أحمال الرافعة: شرح الأحمال الساكنة والديناميكية
الرافعة تتعرض أثناء التشغيل لأنواع متعددة من الأحمال (مثل الأحمال الساكنة، الأحمال الديناميكية، الأحمال المتناوبة، أحمال الصدمات، أحمال الاهتزاز، وغيرها)، وتنتج عناصر التحمل والعناصر الهيكلية إجهادات وتشوهات مقابلة، وإذا تجاوزت حدًا معينًا ستفقد وظيفتها أو حتى تتعرض للتلف، مما يشكل خطرًا.
1,مقدمة عن أحمال الرافعة
أثناء تشغيل الرافعة، لا يقتصر تعقيد التحميل على تنوع أنواع الأحمال فحسب، بل يظهر أيضًا خصائص متغيرة السعة مع اختلاف ظروف عمل الرافعة. الحمل هو الأساس الأصلي لتحليل القوى في التشغيل الطبيعي للرافعة ومكوناتها، وهو أيضًا أساس التحليل لتحديد أسباب تلف المكونات أو الحوادث، ودقة تحديد الحمل سيكون لها تأثير مباشر على سلامة نتائج الحساب وصحة تحديد سبب الحادث.
2,مقدمة عن الأحمال الساكنة للرافعة
عندما تكون الرافعة في حالة سكون أو تشغيل مستقر، تتحمل الرافعة فقط الأحمال الساكنة مثل حمل الوزن الذاتي وحمل الرفع.
(1)حمل الوزن الذاتي PG، ويشمل جاذبية الهيكل المعدني للرافعة، والمعدات الميكانيكية، والمعدات الكهربائية، وكذلك الصوامع أو الناقلات الملحقة بالرافعة ومحتوياتها (باستثناء جاذبية حمل الرفع). يمكن النظر في طريقة تأثير الحمل بشكل منفصل، وفي الظروف العادية تعتبر أحمال المعدات الميكانيكية والكهربائية أحمالًا مركزة؛
(2)حمل الرفع PQ، ويشير إلى جاذبية جميع كتل الرفع، بما في ذلك جاذبية أكبر عنصر فعال مسموح برفعه، وجاذبية أجهزة الإمساك بالحمولة (مثل مجموعات البكرات السفلية، الخطافات، عوارض الرفع، القواديس، الحاويات، المغناطيسات الكهربائية للرفع، إلخ)، وجاذبية عناصر اللف المعلقة وغيرها من كتل المعدات أثناء الرفع. يمكن إهمال وزن حبل الرفع عندما يكون ارتفاع الرفع أقل من 50 مترًا.
3,مقدمة عن الأحمال الديناميكية للرافعة
الأحمال الديناميكية هي التأثيرات الديناميكية الناتجة عندما تتغير حالة حركة الرافعة، وهي أساس مهم لحساب القوة، ولها تأثير أيضًا على حساب التعب.
عندما لا تعمل الرافعة أو يكون الحمل معلقًا ساكنًا في الهواء، يكون حمل الوزن الذاتي وحمل الرفع في حالة سكون. عندما تعمل الرافعة، تتغير حالة الحركة، ويؤدي التأثير الديناميكي إلى زيادة قيمة الحمل الساكن الأصلي، والجزء المتزايد هو الحمل الديناميكي. تشمل الأحمال الديناميكية: أحمال القصور الذاتي الناتجة عن الوزن الذاتي وحمل الرفع أثناء الحركة المتغيرة السرعة للهيكل؛ وأحمال الصدمات الناتجة عن مرور العجلات عبر وصلات المسار غير المستوية أو اصطدام الأجزاء المتحركة بالمصدات؛ وأحمال الاهتزاز الناتجة عن أحمال القصور الذاتي وأحمال الصدمات التي تسبب اهتزاز النظام المرن للهيكل المعدني والآليات. ترتبط الأحمال الديناميكية باتجاه الحركة وسرعة العمل (التسارع)، وترتبط بالعوامل الهيكلية (مثل توزيع كتلة النظام، وصلابة النظام والتخميد، إلخ)، وترتبط بظروف الاستخدام (مثل حجم الأحمال الخارجية وقوانين تغيرها، ووجود أو عدم وجود صدمات، إلخ). لتسهيل الحساب، يُستخدم عادةً معامل الديناميكية (نسبة الحمل الديناميكي إلى الحمل الساكن). عند الاستخدام، يتم عادةً الرجوع إلى مواصفات تصميم الرافعات والأدلة ذات الصلة للاختيار وفقًا للظروف الفعلية.
الأسئلة الشائعة
س: ما الفرق بين الحمل الساكن والحمل الديناميكي للرافعة؟
ج: الحمل الساكن يشير إلى الحمل الذي تتحمله الرافعة في حالة السكون، بما في ذلك الوزن الذاتي ووزن الحمولة؛ الحمل الديناميكي يشير إلى الحمل الذي تتحمله الرافعة في ظروف التشغيل الديناميكية مثل التشغيل والكبح والرياح، ويُحسب عادةً بضرب الحمل الساكن في معامل الديناميكية (عادة 1.1~1.5). يعتمد التصميم الهيكلي على الحمل الديناميكي كأساس للتحقق.
س: ما هي المعايير المستخدمة في حساب أحمال الرافعة؟
ج: يتم حساب أحمال الرافعة وفقًا للمعيار GB/T 3811 "مواصفات تصميم الرافعات"، ويحدد هذا المعيار بالتفصيل طرق حساب أنواع الأحمال المختلفة ومبادئ توليف الأحمال. يُحسب حمل الرياح وفقًا لضغط الرياح الأساسي المحدد في GB/T 3811.
س: ما هي سعة الرفع المقدرة للرافعة؟
ج: سعة الرفع المقدرة هي أقصى وزن للبضائع يُسمح برفعه في ظل ظروف الاستخدام العادية للرافعة، ولا تشمل الوزن الذاتي للخطافات وأجهزة الإمساك. يُرمز لها بـ Gn، وهي المعلمة الأكثر أهمية في اختيار الرافعة واستخدامها.
