叉車配置屬具后允許起重量的確定及過載保護

 

    關鍵詞：叉車屬具起重量過載保護

 

    叉車是根據標準貨叉及額定起重量來進行設計的。由于屬具是叉車制成后配置且重量一般比原來使用的貨叉大，載荷中心也有所不同，致使整個叉車系統的重心改變。為保證叉車工作安全可靠，在不改變叉車本體結構及諸安全指標前提下，應對配置屬具后叉車的允許起重量重新確定。目前，叉車屬具種類不斷增加，正確低確定叉車配置屬具后的允許起重量，對于保證叉車的安全使用，充分利用叉車的起重能力，具有非常重要的意義。

 

    1根據穩定性原則確定允許起重量

 

    叉車換用屬具前后所承受的載荷不得超過許用值，即各零部件所受最大載荷力矩不變。此時，可通過穩定性計算確定使用屬具后的允許起重量。以叉車前輪中心為基準，使叉車額定起重量及取下的標準貨叉自重對前軸中心的力矩與新的允許起重量及換上的屬具自重對同一中心的力矩相等。（參見圖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——對新屬具規定的載荷中心至原貨叉垂直段前表面的水平距離

 

    Qx——配置屬具時允許起重量

 

    由式（1-2）可得叉車配置屬具后允許起重量。

 

    叉車在此種允許起重量下工作，不會對整機性能造成損壞，同原來使用標準貨叉時一樣。該種方法可作為叉車配置屬具后確定允許起重量的基本原則。

 

    2根據構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，可由該式確定新的允許確定起重量。如果載荷中心距減小，達到Scx小于Sc時，利用式（1-2）得出的新的允許起重量有可能會大于原來的額定起重量。這種情況，在叉車實際作業中是絕對不允許的。因為門架構件、起升鏈條、起升液壓缸、驅動橋的承載部分以及多路閥等液壓系統的許用安全系數都不宜改變。叉車整體設計時，各構件只構成對叉車在額定載荷下的安全保障。因此，在這種條件下，可根據叉車及構件在配置屬具前后承受載荷應相等的原則來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配置屬具后新的允許起重量。

 

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

 

    3綜合分析

 

    根據式（1-2）和式（2-2）可大致作出Q、Qx、Qy與Sc、Scx的關系圖形，見圖2。圖中，Q曲線為在原來使用貨叉情況下的載荷曲線；Qx為按照式（1-2）計算得出的叉車配置屬具后新的允許載荷曲線；Qy為按照式（2-2）計算得出的新的允許載荷曲線。

 

    各曲線相交于下方的陰影部分為安全區域，即配置屬具后叉車的允許載荷范圍。

 

    按照圖形可得出以下幾種情況：

 

    （1）當Scx>Sc時利用式（1-2）來計算新的允許起重量，其限制性最強，因其得出的Qx值最小，安全系數最好。

 

    （2）當Scx>Sc時，利用式（2-2）來計算新的允許起重量，其限制性最強，因其得出的Qy值對叉車工作運行具有最佳保險值，不會對叉車造成損壞。

 

    （3）當Scx與Sc相近時，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）來計算，然后取小值作為允許起重量。

 

    4叉車在不同載荷中心距下的過載保護

 

    由前述分析進而可知，同樣的貨物，當其重心處于貨叉長度方向上的不同位置時，對叉車承載能力的影響是不同的。當貨物重量未知時，用叉車起升作業，則有過載的危險。下面分三種情況來討論。

 

    假設貨物的重量大于叉車的額定起重量。

 

    （1）貨物重心距貨叉垂直表面水平距離小于叉車載荷中心距。

 

    此時，由式（2-2）并圖2可知，叉車的起重能力為：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載荷中心距。

 

    此時，Scx=Sc,由式（1-2）、式（2-2）并圖2可知，叉車的起重能力為：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載荷中心距。

 

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