叉车配置属具后允许起重量的确定及过载保护

 

    关键词：叉车属具起重量过载保护

 

    叉车是根据标准货叉及额定起重量来进行设计的。由于属具是叉车制成后配置且重量一般比原来使用的货叉大，载荷中心也有所不同，致使整个叉车系统的重心改变。为保证叉车工作安全可靠，在不改变叉车本体结构及诸安全指标前提下，应对配置属具后叉车的允许起重量重新确定。目前，叉车属具种类不断增加，正确低确定叉车配置属具后的允许起重量，对于保证叉车的安全使用，充分利用叉车的起重能力，具有非常重要的意义。

 

    1根据稳定性原则确定允许起重量

 

    叉车换用属具前后所承受的载荷不得超过许用值，即各零部件所受最大载荷力矩不变。此时，可通过稳定性计算确定使用属具后的允许起重量。以叉车前轮中心为基准，使叉车额定起重量及取下的标准货叉自重对前轴中心的力矩与新的允许起重量及换上的属具自重对同一中心的力矩相等。（参见图1）可推出：

 

    则式中Q——额定起重量

 

    Sc——载荷中心距

 

    a——货叉重量

 

    Gc——货叉重量

 

    Gcx——新属具的重量

 

    Sbc——新属具重心至垂直前表面水平距离

 

    Sbx——新属具重心至货叉前表面水平距离

 

    Z——货叉垂直段后表面至前轴的水平距离

 

    Scx——对新属具规定的载荷中心至原货叉垂直段前表面的水平距离

 

    Qx——配置属具时允许起重量

 

    由式（1-2）可得叉车配置属具后允许起重量。

 

    叉车在此种允许起重量下工作，不会对整机性能造成损坏，同原来使用标准货叉时一样。该种方法可作为叉车配置属具后确定允许起重量的基本原则。

 

    2根据构件承载原则确定允许起重量

 

    在第一条中，由式（1-2）可得出：假如新的载荷中心距Scx大于原载荷中心距Sc时，可由该式确定新的允许确定起重量。如果载荷中心距减小，达到Scx小于Sc时，利用式（1-2）得出的新的允许起重量有可能会大于原来的额定起重量。这种情况，在叉车实际作业中是绝对不允许的。因为门架构件、起升链条、起升液压缸、驱动桥的承载部分以及多路阀等液压系统的许用安全系数都不宜改变。叉车整体设计时，各构件只构成对叉车在额定载荷下的安全保障。因此，在这种条件下，可根据叉车及构件在配置属具前后承受载荷应相等的原则来确定新的允许起重量。即可得出下式：

 

    上式中，Qy为由该种原则确定的叉车配置属具后新的允许起重量。

 

    叉车在此允许起重量下工作仍能保持原有的性能，该种方法为叉车配置属具后确定允许起重量的必要原则。

 

    3综合分析

 

    根据式（1-2）和式（2-2）可大致作出Q、Qx、Qy与Sc、Scx的关系图形，见图2。图中，Q曲线为在原来使用货叉情况下的载荷曲线；Qx为按照式（1-2）计算得出的叉车配置属具后新的允许载荷曲线；Qy为按照式（2-2）计算得出的新的允许载荷曲线。

 

    各曲线相交于下方的阴影部分为安全区域，即配置属具后叉车的允许载荷范围。

 

    按照图形可得出以下几种情况：

 

    （1）当Scx>Sc时利用式（1-2）来计算新的允许起重量，其限制性最强，因其得出的Qx值最小，安全系数最好。

 

    （2）当Scx>Sc时，利用式（2-2）来计算新的允许起重量，其限制性最强，因其得出的Qy值对叉车工作运行具有最佳保险值，不会对叉车造成损坏。

 

    （3）当Scx与Sc相近时，由于货叉自重Gc与属具自重Gcx影响较大，可以分别用式（1-2）和式（2-2）来计算，然后取小值作为允许起重量。

 

    4叉车在不同载荷中心距下的过载保护

 

    由前述分析进而可知，同样的货物，当其重心处于货叉长度方向上的不同位置时，对叉车承载能力的影响是不同的。当货物重量未知时，用叉车起升作业，则有过载的危险。下面分三种情况来讨论。

 

    假设货物的重量大于叉车的额定起重量。

 

    （1）货物重心距货叉垂直表面水平距离小于叉车载荷中心距。

 

    此时，由式（2-2）并图2可知，叉车的起重能力为：Q1=Q=Qy

 

    （2）货物重心距货叉垂直段前表面水平距离接近或近似叉车载荷中心距。

 

    此时，Scx=Sc,由式（1-2）、式（2-2）并图2可知，叉车的起重能力为：Q2=Q=Qx

 

    （3）货物重心距货叉垂直段前表面水平距离大于叉车载荷中心距。

 

    此时，Scx>Sc,由式（1-2）并图2可知，叉车的起重能力为：Q3=Qx