Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10836:2015 Xác định độ ổn định cần trục tự hành

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10836:2015

ISO 4305:2014

CẦN TRỤC TỰ HÀNH - XÁC ĐỊNH ĐỘ ỔN ĐỊNH

Mobile cranes - Determination of stability

Lời nói đầu

TCVN 10836:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 4305:2014.

TCVN 10836:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 96 Cần cẩu biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CẦN TRỤC TỰ HÀNH - XÁC ĐỊNH ĐỘ ỔN ĐỊNH

Mobile cranes - Determination of stability

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các trạng thái phải tính đến khi kiểm tra độ ổn định của cần trục tự hành bằng tính toán, giả định rằng cần trục làm việc trên bề mặt cứng và nằm ngang (độ nghiêng không quá 1 %).

Tiêu chuẩn này áp dụng cho cần trục tự hành như quy định trong TCVN 8242-2 (ISO 4306-2), tức là các thiết bị lắp trên bánh lốp hoặc bánh xích, có hoặc không có chân chống trừ cần trục xếp dỡ.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 8242-1 (ISO 4306-1), Cần trục - Từ vựng - Phần 1: Quy định chung.

TCVN 8242-2 (ISO 4306-2), Cần trục - Từ vựng - Phần 2: Cần trục tự hành.

ISO 4302, Cranes - Wind load assessment (Cần trục - Đánh giá tải trọng gió).

ISO 4310:2009, Cranes - Test code and procedures (Cần trục - Quy tắc và quy trình thử).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng thuật ngữ và định nghĩa trong TCVN 8242-2 (ISO 4306-2), ngoại trừ đối với cần, cần phụ và cần lắp trên cột được định nghĩa sau đây:

3.1

Cần có chiều dài cố định (fixed length boom)

Cần có chiều dài làm việc cố định, chiều dài của cần có thể thay đổi bằng cách lắp thêm hoặc tháo bớt các đoạn cần trung gian, nhưng không thể thay đổi chiều dài cần trong chu kỳ làm việc của cần trục.

[Nguồn: ISO 4306-2:2012*, 4.1, Cụm từ “với chiều dài” được thay thế bằng “chiều dài của cần”].

3.2

Cần dạng giàn (lattice boom)

Cần có chiều dài cố định, có kết cấu dạng giàn.

[Nguồn: ISO 4306-2:2012^*, 4.1.1].

3.3

Cần ống lồng (telescoping boom)

Cần bao gồm đoạn cần cơ sở mà từ đó một hoặc một số đoạn cần được kéo ra để tăng chiều dài.

[Nguồn: ISO 4306-2:2012^*, 4.2].

3.4

Cần lắp đặt trên cột (mast-mounted boom)

Thiết bị bao gồm cần được lắp trên đỉnh hoặc gần đỉnh cột thẳng đứng hoặc gần như thẳng đứng.

CHÚ THÍCH: Góc giữa cần và cột có thể thay đổi trong khi làm việc.

[Nguồn: ISO 4306-2:2012^*, 4.3).

3.5

Cần phụ (fly jib)

Đoạn cần bổ sung gắn vào đầu cần hoặc gần đầu cần để tăng chiều dài cần và lắp cáp của cơ cấu nâng phụ.

CHÚ THÍCH 1: Cần phụ được cấu hình với góc cố định trên cần.

[Nguồn: ISO 4306-2:2012^*, 4.4).

3.6

Góc lật (tipping angle)

Góc tạo bởi mặt phẳng thẳng đứng đi qua cạnh lật và mặt phẳng chứa cạnh lật và trọng tâm của cần trục.

CHÚ THÍCH 1: Xem các hình từ Hình B.1 đến Hình B.6.

CHÚ THÍCH 2: Phải chú ý đặt tải nâng tại tâm các puly trên đầu cần để tính toán trọng tâm của máy cùng trọng tâm của tải.

4  Tính toán độ ổn định

4.1  Quy định chung

Việc tính toán phải kiểm tra xác nhận độ ổn định của cần trục ở các trạng thái sau:

a) theo các tiêu chí cho trong Bảng 1;

b) theo các tiêu chí cho trong Bảng 2;

c) theo các tiêu chí cho trong Bảng 3;

d) ổn định lật ngược (xem 4.3);

e) ổn định ở trạng thái không làm việc khi chịu tác động của gió (xem 4.4)

4.2  Tiêu chí ổn định

4.2.1  Xem Bảng 1, Bảng 2 và Bảng 3.

4.2.2  Trên cơ sở tiêu chí cho trong Bảng 1, Bảng 2 và Bảng 3, với dự kiến rằng loại cần trục với độ ổn định hạn chế phải sử dụng được với tốc độ gió tối thiểu 8,3 m/s. Ở các điều kiện đặc biệt, khi yêu cầu này bị giới hạn do tải trọng danh định thì nhà sản xuất phải quy định rõ vận tốc gió tối đa khi tính toán độ ổn định.

Bảng 1 - Tính toán ổn định của cấu hình máy với tải tác dụng

Bảng 2 - Tính toán ổn định của cấu hình máy với tải tác dụng và các ảnh hưởng động

Bảng 3 - Giá trị nhỏ nhất của góc lật

4.3  Ổn định lật ngược

4.3.1  Quy định chung

Để giữ ở giới hạn hợp lý, đối trọng phải được bố trí phù hợp sự phân bố khối lượng như dưới đây, khi thiết bị ở các trạng thái sau:

- đặt trên bề mặt cứng, nằm ngang (độ nghiêng không lớn hơn 1 %);

- được trang bị cần ngắn nhất theo chỉ định, đặt ở vị trí có góc nâng cần lớn nhất theo khuyến cáo ứng với chiều dài của cần;

- móc, cụm móc hoặc thiết bị mang tải khác thả lỏng trên sàn;

- cần được gỡ bỏ khỏi cần trục;

- các chân chống tự do, không chống xuống sàn khi tính toán cấu hình bánh lốp;

- được trang bị cần dài nhất theo quy định hoặc cần và tổ hợp cần - cần phụ đặt ở vị trí có góc nâng cần lớn nhất theo khuyến cáo đối với tổ hợp này và chịu tác động của tải trọng gió ở trạng thái làm việc với hướng gió bất lợi nhất.

Tiêu chí phân bố tải đã quy định phải thỏa mãn cho mỗi trạng thái đối trọng khi cần trục quay đến vị trí bất lợi nhất mà nhà sản xuất cho phép.

4.3.2  Cần trục bánh xích - cần ngắn nhất tại tầm với nhỏ nhất

4.3.2.1  Cần trục bánh xích - Quy định chung

Tổng tải trọng trên cạnh lật chịu tải nhỏ nhất ở phía bên hoặc phía cuối khung di chuyển phải không nhỏ hơn 15 % so với tổng trọng lượng của cần trục. Đối với các cần trục làm việc với xích được thu ngắn, nếu tiêu chí này không đáp ứng được thì nhà sản xuất phải chỉ rõ điều đó trên bảng thông tin cảnh báo trên cần trục để người điều khiển có thể nhìn thấy.

4.3.2.2  Cần trục bánh xích - Đã gỡ bỏ kết cấu cần

Tổng tải trọng trên cạnh lật chịu tải nhỏ nhất ở phía bên hoặc phía cuối khung di chuyển phải không nhỏ hơn 5 % so với tổng trọng lượng của cần trục. Đối với các cần trục làm việc với xích được thu ngắn, nếu tiêu chí này không đáp ứng được thì nhà sản xuất phải chỉ rõ điều đó trên bảng thông tin cảnh báo trên cần trục để người điều khiển có thể nhìn thấy.

4.3.3  Cần trục bánh lốp - Cần ngắn nhất tại tầm với nhỏ nhất

4.3.3.1  Cần trục bánh lốp - Quy định chung

Khi trục dọc của bộ phận quay và trục dọc xe vuông góc với nhau 90°, tổng tải trọng lên các bánh xe (bánh lốp) hoặc các chân chống ở phía cần phải không được nhỏ hơn 15 % so với tổng trọng lượng cần trục.

Khi trục dọc của bộ phận quay và trục dọc xe trùng nhau, tổng tải trọng lên các bánh xe hoặc các chân chống ở phía chịu tải nhỏ hơn của xe phải không nhỏ hơn 15 % so với tổng trọng lượng cần trục khi ở phạm vi làm việc do nhà sản xuất quy định và không nhỏ hơn 10 % so với tổng trọng lượng xe ở trong phạm vi không làm việc. Các giới hạn của cấu hình bánh lốp phải được đáp ứng ngoại trừ khi có các thông tin cảnh báo lắp trên cần trục mà người vận hành nhìn thấy được. Các thông tin này phải chỉ ra các điều kiện vận hành yêu cầu hạ chân chống để giữ độ ổn định lật ngược thích đáng.

4.3.3.2  Cần trục bánh lốp - Đã gỡ bỏ kết cấu cần

Khi trục dọc của bộ phận quay và trục dọc xe vuông góc với nhau 90°, tổng tải trọng lên các bánh xe (bánh lốp) hoặc các chân chống ở phía cần phải không được nhỏ hơn 5 % so với tổng trọng lượng cần trục. Khi trục dọc của bộ phận quay và trục dọc xe trùng nhau, tổng tải trọng lên các bánh xe hoặc các chân chống ở phía chịu tải nhỏ hơn của xe phải không nhỏ hơn 5 % so với tổng trọng lượng cần trục khi ở phạm vi làm việc do nhà sản xuất quy định và không nhỏ hơn 5 % so với tổng trọng lượng xe ở trong phạm vi không làm việc. Các giới hạn của cấu hình bánh lốp phải được đáp ứng ngoại trừ khi có các thông tin cảnh báo lắp trên cần trục mà người điều khiển nhìn thấy được. Các thông tin này phải chỉ ra các điều kiện vận hành yêu cầu hạ chân chống để giữ độ ổn định lật ngược thích đáng.

4.4  Ổn định ở trạng thái không làm việc khi chịu tác động của gió

Nhà sản xuất phải quy định các cảnh báo đặc biệt cho người sử dụng phải chú ý khi cần trục ở trạng thái không làm việc hoặc các giới hạn hoạt động khi có gió. (Tải trọng gió được quy định trong ISO 4302).

4.5  Xác định độ ổn định

4.5.1  Giá trị của P phải đảm bảo với các trạng thái làm việc cho trong Bảng 1 và Bảng 2, trong mọi trường hợp, thì mô men lật của cần trục phải nhỏ hơn mô men chống lật.

4.5.2  Các tính toán phải thực hiện khi cần trục ở vị trí bất lợi nhất. Ngoài ra tất cả các tải trọng, tải trọng bản thân, đối trọng, các phụ kiện, v.v... ảnh hưởng đến độ ổn định phải lấy ở trạng thái bất lợi nhất cả về giá trị và vị trí của chúng.

4.5.3  Các cạnh mà quanh nó cần trục với các cách lắp khác nhau có thể lật và được dùng để tính toán mô men chống lật được cho trong Phụ lục A. Chúng chỉ mang tính tượng trưng và trong thực tế sẽ phụ thuộc vào các chi tiết cụ thể của từng thiết kế riêng biệt.

4.5.4  Góc lật của cần trục tự hành: các tính toán phải chỉ ra rằng với mọi tải trọng danh định và mọi cấu hình khi quay ở hướng bất lợi nhất phải không nhỏ hơn giá trị cho trong Bảng 3. Góc lật α được thể hiện trên các Hình B.1 đến Hình B.6 của Phụ lục B. Góc lật khi tính ổn định lật ngược phải xác định với cần trục không tải và khi cần/hệ thống tháp-cần cùng với cụm móc nằm trên nền.

Phụ lục A

 (tham khảo)

Cạnh lật của cần trục tự hành

A.1  Cần trục bánh lốp

A.1.1  Cần trục bánh lốp không có hệ thống treo hoặc hệ thống treo đã bị khóa lại (xem Hình A.1 và Hình A.2)

Các cạnh lật là các đường thẳng nối các điểm tiếp xúc của bánh xe. Nếu trục được lắp bánh xe kép thì phải xem xét 2 trường hợp sau:

a) Trong trường hợp trục cố định hoặc trục được khóa lại thì cạnh lật là đường nối các điểm tiếp xúc ở các bánh xe ngoài.

b) Trường hợp bánh xe lắp trên trục cân bằng thì cạnh lật là trục của chốt xoay của cân bằng.

CHÚ DẪN:

1  Cần

2  Cạnh lật đối với dầm lắp trục cân bằng hoặc dầm lắp hệ thống treo đã bị khóa lại

3  Khung xe

4  Trục sau

5  Trục trước

Hình A.1 - Cần trục bánh lốp có hệ thống treo bị khóa hoặc không bị khóa, bánh đơn

CHÚ DẪN:

1  Cần

2  Cạnh lật đối với dầm lắp trục cân bằng hoặc dầm lắp hệ thống treo đã bị khóa lại

3  Khung xe

4  Trục sau

5  Trục trước

Hình A.2 - Cần trục bánh lốp có hệ thống treo bị khóa hoặc không bị khóa, bánh đôi

A.1.2  Cần trục bánh lốp có hệ thống treo không bị khóa (xem Hình A.3)

Cạnh lật là đường nối các điểm áp dụng hệ thống treo.

CHÚ DẪN:

1  Cần

2  Cạnh lật đối với dầm lắp trục cân bằng hoặc dầm lắp hệ thống treo đã bị khóa lại

3  Khung xe

4  Trục sau

5  Trục trước

Hình A.3 - Cần trục bánh lốp có hệ thống treo không bị khóa

A.2  Cần trục trên chân chống

A.2.1  Cần trục trên chân chống (xem Hình A.4)

Cạnh lật là đường nối các điểm tâm chân chống trên sàn, nhưng nếu tồn tại các bề mặt đỡ mềm nằm ngoài chân chống (ví dụ bánh hơi) thì cũng phải tính đến chúng.

CHÚ DẪN:

1  Cần

2  Cạnh lật đối với chân chống đã kéo ra

3  Chân chống

Hình A.4 - Cần trục trên chân chống

A.3  Cần trục bánh xích (xem Hình A.5)

Cạnh lật đối với cần trục bánh xích cho trong Hình A.5.

CHÚ DẪN:

1  (Cạnh lật) phía đầu cuối, đĩa xích không được nâng cao

2  Phía bên

3  Phía đầu cuối, đĩa xích được nâng cao

a  Ví dụ: đĩa xích không được nâng cao

b  Ví dụ: đĩa xích được nâng cao

Hình A.5 - Cần trục bánh xích

Cạnh lật thể hiện phía bên trái Hình A.5 phải được sử dụng đối với các cần trục bánh xích khi các đĩa xích dẫn hướng hoặc đĩa xích dẫn động không được nâng lên cao hơn so với các con lăn đỡ xích trên đường chạy. Cạnh lật này cũng có thể sử dụng khi có khối chặn phù hợp được đặt dưới các đĩa xích dẫn hướng hoặc đĩa xích dẫn động được nâng cao đủ để ngăn chặn máy cân bằng (tải trọng tổng hợp sẽ là tải trọng tĩnh).

Cạnh lật thể hiện bên phải Hình A.5 phải được sử dụng đối với các cần trục khi các đĩa xích dẫn hướng hoặc đĩa xích dẫn động được nâng cao hơn so với các con lăn đỡ xích trên đường chạy.

Phụ lục B

(tham khảo)

Góc lật của cần trục tự hành

B.1  Cần trục bánh lốp (xem Hình B.1 và Hình B.2)

B.1.1  Cần trục bánh lốp

Góc lật là góc tạo bởi mặt phẳng thẳng đứng (A) đi qua cạnh lật và mặt phẳng (B) chứa cạnh lật và trọng tâm của cần trục (xem Hình B.1 đến B.6).

Trường hợp sử dụng chân chống, cạnh lật là đường nối các điểm tiếp xúc của các xy lanh chân chống (không thể hiện trên hình vẽ).

CHÚ THÍCH: Tải nâng đặt tại tâm các puly trên đầu cần để tính trọng tâm của máy cùng với tải.

CHÚ DẪN:

1  Góc lật khi có tải, α_WITH

2  Góc lật khi không tải, α_WITHOUT

3  Trọng tâm khi có tải

4  Trọng tâm khi không tải

5.  Cần

Hình B.1 - Góc lật khi cần dọc chiều chuyển động

CHÚ DẪN:

1  Góc lật khi có tải, α_WITH

2  Góc lật khi không tải, α_WITHOUT

3  Trọng tâm khi có tải

4. Trọng tâm khi không tải

5. Cần

Hình B.2 - Góc lật khi cần vuông góc với chiều chuyển động (phía bên các bánh xe, 90°)

B.2  Cần trục bánh xích (xem Hình B.3 đến Hình B.6)

CHÚ DẪN:

1  Góc lật khi có tải, α_WITH

2  Góc lật khi không tải, α_WITHOUT

3  Trọng tâm khi có tải

4. Trọng tâm khi không tải

5. Cần

Hình B.3 - Góc lật khi cần dọc chiều chuyển động, đĩa xích không được nâng cao

CHÚ DẪN:

1  Góc lật khi có tải, α_WITH

2  Góc lật khi không tải, α_WITHOUT

3  Trọng tâm khi có tải

4. Trọng tâm khi không tải

5. Cần

Hình B.4 - Góc lật khi cần dọc chiều chuyển động, đĩa xích được nâng cao

CHÚ DẪN:

1  Góc lật khi có tải, α_WITH

2  Góc lật khi không tải, α_WITHOUT

3  Trọng tâm khi có tải

4  Trọng tâm khi không tải

5  Cần

Hình B.5 - Góc lật khi cần vuông góc với chiều chuyển động (cần phía bên), con lăn đỡ xích theo kiểu thiết kế A

CHÚ DẪN:

1  Góc lật khi có tải, α_WITH

2  Góc lật khi không tải, α_WITHOUT

3  Trọng tâm khi có tải

4. Trọng tâm khi không tải

5. Cần

Hình B.6 - Góc lật khi cần vuông góc với chiều chuyển động (cần phía bên), con lăn đỡ xích theo kiểu thiết kế B