工程机械作业中的稳定性
吊车稳定性计算(word文档良心出品)
移动式起重机作业稳定性计算时间：2008-06-18 09:30:54 | 文章来源：中国工程机械银网移动式起重机的起重性能是由其机构的承载能力和稳定性决定的，而其作业稳定性是由其自身和重量重心和配重的重量重心决定的，由于要照顾其移动性能，自身重量受到很大的限制。
准确的计算移动式起重机的作业稳定性，确定临界载荷，对于合理确定整机重量、总体布局、有效提高其作业性能，起着至关重要的作用。
一、计算模型的建立移动式起重机作业时可以用支腿支承或用轮胎支承。
当用轮胎支承时，悬挂系统应处于刚性状态，但由于轮胎的变形，车架会发生一定程度的倾斜，工作幅度会增大，在计算稳定性时，应考虑这一因素，除此之外，两者并无不同，因此，下面仅以支腿支承为例建立模型，见图其中：Ｒ――工作幅度，在计算过程中作为自变量Ｇ――上车重心不变部分的重量Ｇ――底盘的重量ＢＢ――支腿跨距之半Ｇ――吊臂自重Ｌ――吊臂自重重心到回转中心距离，对于伸缩型吊臂，该值随吊臂长度变化而变化α――吊臂仰角Ｇ――变幅油缸重量Ｌ――变幅油缸重心到回转中心距离β――变幅缸仰角Ａ――吊臂后铰点到回转中心距离Ｂ――变幅缸下铰点到回转中心距离Ｃ――吊臂后铰点与变幅缸下铰点的高度差二、边界条件：叮停Ｍ≥０其中：叮臀整机自重对倾翻边的稳定力矩Ｍ为起重载荷对倾翻边的倾翻力矩当叮停Ｍ＝０时，起重机处于稳定的临界状态，此时的起重量Ｑ为临界起重量。
在进行起重机稳定性计算时，起重量Ｑ的载荷系数为：Ｋ＝１．２５＋０．１Ｎ／Ｑ其中：Ｎ为臂架自重对臂端和臂架铰点按静力等效原则折算到臂端的重量。
Ｎ＝（Ｌ＋Ａ）Ｇ／（Ｒ＋Ａ）Ｑ为起重量三、起重性能的确定由稳定性决定的起重量：Ｋ×Ｑ＝其中：Ｌ为起重量对倾翻边的倾翻力臂。
可解得：Ｑ＝－因此由稳定性决定的起重量可确定为：Ｑ＝－由于液压油的流动性、结构件的变形、不确定的冲击载荷等因素，实际确定起重性能时，还应对上式计算的结果进行修正。
大型移动式起重机吊臂长度很大，起重作业时，吊臂端部在铅垂面内的挠度值很大，常常超过２米，对作业幅度值有着明显的影响，此时应对幅度值进行修正。
装载机作业安全注意事项
装载机作业安全注意事项装载机是一种用于装载和运输松散物料或碎石、土壤等物料的工程机械设备。
它的应用广泛，常常用于建筑工地、矿山、码头等场所。
然而，由于装载机作业环境恶劣、工作负荷大，所以进行装载机作业需要高度的安全意识和严格的操作规范。
在进行装载机作业时，需要注意以下几个方面的安全问题。
首先，正确佩戴防护装备。
在进行装载机作业之前，操作人员必须正确佩戴好安全帽、安全鞋、工作服等防护装备。
这些防护装备可以有效地保护操作人员的安全，减少作业中可能出现的意外伤害。
其次，注意装载机的安全防护装置。
装载机的安全防护装置包括防护网、安全锁等设施。
在进行装载机作业之前，操作人员必须确保这些安全防护装置完好无损，并且能够正常工作。
如果发现任何安全防护装置存在故障或者破损的情况，操作人员必须及时停止作业，并且通知相关人员进行维修或更换。
再次，注意装载机的稳定性。
装载机在进行装载作业时，需要确保车身保持稳定。
在装载机作业之前，需要进行充分的检查，确保装载机的液压系统、转向系统等部件正常工作。
而在装载作业过程中，操作人员需要尽量减少侧向运动，保持车身的平稳。
同时，需要注意装载机的重心，尽量避免在坡道或不平地面上行驶。
另外，装载机作业时，需要注意周围环境的安全。
在进行装载机作业之前，操作人员应该对作业场地进行认真的检查，清除障碍物、保持通道畅通。
当装载机作业进行时，操作人员需要时刻关注周围的人员和设备，避免发生碰撞事故。
如果有其他人员需要接近装载机作业区域，操作人员应立即停止作业，并且与周围人员进行沟通，确保他们的安全。
最后，及时维护装载机。
装载机是一种机械设备，长时间的使用会导致磨损和故障。
为了确保作业的安全和高效进行，操作人员应定期检查和维护装载机。
对于发现的问题和故障，应及时修理或更换，确保装载机的正常运转。
综上所述，装载机作业安全需要从多个方面进行保证，包括正确佩戴防护装备、注意装载机的安全防护装置、保持装载机的稳定性、注意周围环境的安全和及时维护装载机。
液压挖掘机作业稳定性的计算
设计 计算液压挖掘机作业稳定性的计算徐州工程机械研究所 赵家宏 吴先明 内容摘要:本文用合力轨迹圆法对挖掘机的作业稳定性进行了计算,认为对于有多条倾覆边,特别是非矩形支撑面,采用此法并利用计算机计算稳定性更为全面而简单。
关键词:挖掘机 稳定性 合力轨迹圆1 概述 挖掘机在作业过程中,有挖掘和卸载两种失稳状态,而每种失稳状态又有几种工况,若一一进行分析计算,既繁琐也不全面。
本文以具有两只刚性支腿的轮胎式挖掘机为例,试图用合力轨迹圆法将其综合起来考虑。
2 各部件的重心位置和斗齿尖坐标方程 由于工作液压缸的伸缩使工作装置的姿态不断发生变化,从而各构件的重心及斗齿尖的坐标也在不断变化,实际上,它们是液压缸行程或长度的函数,更重要的是斗齿尖上由工作液压缸所产生的挖掘力也是这样的函数(这一函数关系本文不作讨论)。
如图1所示,以回转轴线为y轴,方向向上,y轴与地面的交点为原点,以工作装置的纵向对称平面与地面的交线为x轴,方向向前。
因工作装置上任一点的坐标是液压缸长度(或行程)的函数,而Χ1、Χ2、Χ3也是随液压缸长度的变化而变化的,所以各点坐标也可看作是Χ1、Χ2、Χ3的函数。
因此各重心的坐标为:g1:(x1,y1)g2:x2=x c+L’1co s(Χ1-Χ’1) y2=y c+L’1sin(Χ1-Χ’1)g3:x3=x c+L1co sΧ1+L’2co s(Χ1+Χ2-Χ’2)y3=y c+L1sinΧ1+L’2sin(Χ1+Χ2-Χ’2)g4:x4=x c+L1co sΧ1+L2co s(Χ1+Χ2) +L’3co s(Χ1+Χ2+Χ3-Χ’3)y4=y c+L1sinΧ1+L2sin(Χ1+Χ2) +L’3sin(Χ1+Χ2+Χ3-Χ’3)V:x V=x c+L1co sΧ1+L2co s(Χ1+Χ2) +L3co s(Χ1+Χ2+Χ3)y V=y c+L1sinΧ1+L2sin(Χ1+Χ2) +L3sin(Χ1+Χ2+Χ3)图1斗内物料的重心可近似地看作与铲斗机构重心坐标相同,所以,x5=x4,y5=y4。
工程机械安全操作规范
工程机械安全操作规范1. 前言工程机械在建筑、交通、能源等领域中广泛应用，为工程提供了重要支持。
然而，由于操作不当和安全意识的缺乏，工程机械事故时有发生。
为了保证工程机械的安全使用，提高工作效率，本文档针对工程机械的安全操作规范进行详细说明。
2. 工程机械的分类根据功能和用途，工程机械可以分为挖掘机、推土机、起重机、装载机等多种类型。
每种类型的机械都有其特殊的操作规范，操作人员需要根据实际情况掌握相应的安全操作要点。
3. 操作前的准备工作在操作工程机械之前，操作人员需要进行一系列的准备工作，以确保机械的使用安全。
具体包括：1.检查机械的各项部件是否正常运行，如发动机、液压系统、制动系统等；2.检查机械上是否有异常噪声或异味，如有需要及时进行维修；3.检查机械的润滑情况，及时添加润滑油；4.确认操作区域的地势和环境是否适合操作，如有道路坍塌、滑坡等情况需要采取相应的安全措施；5.穿戴好安全装备，如安全帽、安全鞋、防护眼镜等。
4. 安全操作的要点在操作工程机械时，需要注意以下几个方面的安全要点：4.1 操作规范1.严格按照操作手册和使用说明进行操作，不得随意更改机械的工作参数；2.在操作中保持专注，不得在驾驶室内进行其他娱乐活动；3.熟悉机械的工作原理和结构，了解机械的极限载荷及使用范围；4.在操作前，确认机械的工作区域，防止误操作导致事故。
4.2 安全检查1.在操作前进行机械的全面检查，确保各项部件运行良好，如发现故障及时报修；2.确保液压系统的压力正常，在操作时不得超过机械的承载能力；3.定期检查机械的制动系统，保持制动灵敏度；4.注意检查机械的安全保护装置，确保正常使用。
4.3 环境安全1.在操作前检查工作区域是否平整，如有障碍物需要进行清理；2.确保操作区域没有油污、积水或其他危险物质，以防滑倒或事故发生；3.在恶劣天气下，如降雨或大风等，应暂停操作以保证安全；4.在夜间操作机械时，需要保证充足的照明条件。
履带吊的稳定性分析与调整方法
履带吊的稳定性分析与调整方法履带吊是一种常见的大型工程机械，广泛应用于各类工地和建筑项目中。
然而，由于工作环境的不同，履带吊在使用过程中常常会遇到稳定性问题，例如在不平坦的地面上工作时容易出现晃动或倾斜。
为了确保履带吊的安全运行和工作效率，我们需要对其稳定性进行分析，并采取相应的调整方法。
1. 稳定性分析在分析履带吊的稳定性之前，首先需要了解其结构。
履带吊由底盘、回转机构、起重机构和驾驶驾驶室等部分组成。
底盘上装有特殊的履带装置，用于提供支撑力和行走力，回转机构则负责实现吊臂的旋转，起重机构用于进行吊运作业。
履带吊的稳定性受到各个部分的影响，主要包括以下几个方面：- 地基条件：地基的稳定性直接影响着履带吊的稳定性，对于不平坦的地面，履带吊容易产生晃动或倾斜。
- 吊臂高度和工作半径：吊臂高度和工作半径的增加会导致重心位置上升，从而影响履带吊的稳定性。
- 载荷：履带吊在吊运过程中承受的载荷也是稳定性的重要因素，过大的载荷会使履带吊发生倾斜或不稳定状况。
- 外部环境：风速、地面坡度等外部环境因素也会对履带吊的稳定性产生影响。
2. 调整方法为了提高履带吊的稳定性，在实际操作中可以采取以下方法进行调整：- 选择适宜的工作地点：在底盘支撑面积较小或地基不稳定的情况下，可以选取大面积平坦地面进行作业，以增加底盘的稳定性。
- 控制吊臂高度和工作半径：通过合理控制吊臂的高度和工作半径，将重心控制在合适的位置，以提高履带吊的稳定性。
- 控制载荷：根据履带吊的额定载荷进行作业，不超载运行，以防止履带吊产生倾斜或不稳定情况。
- 加装固定设备：在履带吊上加装稳定器或支撑架，增加其支撑面积，提高稳定性。
- 注意外部环境影响：在强风或地面坡度较大的情况下，要增加对履带吊的监控和控制，确保其安全运行。
总结通过对履带吊的稳定性进行分析与调整方法的探讨，我们可以更好地认识和理解履带吊工作中的稳定性问题，并且采取相应的措施来提高其稳定性。
随车起重机安全作业注意事项
随车起重机安全作业注意事项随车起重机是一种常用的工程机械设备，用于吊装和搬运重物。
在使用随车起重机进行作业时，必须遵守一系列的安全操作规程，以确保人员和设备的安全。
下面是关于随车起重机安全作业的注意事项，总结如下：1.合理选择起重机：在进行起重作业之前，需要根据作业需求选择适合的起重机。
根据搬运物体的重量、尺寸、高度等条件，选择具有合适的起重能力和工作半径的起重机。
2.检查起重机的状态：在使用随车起重机之前，必须进行全面的设备检查。
检查起重机的车身、车轮、起重臂、钢丝绳等部件是否存在磨损、松动、断裂等问题，确认设备的完好性。
3.确保地面平整：随车起重机必须在平整的地面上进行作业，以确保其稳定性。
检查作业区域的地面情况，如果地面不平整，需要进行整平处理，以避免起重机倾斜或滑动。
4.注意起重机的稳定性：随车起重机在作业过程中需要保持稳定。
在进行起重作业之前，需要确保起重机的支腿完全伸展并正确支撑，以提供稳定的基础。
在进行高空作业时，需要增加对起重机的固定，防止风垮等意外情况。
5.合理设置安全区域：在起重机作业现场周围，必须设置安全区域来阻止无关人员的进入。
安全区域应根据起重机的工作半径来设定，确保附近没有其他人员或障碍物，从而减少意外风险。
6.检查搬运物体的重量和平衡：在进行起重作业之前，必须检查搬运物体的重量并确保平衡。
过重或不均衡的搬运物体可能导致起重机倾覆或钢丝绳断裂等危险情况。
7.杜绝起重机超载：在进行起重作业时，必须严格遵守起重机的载荷限制。
超载可能会导致起重机失去平衡、车身倾覆等严重后果。
使用前请确认载荷并根据情况调整活动半径。
8.正确使用起重机操纵杆：起重机的操纵杆是控制起重动作的关键部件。
操作人员在使用操纵杆时，应该准确理解每个操纵杆的功能和操作方法，并遵循正确的操作顺序来控制起重机的运动。
9.遵守起重机的工作范围：起重机在使用过程中有其工作范围，超出范围可能导致意外事故。
操作人员应该熟悉起重机的工作半径和限制，并根据实际情况进行调整。
轮式起重机的作业稳定性计算
第三种意见把吊臂自重分为两部分，一部分自重认 为作用在吊臂根部 G r，另一部分自重作用吊臂端部 Gh 如图 3 所示。则得 ：
Q+q l
Gh
= Gb
lb l
= Gb
r+e R+e
（6）
lb Gb
Gr
= Gb
l − lb l
= Gb
R−r R+e
（7）
r G1 e
BB'
G2
AA'
l1 a
R
图2 静态稳定性计算图
关键词 ：静态稳定性 动态稳定性 水平侧向力 合力轨迹 稳定起重特性
轮胎式起重机在起重作业时，由于起吊过重的物 稳定状态而又不翻倒的中间位置。即起吊的重量合适、
体、支承面的沉陷、过大的附加动力负荷或过大的风 起重机仅被 A A' 支承住，支腿 B、B' 和吊重均离开地
力等原因，起重机往往突然丧失稳定甚至引起翻倒。因 面，起重机既不倾翻，也不向稳定侧回复。若倾翻边
Gb — 吊臂重量 ； q — 吊具重量 ；
下，起重机吊起的重量在相差其 1% ～ 5% 的起重量时， 起 重 机 处在 失稳 和稳定 之间的临 界 状 态下， 此 起 重 量 可以认为是该一定臂长和幅度下的临界稳定起重量。
l1 — G1 距回转中心的水平距离 ； a — G2 距倾翻线的水平距离 ； r — Gb 距回转中心的水平距离 ； R — 幅度 ；
K = G1 (l1 + a) + G2a − Gb (r − a) (Q + q)(R − a)
（2）
或
Q = G1 (l1 + a) + G2a − Gb (r − a) − K (R − a)q （3） K(R − a)
保护装置如何预防工程机械倾倒或翻转？
保护装置如何预防工程机械倾倒或翻转？一、机械装置的稳定性设计工程机械在使用过程中，特别是在进行重型作业时往往会因为不良的工作环境或操作不当出现倾倒或翻转的危险。
为了防止这种情况的发生，保护装置在机械装置的稳定性设计上起到了至关重要的作用。
1. 增加机械的自重为了增强机械的稳定性，设计者可以采用增加机械的自重来提高其抗倾倒或抗翻转的能力。
通过增加机械的质量，可以使机械在重型作业中更加稳定，减少倾倒或翻转的危险。
2. 降低机械的重心降低机械的重心也是一种有效的防止倾倒或翻转的手段。
降低机械的重心可以增加机械的稳定性，减少倾倒或翻转的风险。
3. 加强机械的抗侧翻能力通过加强机械的抗侧翻能力，可以增大机械的抗倾倒或抗翻转的能力。
这可以通过设计更稳定的底盘或通过增加支撑脚来实现，从而提高机械的稳定性。
二、倾倒或翻转的预警装置为了在倾倒或翻转发生之前及时警示操作员，预防事故的发生，现代工程机械通常配备了倾倒或翻转的预警装置，以提醒操作员注意安全。
1. 倾角传感器倾角传感器一般安装在机械的底盘上，通过检测机械的倾斜角度来判断机械是否存在倾倒或翻转的风险。
当倾角达到预设的安全范围时，倾角传感器会通过声音或灯光等方式提示操作员。
2. 倾倒或翻转预警器倾倒或翻转预警器是一种通过检测机械的动态参数来判断机械是否存在倾倒或翻转的风险的装置。
当机械的动态参数超出安全范围时，预警器会自动发出警报，提醒操作员采取相应的行动。
三、紧急停机保护装置当工程机械的倾倒或翻转危险无法避免时，为了最大限度地减少事故造成的损害，紧急停机保护装置起到了关键的作用。
1. 紧急停机按钮紧急停机按钮一般安装在机械的显眼位置，操作员在紧急情况下可以立即按下按钮，迅速停止机械的工作，以避免进一步的危险。
2. 倾倒或翻转自动停机装置倾倒或翻转自动停机装置是一种通过检测机械的倾斜角度或动态参数来实现自动停机的装置。
当机械处于倾倒或翻转的危险状态时，自动停机装置会立即切断机械的电源，确保及时停止工作，保护操作员的安全。
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工程机械作业中的稳定性
工程机械作业时，由于外载荷(切削阻力、土斗重力、起吊的桥梁或轨排等重力……)迫使机械的合成重心移动，而且重力与外力的合力作用线一旦超出机械在地面的支承底面，机械将失去稳定(纵向或横向)。
因此，机械的稳定性计算是非常重要的。
一、叉车的稳定性
稳定性是保证叉车安全作业的最重要条件。
稳定性不足，将造成倾翻事故。
由于货叉位于叉车前方，货物重心位于叉车纵向支承面以外，当货物提升码垛或满载紧急制动时，有可能使整车向前倾翻或将货物自货叉上甩出，失去纵向稳定。
由于叉车满载转弯或行驶于倾斜路面，特别在急转弯时，叉车有向侧面倾翻的危险，根据统计，横向翻车事故较纵向为多。
(1)叉车满载码垛时的纵向稳定性
叉车在水平地面，门架直立，货叉满载起升到最大高度如图2-1所示，此时，如叉车自重与货物重量的合成重心处于叉车支承面以内，叉车不致前倾，如处于连线上即为临界状态，出线则将前翻。
所以每次装卸作业载重不得超过处于相向应载荷中心时的允许载荷量。
图2-1
(2)叉车满载行驶时的纵向稳定性
叉车满载时行驶，货叉离地300mm 于平道上全速行驶制动，此时叉车受重力及制动惯性力作用。
制动惯性力P 惯通过叉车合成重心点，当制动时，由于惯性力P惯的作用，P 惯与(G+Q)的重力合力超出两前轮接地点联线时(图2-2)，叉车将绕前轮向前翻转，失去纵向稳定性，造成事故。
如制动惯性力在此之前即已减小或消失，即可免除事故发生。
一般要求P惯与(G+Q)对前轮联接线力距平衡。
P惯·h=(G+Q)·a
所以叉车禁止超载高速行驶。
(3)叉车满载码垛时的横向稳定性
一般叉车后桥轮距小于前桥，若重心后移，则使重心垂直作用线愈接近侧方倾翻临界线，因而横向倾翻可能性将愈大。
由此可见叉车满载，且将货物起升到最大高度时进行码垛，门架后倾角愈大，愈有利于纵向稳定性，但对横向稳定性有损。
叉车侧向倾翻临界线，四支点叉车为外侧两轮与地面接触点联线，三支点叉车为前轮与后桥中心点的连线。
图2-2 图2-3
(4)叉车空载行驶时的横向稳定性
根据统计，起升高度较小的叉车，翻车事故的出现，空车较重车为多。
其主要原因在于满载 行驶时，叉车合成重心G 前移到G′，侧向倾翻的力臂增大，增加了横向稳定性。
空车行驶时 ，司机以为空车行驶，转弯或下坡不必减速，因而造成翻车事故。
所以叉车重心高度愈低，对纵向和横向稳定性有利。
重心愈靠后，有利于纵向， 而有损于横向稳定性。
这是驾驶叉车时必须掌握的要领。
二、挖掘机的稳定性
挖掘机在工作中可能会因挖掘阻力增大，卸载半径或坡度的影响，产生绕一侧履带或 绕履带前(后)支点失稳倾翻的现象。
因此挖掘机司机应随时注意停机面的坡度以及所采用的 挖掘方式和工作装置的运动速度等，使挖掘机能够在各种情况下稳定工作。
(1)稳定性系数K
液压挖掘机的稳定性是以稳定性系数K 表示的。
稳定系数是指挖掘机在工作或非工作状态下 倾翻边缘的稳定力矩M ，与倾翻力矩M 2的比值。
如图2-3为侧向卸土时，对倾翻点A 的稳定 性计算示意图。
设：A 点右侧悬挂及料点合成重心为g 2,A 点左侧机体重心为g 4，设风载荷W 与其作用高度 也形成倾翻力矩，故总的倾翻力矩为M 2
M 2=g 2L 2+W·h w
挖掘机稳定力矩为M 1
M 1=g 4·L 4
L 4、L 2分别为g 4、g 2到A 点的力臂；
h w 为风载荷作用点的高度。
∴稳定性系数K=2
1M M ；只有当K 大于1时，才能保证挖掘机的静稳定性。
挖掘机工作时，司机应特别注意作业稳定，自身稳定和行走稳定。
(2)工作稳定性
①挖掘失稳
挖掘机在挖掘过程中遇到树根、岩石等易造成失稳，后部翘起有欲向前倾翻的倾向，此时既 不能继续挖掘，也不能迅速释放正在作业的液压缸，避免整机突然后坐，造成机器局部损坏 。
②斜坡作业
若铲头位于下坡方向并以最大半径卸载，因调整装车高度而下降动臂，若突然制动动臂，会 因工作装置及土的惯性而造成倾翻。
此时应尽量缩小卸载半径、控制动臂下降速度，减少惯 性力作用。
③斜坡上满斗作业
此时若动臂在最大回转半径的情况下紧急制动时，由于工作装置加上斗中土重及转台各部分重量产生的惯性力，将会造成向侧面倾翻。
此时应尽量收回铲斗，缩小满斗时的回转半径，同时放慢回转速度。
④行驶稳定性
挖掘机沿坡道下行且顺风行驶时，因工作装置重心太远，而容易向下倾翻；反之上坡行驶且逆风时，如工作装置重心太近(动臂太短)，也容易因起步等原因使其向后倾翻。
因此，挖掘机上、下坡时应根据坡角，来调整工作装置重心的远近，以保证使坡道行驶稳定，同时还必须做到不突然起步或紧急制动等。
三、装载机的稳定性
这里提醒装载机驾驶员：
①当装载机满载在水平地面，铲斗重心与动臂架铰接销连线在水平位置或装载机满载处于坡角等于临界失稳角的坡道上，此时为作业中纵向稳定性最低的工况。
②装载机满载铲斗在最大举升高度位置，此时为装载机作业中横向稳定性低工况。
③铰接式装载机转向时，纵向和横向稳定性均低于车架直线位置时的稳定性，转向时，内侧稳定性低于外侧稳定性，一旦发现一级失稳(重心超出后桥铰销和两前轮接地点组成的投影三角形)，应立即回转方向盘，使其恢复直线位置。