Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7622:2007 ISO 14829:2002 Công te nơ vận chuyển - Xe nâng chuyển công te nơ - Tính độ ổn định

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7622 : 2007

ISO 14829 : 2002

CÔNG TE NƠ VẬN CHUYỂN - XE NÂNG CHUYỂN CÔNG TE NƠ - TÍNH ĐỘ ỔN ĐỊNH

Freight containers - Straddle carriers for freight containers handling - Calculation of stability

 

Lời nói đầu

TCVN 7622 : 2007 hoàn toàn tương đương ISO 14829 : 2002.

TCVN 7622 : 2007 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC104

 

CÔNG TE NƠ VẬN CHUYỂN - XE NÂNG CHUYỂN CÔNG TE NƠ - TÍNH ĐỘ ỔN ĐỊNH

Freight containers - Straddle carriers for freight containers handling - Calculation of stability

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các tính toán để xác định độ ổn định của xe nâng vận chuyển.

Các tính toán về độ ổn định qui định trong tiêu chuẩn này bảo đảm cho người sử dụng xe nâng vận chuyển có đủ thông tin về cách vận hành xe trong các điều kiện vận hành khác nhau.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các thiết bị cảnh báo và kiểm soát độ ổn định.

2. Tài liệu viện dẫn

TCVN 7553 : 2005 (ISO 668 : 1995), Công te nơ vận chuyển loạt 1 - Phân loại, kích thước và khối lượng danh định.

TCVN 7621 : 2007 (ISO 3874 : 1997), Công te nơ vận chuyển loại 1 - Nâng chuyển và cột chặt.

ISO 4302 : 1981, Cranes - Wind load assessment (Cần trục - Đánh giá tải trọng của gió).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Xe nâng vận chuyển công te nơ (straddle carrier for freight container handling)

Thiết bị nâng vận chuyển di động có các hướng chuyển động chính là di chuyển và nâng trên đường không cố định và có cơ cấu nâng được dẫn hướng thích hợp cho việc nâng và di chuyển ngang các công te nơ.

CHÚ THÍCH 1 Cơ cấu nâng là một khung nâng được gắn với đỉnh của công te nơ bằng các khoá chốt xoay.

CHÚ THÍCH 2 Trong quá trình vận hành bình thường, trọng tâm của giàn nâng luôn ở giữa các đường lật được xác định bởi các điểm tựa. Xem Hình 1.

Hình 1 - Các đường lật

CHÚ THÍCH 3 Thuật ngữ "xe nâng chuyển" sau đây được hiểu là ''xe nâng chuyển công te nơ chuyên chở''.

3.2. Đường lật (tipping lines)

Các đường tâm ngang và dọc của các lốp ở ngoài cùng.

Xem Hình 1.

3.3. Giới hạn độ ổn định (limit of stability)

Điểm tại đó tổng các mômen gây ra lật lớn hơn tổng các mômen trợ giúp cho độ ổn định.

4. Ký hiệu và các thuật ngữ được viết tắt

Bảng 1

Ký hiệu	Mô tả	Đơn vị đo
ax	Gia tốc chậm dần lớn nhất do sự phanh tối đa	m/ s2
b	Độ dốc của mặt đường	%
Cl	Hệ số độ ổn định dọc
COG	Trọng tâm
Ct	Hệ số ổn định ngang
Fw	Lực gió	N
g	Gia tốc trọng trường	m/ s2
l	Khoảng cách từ tâm lốp trước tới tâm lốp sau	m
m	Tổng tất cả các khối lượng của xe nâng vận chuyển	kg
Mc	Mômen lật do lực ly tâm	N.m
Md	Mômen lật do gia tốc chậm dần	N.m
Mr	Mômen chống lật	N.m
Mt	Mômen lật	N.m
Mw	Mômen lật do gió	N.m
R	Bán kính quay vòng tại tâm xe nâng vận chuyển trên mặt đường	m
Rmin	Bán kính quay vòng nhỏ nhất tại tâm xe nâng vận chuyển trên mặt đường	m
RCOG	Bán kính quay vòng của trọng tâm	m
S	Hệ số độ ổn định
v	Vận tốc của tâm xe nâng vận chuyển trên mặt đường	m/s
vmax	Vận tốc lớn nhất có thể đạt được của tâm xe nâng vận chuyển trên mặt đường	m/s
vCOG	Vận tốc của trọng tâm	m
w	Khoảng cách giữa các đường tâm của các lớp	m
xecc	Độ lệch tâm dọc của tổng khối lượng	m
yecc	Độ lệch tâm ngang của tổng khối lượng	m
zCOG	Chiều cao thẳng đứng của trọng tâm	m
zw	Chiều cao thẳng đứng của lực gió	m
∆x	Độ dịch chuyển dọc của COG	m
∆xfr	Độ dịch chuyển dọc của COG do độ vuông của khung	m
∆xsl	Độ dịch chuyển dọc của COG do độ nghiêng	m
∆xsu	Độ dịch chuyển dọc của COG do độ lệch của hệ thống treo	m
∆xty	Độ dịch chuyển dọc của COG do độ lệch của lốp	m
∆y	Độ dịch chuyển ngang của COG	m
∆yfr	Độ dịch chuyển ngang của COG do độ lệch của khung	m
∆ysl	Độ dịch chuyển ngang của COG do độ nghiêng	m
∆ysu	Độ dịch chuyển ngang của COG do độ lệch của hệ thống treo	m
∆yty	Độ dịch chuyển ngang của COG do độ lệch của lốp	m

5. Xem xét thiết kế

5.1. Giới hạn độ ổn định

Giới hạn độ ổn định phải được xác định tại vị trí vận tốc di chuyển ở trong một phạm vi các bán kính quay vòng, bao gồm cả bán kính quay vòng nhỏ nhất và xe nâng vận chuyển ở trạng thái ổn định. Phải xác định độ ổn định dọc và vận tốc gió lớn nhất tại đó xe nâng vận chuyển ở trạng thái ổn định khi không làm việc (chế độ tĩnh tại).

5.2. Điều kiện tải của xe nâng vận chuyển

Các điều kiện tải của xe nâng vận chuyển được giới thiệu trong Bảng 2.

Bảng 2

Trường hợp	Ký hiệu công te nơ	Khối lượng kg	Vị trí của giàn nâng
1	1 A A A	30480 (đầy tải)	Trên đỉnh
2	1 A A A	5000 (khối lượng bì)	Đế của công te nơ cách mặt đất 1 m
3	Không công te nơ	-	Trên đỉnh
4	Không công te nơ	-	Mặt dưới của giàn nâng cách mặt đất 3 m
5	Không công te nơ	-	Vị trí thấp nhất

5.3. Những vấn đề ảnh hưởng đến độ ổn định

5.3.1. Tải trọng của gió và hướng gió

Ảnh hưởng của gió đến xe nâng vận chuyển phải theo quy định trong ISO 4302.

Vận tốc gió phải là 20 m/s như đã quy định trong ISO 4302 : 1981, Bảng 1, b.

Đối với một trạm cuối bốc dỡ công te nơ, khi vận tốc thực của gió lớn hơn 20 m/s thì phải có các tính toán bổ sung cho phù hợp.

Hướng gió được lấy vuông góc với đường lật.

Ảnh hưởng của gió đối với tải nâng vận chuyển phải được dựa trên các kích thước của công te nơ như đã quy định trong TCVN 7553 : 2005.

5.3.2. Phản lực của hệ thống treo

Phải quan tâm đến độ lệch của hệ thống treo.

5.3.3. Độ lệch của lốp

Phải quan tâm đến độ lệch của lốp. Các lốp cần đạt được áp suất "làm việc" của chúng theo yêu cầu.

5.3.4. Độ dốc bề mặt đường

Phải đưa vào các tính toán độ ổn định độ dốc (nghiêng) mặt đường 2 %. Khi thiết kế cho một trạm cuối bốc dỡ công te nơ có độ dốc thực khác với mức 2 % thì phải thực hiện các tính toán bổ sung.

Độ dốc là tang của góc nghiêng của bề mặt so với phương nằm ngang, được nhân với 100 như chỉ dẫn trên Hình 2.

CHÚ DẪN:

1 Thành phần nằm ngang

2 Thành phần thẳng đứng

Hình 2 - Độ dốc mặt đường

5.3.5. Sự phân bố tải của hàng chứa trong công te nơ

Hàng chứa trong công te nơ phải được chất tải theo quy định trong TCVN 7621. Đặc biệt là sự phân bố khối lượng lệch tâm của hàng chứa trong công te nơ phải như sau:

- độ lệch tâm dọc phải là sự phân bố tải trọng đều với sai lệch lớn nhất 5 % tại mỗi đầu mút;

- độ lệch tâm ngang phải là sự phân bố tải trọng đều với sai lệch lớn nhất 5 % tại mỗi bên.

Trọng tâm theo phương thẳng đứng của một công te nơ đã chất tải phải ở 50 % tổng chiều cao của công te nơ.

Phải sử dụng điều kiện dẫn đến độ ổn định thấp nhất.

5.3.6. Vị trí của giàn nâng

Giàn nâng phải được định tâm. Chiều cao của giàn nâng phải phù hợp với các trường hợp về tải được nêu trong 5.2.

5.3.7. Điều kiện của các bình chất lỏng

Điều kiện của các bình dầu nhiên liệu là chứa đầy tới 50 % trừ khi độ ổn định giảm đi với bình chứa đầy nhiên liệu, trong trường hợp này phải sử dụng bình chứa đầy nhiên liệu. Điều kiện của tất cả các bình chứa chất lỏng khác là phải ở mức danh nghĩa.

5.3.8. Vận tốc và bán kính quay vòng

Vận tốc phải là vận tốc trên mặt đường của tâm xe nâng vận chuyển.

Bán kính quay vòng là bán kính trên mặt đường của tâm xe nâng vận chuyển.

CHÚ THÍCH: Bán kính quay vòng của xe theo định nghĩa của các kỹ sư ôtô không phải là quỹ đạo của trọng tâm khối lượng.

5.3.9. Khối lượng của người lái

Khối lượng của người vận hành (người lái) phải được tính là 90 kg khi ngồi ở vị trí làm việc bình thường.

5.3.10. Độ lệch của kết cấu xe nâng vận chuyển trong vận hành

Phải tính đến độ lệch của kết cấu xe nâng vận chuyển trong tính toán độ ổn định. Hình 6 giới thiệu sơ đồ độ lệch trên đường dốc.

5.3.11. Trọng tâm của thiết bị và các bộ phận chuyển động của nó

Trọng tâm của thiết bị và các bộ phận chuyển động của nó phải được xác định bằng tính toán dựa trên:

a) trọng tâm của phần kết cấu không chuyển động khi tải được nâng lên;

b) trọng tâm của giàn nâng chuyển động khi liên kết với tải;

c) trọng tâm của bất cứ bộ phận nào của thiết bị chuyển động khi phải được nâng lên, nhưng không duy trì ở một vị trí không đổi so với tải và không có khả năng kết hợp với 5.3.11 d);

d) trọng tâm của bất cứ bộ phận nào khác của thiết bị có khả năng chuyển động và do đó ảnh hưởng đến vị trí trọng tâm của toàn thiết bị trong vận hành bình thường.

Các điều nêu trên có thể liên quan đến kết cấu chính với điều kiện là các trọng tâm được đề cập trong các điều này được lấy ở vị trí ít thuận lợi nhất đối với độ ổn định của toàn bộ xe nâng vận chuyển.

5.4. An toàn của người vận hành

Có thể xảy ra trường hợp xe nâng vận chuyển bị lật trong quá trình vận hành bình thường do sự kết hợp của nhiều tình huống. Người vận hành xe nâng vận chuyển phải chịu trách nhiệm về sự vận hành an toàn của thiết bị. Người vận hành thiết bị phải được đào tạo sâu trước khi được phép làm việc với xe nâng vận chuyển.

6. Tính toán độ ổn định

6.1. Hệ số độ ổn định

Tính toán quy định trong 6.5 xác định hệ số độ ổn định giữa mômen chống lật và mômen lật. Các hệ số độ ổn định tối thiểu là:

- ngang (Ct) đối với các trường hợp tải 1 đến 4:	1,25
- ngang (Ct) đối với trường hợp tải 5:	1,10
- dọc (Cl) đối với trường hợp tải 1:	1,15

Hệ số được dùng để tính đến yếu tố an toàn bao gồm các thay đổi trong chế tạo, sự tăng vọt của gió, sự thay đổi bất thình lình của mặt đất dùng cho vận hành xe và sai sót của người vận hành.

6.2. Xác định các toạ độ

Các tọa độ dùng cho tất cả các tính toán được giới thiệu trên Hình 3.

CHÚ DẪN:

x = dọc

y = ngang

Z = thẳng đứng

Hình 3 - Xác định các tọa độ

6.3. Các kích thước thay đổi - Tính toán độ ổn định ngang

Các kích thước thay đổi thích hợp cho tính toán độ ổn định ngang được giới thiệu trên Hình 4.

Hình 4 - Các kích thước thay đổi - Độ ổn định ngang

6.4. Các kích thước thay đổi - Tính toán độ ổn định dọc

Các kích thước thay đổi thích hợp cho tính toán độ ổn định dọc được giới thiệu trên Hình 5.

Hình 5 - Các kích thước thay đổi - Độ ổn định dọc

6.5. Các công thức tính toán độ ổn định

6.5.1. Độ ổn định ngang

Phải sử dụng các công thức sau khi tính toán:

a) độ ổn định trong quá trình rẽ khi sử dụng các trường hợp tải từ 1 đến 4 từ 5.2 và đưa vào các hệ số độ ổn định từ 6.1;

b) vận tốc gió lớn nhất khi sử dụng trường hợp tải 5 (điều kiện không làm việc v = 0 ) và đưa vào các hệ số độ ổn định từ 6.1.

Độ lệch trên dốc được giới thiệu trên Hình 6.

CHÚ DẪN:

1. Xe không bị lệch;

2. Xe bị lệch do hệ thống treo lốp và khung.

 Xe trên dốc;

 Độ lệch của hệ thống treo lốp và khung.

Hình 6 - Độ lệch trên dốc

M_t = M_w + M_c

R_COG = R + Y_ecc + Δy

Δy = Δy_ty + Δy_su + Δy_fr            (xem chú thích)

CHÚ THÍCH Nếu ∆y không được tính toán bằng phương pháp lập, cần áp dụng giá trị lớn nhất phù hợp với trường hợp lật.

6.5.2. Các công thức tính toán độ ổn định dọc

Phải sử dụng trường hợp tải 1 trong 5.2.

Phải sử dụng công thức sau đây khi tính toán giá trị thực của C_l có đáp ứng được các yêu cầu đối với C_l như đã mô tả trong 6.1 hay không

M_t = M_w + M_d

M_d = m x Z_COG x a_x

Δx = Δx_ty + Δx_su + Δx_fr       (xem CHÚ THÍCH)

CHÚ THÍCH Nếu ∆x không được tính toán bằng phương pháp lặp cần áp dụng giá trị lớn nhất phù hợp với trường hợp lật.

7. Trình bày các kết quả tính toán

Phải đưa ra các kết quả của tất cả các tính toán đối với 5.1 vào 6.1 và trình bày các kết quả này cùng với các dữ liệu đầu vào thích hợp dưới dạng bảng. Hình 7 mô tả kiểu trình bày này.

CHÚ DẪN:

1. Trường hợp tải 1

2. Trường hợp tải 2

3. Trường hợp tải 3

4. Trường hợp tải 4

Hình 7 - Quan hệ giữa R và ớ bao gồm cả hệ số độ ổn định (xem 6.1)

 

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

Các xem xét đặc biệt

Nên tính đến các xem xét đặc biệt sau:

a) đặc biệt khuyến cáo rằng đối với các công te nơ lớn hơn và/ hoặc nặng hơn các công te nơ được thiết kế phù hợp với ISO 668 và chúng được nâng, vận chuyển bằng xe nâng vận chuyển thì phải được thực hiện các tính toán bổ sung bao gồm ảnh hưởng bổ sung của gió và khối lượng;

b) áp suất làm việc của lốp thấp hơn áp suất làm việc quy định sẽ làm giảm độ ổn định của xe nâng vận chuyển;

c) sự phân bố tải theo ISO 3874 cho tính toán không thể thực hiện được đối với các hàng hoá không phải là vật rắn, ví dụ, hàng rời và chất lỏng. Cần đặc biệt chú ý tới các công te nơ chứa hàng rời và chất lỏng;

d) người vận hành xe nâng vận chuyển nên biết rằng các chuyển động dịch chuyển sang bên cạnh của giàn nâng và tải có thể làm cho độ ổn định thấp hơn so với tính toán;

e) sự hãm phanh với lực lớn và bất thình lình trong quá trình rẽ với vận tốc cao có thể gây ra sự mất ổn định;

f) cần có sự quan tâm đặc biệt đến các xe nâng vận chuyển được trang bị để có thể nâng hai công te nơ cùng một lúc (nâng đôi);

CHÚ THÍCH Công nghệ này còn đang được triển khai và được sử dụng rất ít tại các trạm cuối bốc dỡ công te nơ. Chưa có đủ số liệu để có thể đưa ra các đặc tính kỹ thuật thích hợp trong tài liệu này.

g) quan hệ giữa vận tốc và bán kính quay vòng có ảnh hưởng tới độ ổn định của xe nâng vận chuyển và cần đến kỹ thuật vận hành đặc biệt của người lái cũng như sự quan tâm đặc biệt của người vận hành ở trạm cuối bốc dỡ công te nơ;

h) mặt đường trơn có thể gây ra độ không ổn định trong quá trình rẽ.