叉車(chē)配置屬具后允許起重量的確定及過(guò)載保護(hù)

 

    關(guān)鍵詞：叉車(chē)屬具起重量過(guò)載保護(hù)

 

    叉車(chē)是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貨叉及額定起重量來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。由于屬具是叉車(chē)制成后配置且重量一般比原來(lái)使用的貨叉大，載荷中心也有所不同，致使整個(gè)叉車(chē)系統(tǒng)的重心改變。為保證叉車(chē)工作安全可靠，在不改變叉車(chē)本體結(jié)構(gòu)及諸安全指標(biāo)前提下，應(yīng)對(duì)配置屬具后叉車(chē)的允許起重量重新確定。目前，叉車(chē)屬具種類(lèi)不斷增加，正確低確定叉車(chē)配置屬具后的允許起重量，對(duì)于保證叉車(chē)的安全使用，充分利用叉車(chē)的起重能力，具有非常重要的意義。

 

    1根據(jù)穩(wěn)定性原則確定允許起重量

 

    叉車(chē)換用屬具前后所承受的載荷不得超過(guò)許用值，即各零部件所受最大載荷力矩不變。此時(shí)，可通過(guò)穩(wěn)定性計(jì)算確定使用屬具后的允許起重量。以叉車(chē)前輪中心為基準(zhǔn)，使叉車(chē)額定起重量及取下的標(biāo)準(zhǔn)貨叉自重對(duì)前軸中心的力矩與新的允許起重量及換上的屬具自重對(duì)同一中心的力矩相等。（參見(jiàn)圖1）可推出：

 

    則式中Q——額定起重量

 

    Sc——載荷中心距

 

    a——貨叉重量

 

    Gc——貨叉重量

 

    Gcx——新屬具的重量

 

    Sbc——新屬具重心至垂直前表面水平距離

 

    Sbx——新屬具重心至貨叉前表面水平距離

 

    Z——貨叉垂直段后表面至前軸的水平距離

 

    Scx——對(duì)新屬具規(guī)定的載荷中心至原貨叉垂直段前表面的水平距離

 

    Qx——配置屬具時(shí)允許起重量

 

    由式（1-2）可得叉車(chē)配置屬具后允許起重量。

 

    叉車(chē)在此種允許起重量下工作，不會(huì)對(duì)整機(jī)性能造成損壞，同原來(lái)使用標(biāo)準(zhǔn)貨叉時(shí)一樣。該種方法可作為叉車(chē)配置屬具后確定允許起重量的基本原則。

 

    2根據(jù)構(gòu)件承載原則確定允許起重量

 

    在第一條中，由式（1-2）可得出：假如新的載荷中心距Scx大于原載荷中心距Sc時(shí)，可由該式確定新的允許確定起重量。如果載荷中心距減小，達(dá)到Scx小于Sc時(shí)，利用式（1-2）得出的新的允許起重量有可能會(huì)大于原來(lái)的額定起重量。這種情況，在叉車(chē)實(shí)際作業(yè)中是絕對(duì)不允許的。因?yàn)殚T(mén)架構(gòu)件、起升鏈條、起升液壓缸、驅(qū)動(dòng)橋的承載部分以及多路閥等液壓系統(tǒng)的許用安全系數(shù)都不宜改變。叉車(chē)整體設(shè)計(jì)時(shí)，各構(gòu)件只構(gòu)成對(duì)叉車(chē)在額定載荷下的安全保障。因此，在這種條件下，可根據(jù)叉車(chē)及構(gòu)件在配置屬具前后承受載荷應(yīng)相等的原則來(lái)確定新的允許起重量。即可得出下式：

 

    上式中，Qy為由該種原則確定的叉車(chē)配置屬具后新的允許起重量。

 

    叉車(chē)在此允許起重量下工作仍能保持原有的性能，該種方法為叉車(chē)配置屬具后確定允許起重量的必要原則。

 

    3綜合分析

 

    根據(jù)式（1-2）和式（2-2）可大致作出Q、Qx、Qy與Sc、Scx的關(guān)系圖形，見(jiàn)圖2。圖中，Q曲線(xiàn)為在原來(lái)使用貨叉情況下的載荷曲線(xiàn)；Qx為按照式（1-2）計(jì)算得出的叉車(chē)配置屬具后新的允許載荷曲線(xiàn)；Qy為按照式（2-2）計(jì)算得出的新的允許載荷曲線(xiàn)。

 

    各曲線(xiàn)相交于下方的陰影部分為安全區(qū)域，即配置屬具后叉車(chē)的允許載荷范圍。

 

    按照?qǐng)D形可得出以下幾種情況：

 

    （1）當(dāng)Scx>Sc時(shí)利用式（1-2）來(lái)計(jì)算新的允許起重量，其限制性最強(qiáng)，因其得出的Qx值最小，安全系數(shù)最好。

 

    （2）當(dāng)Scx>Sc時(shí)，利用式（2-2）來(lái)計(jì)算新的允許起重量，其限制性最強(qiáng)，因其得出的Qy值對(duì)叉車(chē)工作運(yùn)行具有最佳保險(xiǎn)值，不會(huì)對(duì)叉車(chē)造成損壞。

 

    （3）當(dāng)Scx與Sc相近時(shí)，由于貨叉自重Gc與屬具自重Gcx影響較大，可以分別用式（1-2）和式（2-2）來(lái)計(jì)算，然后取小值作為允許起重量。

 

    4叉車(chē)在不同載荷中心距下的過(guò)載保護(hù)

 

    由前述分析進(jìn)而可知，同樣的貨物，當(dāng)其重心處于貨叉長(zhǎng)度方向上的不同位置時(shí)，對(duì)叉車(chē)承載能力的影響是不同的。當(dāng)貨物重量未知時(shí)，用叉車(chē)起升作業(yè)，則有過(guò)載的危險(xiǎn)。下面分三種情況來(lái)討論。

 

    假設(shè)貨物的重量大于叉車(chē)的額定起重量。

 

    （1）貨物重心距貨叉垂直表面水平距離小于叉車(chē)載荷中心距。

 

    此時(shí)，由式（2-2）并圖2可知，叉車(chē)的起重能力為：Q1=Q=Qy

 

    （2）貨物重心距貨叉垂直段前表面水平距離接近或近似叉車(chē)載荷中心距。

 

    此時(shí)，Scx=Sc,由式（1-2）、式（2-2）并圖2可知，叉車(chē)的起重能力為：Q2=Q=Qx

 

    （3）貨物重心距貨叉垂直段前表面水平距離大于叉車(chē)載荷中心距。

 

    此時(shí)，Scx>Sc,由式（1-2）并圖2可知，叉車(chē)的起重能力為：Q3=Qx