปัจจัยต่อไปนี้
• ข้อมูลและมาตรฐานของผู้ผลิต: ผู้ผลิตเครนมักจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับภาระด้านความปลอดภัยในการทำงานตามมาตรฐานและข้อบังคับที่เกี่ยวข้อง ข้อมูลเหล่านี้ควรใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงที่สำคัญสำหรับการคำนวณ

การคำนวณน้ำหนักบรรทุกที่ปลอดภัยในการทำงานของเครนเป็นขั้นตอนสำคัญในการรับรองความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานและอุปกรณ์ เมื่อใช้งานเครน ไม่ควรเกินภาระการทำงานที่ปลอดภัยเพื่อป้องกันอุบัติเหตุ อุปกรณ์เสียหาย หรือการบาดเจ็บของบุคลากร เมื่อจำเป็น ให้ปรึกษาวิศวกรมืออาชีพหรืออาศัยข้อกำหนดทางเทคนิคที่ผู้ผลิตให้มาเพื่อคำนวณและยืนยันปริมาณการทำงานที่ปลอดภัยอย่างแม่นยำ