Tin tức

Tải trọng làm việc an toàn của cần cẩu là bao nhiêu?

Tải trọng làm việc an toàn của cần trục là trọng lượng tối đa mà cần trục có thể mang một cách an toàn khi được thiết kế hoặc chế tạo. Giới hạn trọng lượng này được thiết kế để đảm bảo vận hành cầu trục an toàn và ngăn ngừa tai nạn do vận hành quá tải. Điều này được xác định bằng cách xem xét nhiều yếu tố và tiêu chí khác nhau để đảm bảo rằng cần trục có thể duy trì sự ổn định và an toàn trong quá trình vận hành. Tải trọng làm việc an toàn là một trong những thông số quan trọng trong thiết kế và sử dụng cầu trục, đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị.

định nghĩa Wikipedia

Tải trọng làm việc an toàn (SWL), đôi khi được gọi là Tải trọng làm việc bình thường (NWL), là lực an toàn tối đa có thể được tác dụng bởi thiết bị nâng, thiết bị nâng hoặc phụ tùng khi nâng, treo hoặc hạ một khối lượng nhất định mà không cần sợ vỡ. Nó thường được nhà sản xuất đánh dấu trên thiết bị. Đó là kết quả của việc chia Độ bền đứt tối thiểu (MBS), còn được gọi là Tải trọng đứt tối thiểu (MBL), cho hệ số an toàn, thường nằm trong khoảng từ 4 đến 6 đối với thiết bị nâng. Nếu thiết bị gây nguy hiểm đến tính mạng con người thì hệ số an toàn có thể lên tới 10:1 hoặc 10:1.

Giới hạn tải làm việc (WLL) là tải làm việc tối đa do nhà sản xuất thiết kế. Lực do tải trọng này biểu thị nhỏ hơn nhiều so với lực cần thiết để làm cho thiết bị nâng bị hỏng hoặc bị hỏng. WLL được tính bằng cách chia MBL cho Hệ số an toàn (SF). Ví dụ: nếu sử dụng hệ số an toàn 5 (5:1, 5 đến 1 hoặc 1/5), thì SWL hoặc WLL cho xích có tải trọng chính là 2000 lbf (8,89 kN) sẽ là 400 lbf ( 1,78 kN).

Tiêu chuẩn hiện hành của Hoa Kỳ về Thiết bị nâng và xử lý là tài liệu tham khảo (1), trong đó nêu rõ Tiêu chí lựa chọn linh kiện và kết cấu tối thiểu ASME B30.20 cũng như linh kiện điện cho Thiết bị nâng có móc. Các điều khoản của tiêu chuẩn này có thể áp dụng cho việc thiết kế hoặc sửa đổi các thiết bị nâng dưới móc.

Vì thế:

WLL = MBL / SF

Các tiêu chuẩn SWL không còn được sử dụng để xác định khả năng chịu tải tối đa của thiết bị vì chúng quá mơ hồ và dễ vướng vào các vấn đề pháp lý. Tiêu chuẩn của Mỹ và Châu Âu chuyển sang tiêu chí “Giới hạn tải trọng làm việc” ngay sau đó.

Cách tính tải trọng làm việc an toàn của cần cẩu

Tải trọng tác dụng lên cần trục được chia thành ba loại: tải trọng cơ bản, tải trọng bổ sung và tải trọng đặc biệt.

1. Tải cơ bản

Tải trọng cơ bản là tải trọng luôn hoặc thường xuyên tác dụng lên tải trọng kết cấu cầu trục, bao gồm tải trọng bản tải, tải trọng nâng, tải trọng quán tính cũng như xét đến các hệ số tải trọng động (l, 2, 4) và tải trọng tĩnh tương ứng nhân với tải trọng động. hiệu ứng tải. Đối với một số cần trục có gầu (thùng) hoặc hoạt động bằng đĩa điện từ, cần được coi là kết quả của việc dỡ tải đột ngột do hiệu ứng sa thải tải động tạo ra.

2. Tải bổ sung

Tải trọng bổ sung đề cập đến cần trục trong điều kiện hoạt động bình thường của kết cấu bởi vai trò không tái diễn của tải trọng. Bao gồm tải trọng gió tối đa tác động lên kết cấu của cần trục trong điều kiện làm việc, lực ngang của cần trục khi vận hành nghiêng, cũng như theo tình hình thực tế đã quyết định xem xét tải nhiệt độ, tải băng tuyết và một số tải trọng quá trình.

3. Tải trọng đặc biệt

Tải trọng đặc biệt đề cập đến cần trục ở trạng thái không làm việc, kết cấu có thể phải chịu tải trọng tối đa hoặc ở trạng thái làm việc của kết cấu đôi khi phải chịu tải trọng bất lợi. Trước đây, chẳng hạn như kết cấu phải chịu trạng thái không hoạt động của tải trọng gió tối đa, tải trọng thử nghiệm, cũng như theo tình hình thực tế, quyết định xem xét việc lắp đặt tải, tải trọng địa chấn và tải trọng quá trình nhất định, v.v.; cái sau, chẳng hạn như cần trục ở trạng thái làm việc khi chịu tải trọng va chạm, v.v.

• Chỉ xét tổ hợp tải trọng cơ bản cho tổ hợp I.
• Xét tổ hợp tải trọng cơ bản và tải trọng bổ sung là tổ hợp Ⅱ.
• Xét tổ hợp tải trọng cơ bản và tải trọng đặc biệt hoặc ba loại tải trọng được kết hợp để tạo thành tổ hợp Ⅲ.

Các loại tổ hợp tải trọng khác nhau là cơ sở ban đầu để tính toán độ bền và độ ổn định của kết cấu, đồng thời các hệ số an toàn về cường độ và độ ổn định phải được thỏa mãn với các giá trị quy định của ba loại tổ hợp tải trọng I, III và III, và độ bền mỏi chỉ là tính theo tổ hợp tải trọng I.

Ghi chú:

1. Đối với tổ hợp Ⅱ, cần xét đến ảnh hưởng của gió đến thời gian khởi động (phanh) khi tính PH2.
2. Sự kết hợp Ⅲa cũng có thể được sử dụng cho các điều kiện lắp đặt, tại thời điểm này PG theo thiết kế lắp đặt, PW, 0 cho tải trọng gió lắp đặt.
3.Pdt

Nguyên tắc cơ bản của tính toán

Để đảm bảo cần trục hoạt động bình thường và an toàn, cấu trúc kim loại và cơ chế của các bộ phận phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền và độ cứng. Yêu cầu về độ bền và độ ổn định là các thành phần kết cấu chịu tải trọng do nội lực tạo ra không được vượt quá khả năng chịu lực cho phép (đề cập đến độ bền, độ bền mỏi và độ ổn định của khả năng chịu lực cho phép); Yêu cầu về độ cứng có nghĩa là biến dạng do kết cấu tạo ra dưới tác dụng của tải trọng không được vượt quá giá trị biến dạng cho phép và chu kỳ tự dao động của kết cấu không được vượt quá chu kỳ rung cho phép.

Các bộ phận của cần trục và kết cấu kim loại phải được tính toán như sau: ① tính toán độ mỏi, hao mòn hoặc nhiệt:② Tính toán độ bền; ③ Kiểm tra sức mạnh. Với ba kiểu tính toán này, tải trọng tính toán của cầu trục có ba tổ hợp sau:

1. Tính toán tuổi thọ (độ bền) của tải loại I. Tải trọng này được sử dụng để tính toán độ bền, độ hao mòn hoặc khả năng sinh nhiệt của các bộ phận hoặc kết cấu kim loại. Tính toán theo tải tương đương trong hoạt động bình thường, không chỉ tính toán kích thước của tải mà còn tính đến thời gian tác dụng của chúng.
   Đối với các bộ phận thể chế và kết cấu kim loại chịu tải trọng thay đổi, cần thực hiện tính toán độ mỏi khi số chu kỳ thay đổi ứng suất đủ cao; không cần tính toán độ mỏi khi số chu kỳ thay đổi ứng suất thấp hoặc rất thấp. Cấp độ làm việc là cấp độ A6, A7, A8 của các bộ phận kết cấu kim loại của cầu trục và các bộ phận thể chế cần được kiểm tra độ mỏi.
2. Tính toán cường độ tải trọng cấp II. Loại tải trọng này dùng để tính toán độ bền của các bộ phận hoặc kết cấu kim loại, các bộ phận chịu nén và uốn phẳng về độ ổn định, độ cứng của các bộ phận kết cấu, độ ổn định tổng thể của cầu trục và áp suất bánh xe, theo tải trọng lớn nhất của trạng thái làm việc đối với cường độ. phép tính. Xác định tải trọng tính toán cường độ, cần chọn tổ hợp tải trọng bất lợi nhất có thể xảy ra.
3. Tính toán tải trọng cấp III. Loại tải trọng này được sử dụng để kiểm tra cần trục của một số thiết bị nhất định (chẳng hạn như kẹp ray), cơ cấu nâng, đỡ một số bộ phận nhất định của thiết bị quay và kết cấu kim loại về độ bền và độ ổn định của các bộ phận, cũng như độ ổn định tổng thể của cần trục, theo tải trọng không làm việc tối đa và tải trọng đặc biệt (tải trọng lắp đặt, tải trọng vận chuyển và tải trọng va đập, v.v.) để tính toán cường độ.

Khi xử lý tai nạn cần trục, tai nạn do kết cấu kim loại và các bộ phận của cơ cấu bị phá hủy, cần thực hiện các tính toán cần thiết. Tính toán, theo điều kiện làm việc thực tế của tải thực tế.

Phương pháp tính toán

Việc tính toán cầu trục hiện tại sử dụng phương pháp ứng suất cho phép, nghĩa là trong tính toán cường độ đến giới hạn chảy của vật liệu, trong tính toán độ ổn định để ổn định ứng suất tới hạn, trong tính toán độ bền mỏi đến giới hạn độ bền mỏi chia cho một độ an toàn nhất định hệ số và có được độ bền, độ ổn định và độ bền mỏi của ứng suất cho phép. Các thành phần kết cấu của ứng suất tính toán không được vượt quá giá trị cho phép tương ứng.

Phương pháp ứng suất cho phép của các bước tính toán là: theo tải trọng tính toán tương ứng để xác định ứng suất tính toán, theo tính chất cơ lý của vật liệu dùng để xác định giới hạn cường độ, sau đó so sánh sao cho giới hạn cường độ và tỷ số ứng suất tính toán. bằng hoặc lớn hơn hệ số an toàn. Kiểm tra độ bền phải thỏa mãn bất đẳng thức:

Yếu tố của sự an toàn

Điều kiện cơ bản của tính toán độ bền và tính toán độ mỏi là ứng suất tính toán của mặt cắt ngang nguy hiểm của bộ phận không được lớn hơn ứng suất cho phép, tức là bội số nhỏ hơn ứng suất giới hạn của vật liệu và bội số này là yếu tố an toàn.

Việc lựa chọn hệ số an toàn phải đảm bảo an toàn, tin cậy, bền bỉ, tận dụng tối đa vật liệu, đạt công nghệ tiên tiến, kinh tế và hợp lý. Các bộ phận hoặc thành phần của cầu trục có hệ số an toàn có thể được tính theo công thức sau:

k=1+k1+k2

Trong công thức:

1. k1 - xem xét mức dự trữ cường độ tối thiểu của vật liệu, liên quan đến tầm quan trọng của các bộ phận hoặc bộ phận được tính toán và độ chính xác của việc tính toán tải trọng và ứng suất;
2. k2 - xem xét tính không đồng nhất của vật liệu, các khuyết tật bên trong có thể xảy ra, cũng như sai số giữa kích thước thực tế và kích thước thiết kế cũng như các yếu tố khác.

Khi một số bộ phận của cần trục bị hư hỏng sẽ khiến các vật dụng rơi, rơi cần trục, bộ phận quay bị lật, cần trục bị lật hoặc khi cần trục va vào nút chặn hoặc các cần trục lân cận sẽ gây ra va đập mạnh thì các bộ phận đó phải có hệ số an toàn cao hơn; khi một số bộ phận của cần trục chỉ bị phá hủy sau khi cần trục ngừng hoạt động thì hệ số an toàn có thể được hạ xuống. Đối với các bộ phận rèn và cán có thể lấy giá trị thấp hơn; để đúc nên có giá trị cao hơn.

1. Tính toán kết cấu kim loại hệ số an toàn. Các bộ phận cấu trúc kim loại của cần cẩu phải có độ bền, độ cứng, tính toán ổn định, thường không xem xét đến ảnh hưởng dẻo của vật liệu. Mức độ làm việc là các thành phần có cấp độ A6, A7, A8 nên được tính toán mỏi. Kết cấu tính toán hệ số an toàn được trình bày trong Bảng 5-14.

2. Hệ số an toàn khi tính toán chi tiết. Tính toán độ bền của các bộ phận bao gồm tính toán cường độ tĩnh và tính toán tuổi thọ của hai loại. Tính toán độ bền tĩnh bao gồm việc tính toán các phần gãy giòn và biến dạng dẻo; tính toán tuổi thọ bao gồm các phần tính toán độ bền mỏi và tính toán độ mòn của phần ma sát trượt. Thành phần tính toán hệ số an toàn được trình bày trong Bảng 5-15. điểm nguy hiểm của việc tính toán ứng suất bằng các phương pháp cơ học thông thường của vật liệu, ứng suất tổ hợp theo lý thuyết cường độ thích hợp cần tổng hợp.

Lưu ý: Đối với việc vận chuyển kim loại nóng chảy và hàng nguy hiểm và hệ số an toàn cần cẩu đặc biệt quan trọng khác cần được tăng lên một cách thích hợp.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tải trọng làm việc an toàn của cần cẩu

Việc tính toán tải trọng an toàn lao động liên quan đến một số yếu tố, bao gồm:

• Độ bền kết cấu của cần trục: Các bộ phận chính của cần trục, chẳng hạn như cần, chân chống, móc, dây cáp, v.v., phải đủ chắc chắn để duy trì tính nguyên vẹn của cấu trúc dưới tải trọng.
• Tính ổn định: Cần trục phải duy trì ổn định khi nâng tải để tránh bị lật. Tải trọng làm việc an toàn có tính đến thiết kế và kết cấu của cần trục để đảm bảo sự ổn định dưới tải trọng.
• Các yếu tố môi trường: Môi trường mà cần cẩu hoạt động, chẳng hạn như tốc độ gió và điều kiện mặt đất, có thể ảnh hưởng đến sự an toàn của cần cẩu. Tải trọng làm việc an toàn có tính đến các yếu tố này để đảm bảo vận hành an toàn trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.
• Phương thức hoạt động và góc: Phương thức hoạt động của cần trục (ví dụ như nâng thẳng đứng, chuyển động ngang…) và góc của tải trọng cũng ảnh hưởng đến việc tính tải trọng an toàn công trình.
• Tải trọng bổ sung: Tải trọng an toàn công trình thường tính đến các tải trọng bổ sung có thể có, ví dụ tải trọng gió, trọng lượng của máy rải,… Tải trọng an toàn công trình được tính toán dựa trên các yếu tố sau:
• Dữ liệu và tiêu chuẩn của nhà sản xuất: Nhà sản xuất cầu trục thường cung cấp thông tin về tải trọng an toàn công trình theo các tiêu chuẩn và quy định liên quan. Những dữ liệu này nên được sử dụng như một tài liệu tham khảo quan trọng cho việc tính toán.

Tính toán tải trọng an toàn làm việc của cần trục là một bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị. Khi vận hành cần cẩu, không bao giờ được vượt quá tải trọng làm việc an toàn của nó để ngăn ngừa tai nạn, hư hỏng thiết bị hoặc thương tích cho con người. Khi cần, hãy tham khảo ý kiến của kỹ sư chuyên nghiệp hoặc dựa vào các thông số kỹ thuật do nhà sản xuất cung cấp để tính toán và xác nhận chính xác tải trọng làm việc an toàn.