วิธีการคำนวณการโก่งตัวของเครนเหนือศีรษะ

เครนเหนือศีรษะเป็นเครื่องมือสำคัญในการยกและขนส่งของหนักในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพของเครนเหนือศีรษะ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจการโก่งตัวของเครน ในบทความนี้ เราจะพูดถึงการโก่งตัวคืออะไร เหตุใดจึงมีความสำคัญ และวิธีการคำนวณการโก่งตัวของเครนเหนือศีรษะ

การโก่งตัวคืออะไร?

การโก่งตัวคือระดับที่โครงสร้างของเครนโค้งงอหรือเสียรูปภายใต้แรงกด ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อออกแบบ ใช้งาน และบำรุงรักษาเครนเหนือศีรษะ การโก่งตัวของเครนอาจเกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น การกระจายน้ำหนัก การเร่งความเร็ว และการสั่นสะเทือน

เหตุใดการโก่งตัวจึงมีความสำคัญ

การเบี่ยงเบนของเครนเหนือศีรษะอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพของเครน หากโครงสร้างของเครนเบี่ยงเบนมากเกินไป อาจทำให้เครนพลิกคว่ำ ส่งผลให้ผู้ควบคุมและบุคคลใกล้เคียงเสี่ยงอันตราย นอกจากนี้ การเบี่ยงเบนมากเกินไปยังอาจทำให้ชิ้นส่วนของเครนล้า ส่งผลให้เครนมีอายุการใช้งานสั้นลง และเพิ่มต้นทุนการบำรุงรักษา

เกณฑ์การโก่งตัวในแนวตั้ง

เกณฑ์การโก่งตัวในแนวตั้งหมายถึงอัตราส่วนการโก่งตัวสูงสุด (แนวตั้ง) ที่อนุญาตสำหรับอุปกรณ์ยก การโก่งตัวในแนวตั้งแตกต่างจากการโก่งตัวในแนวนอน แต่ทั้งสองอย่างจะถูกนำมาพิจารณาสำหรับเครนสะพานรางแบบปิด การโก่งตัวในแนวตั้งหมายถึงการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของสะพาน ราง หรือบูมของเครนตามแนวแกนตั้ง

ระบบเครนส่วนใหญ่ผลิตขึ้นให้มีการเบี่ยงเบนโดยประมาณ เนื่องจากผู้ผลิตไม่สามารถควบคุมการติดตั้ง ความแข็งของฐานราก หรือความคลาดเคลื่อนมาตรฐานของความหนาสำหรับท่อ ท่อเหล็ก แผ่นเหล็ก และแผ่นโลหะได้ ซึ่งหมายความว่าความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยเหนือหรือต่ำกว่าค่าเบี่ยงเบนที่ผู้ผลิตกำหนดไว้ถือว่าเป็นเรื่องปกติ อย่างไรก็ตาม เมื่อติดตั้งเครนเหนือศีรษะตามคู่มือการติดตั้งมาตรฐานและบำรุงรักษาตามคู่มือการบำรุงรักษาการติดตั้งของผู้ผลิต คุณสามารถมั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ยกและความสามารถในการรองรับความจุและมาตรฐานประสิทธิภาพที่เลือก

การวัดการโก่งตัวตามมาตรฐานความปลอดภัย

เมื่อวัดการโก่งตัวตามมาตรฐานความปลอดภัย การโก่งตัวจะวัดที่ความจุ 100% แทนที่จะเป็นความจุ 125% ตามมาตรฐาน ANSI (ANSI/ASME B30.2) สำหรับการทดสอบการปฏิบัติงานและการวิ่งของเครนเคลื่อนที่เหนือศีรษะ “การโก่งตัวมาตรฐานจะต้องวัดด้วยโหลด 100 เปอร์เซ็นต์ของความจุพิกัด และต้องไม่เกินการโก่งตัวที่อนุญาตที่ระบุโดยมาตรฐานการออกแบบที่เกี่ยวข้อง ” สำหรับเครนแต่ละประเภท ค่าการโก่งตัวจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความยาวโดยรวม ช่วง หรือระยะเอื้อมของเครน

การคำนวณการโก่งตัวในแนวตั้ง

สำหรับเครนสะพานที่ใช้ในสถานีงาน (รางปิด) ค่าการโก่งตัวในแนวตั้งจะน้อยกว่าเครนสะพานที่มีน้ำหนักมากกว่า เครนสะพานที่ใช้ในสถานีงานแบบปิดมีขีดจำกัดการโก่งตัวที่ L/450 โดยที่ "L" คือความยาวหรือช่วงของเครน กล่าวอีกนัยหนึ่ง เพื่อกำหนดการโก่งตัวของเครนสะพานในสถานีงานของคุณ คุณต้องทราบระยะหรือความยาวของเครนก่อน โดยทั่วไปสมการนี้จะวัดเป็นนิ้วหรือเซนติเมตร เนื่องจากการโก่งตัวโดยรวมควรน้อยมาก หากการโก่งตัวของคุณสูงกว่าค่าที่วัดเป็นนิ้ว คุณอาจประสบปัญหา

ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณมีสะพานยาว 34 ฟุตบนเครนสะพานในสถานีงาน การเบี่ยงเบนสามารถกำหนดได้โดยการเปลี่ยนหน่วยการวัดจากฟุตเป็นนิ้วก่อน สะพานยาว 34 ฟุตมีความยาว 408 นิ้ว (ฟุต x 12 = นิ้ว) หาร 408 นิ้วด้วยขีดจำกัดการเบี่ยงเบนที่กำหนดสำหรับเครนสะพานแบบปิด (L/450) ซึ่งจะทำให้คุณได้การเบี่ยงเบนน้อยกว่าหนึ่งนิ้ว (.9 นิ้ว)

การคำนวณการโก่งตัวในแนวนอน

แม้ว่าการโก่งตัวในแนวตั้งเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาสำหรับเครนเหนือศีรษะ การโก่งตัวในแนวนอนก็เป็นปัจจัยสำคัญในการรับรองความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ยก การโก่งตัวในแนวนอนหมายถึงการเคลื่อนตัวของคานทางวิ่งของเครนที่เส้นกึ่งกลางเมื่ออยู่ภายใต้น้ำหนักบรรทุกเต็มพิกัด

โดยทั่วไปการโก่งตัวในแนวนอนของเครนจะวัดโดยเกจการโก่งตัวหรือโดยเครื่องมือวัดด้วยเลเซอร์ เกจวัดการโก่งตัวเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของคานทางวิ่งของเครนที่เส้นกึ่งกลางภายใต้น้ำหนักบรรทุกเต็มที่ ในทางกลับกัน เครื่องมือวัดด้วยเลเซอร์จะใช้เลเซอร์ในการวัดระยะห่างระหว่างจุดสองจุดเพื่อคำนวณการโก่งตัว

การโก่งตัวในแนวนอนที่อนุญาตสำหรับเครนเหนือศีรษะมักจะตั้งไว้ที่ 1/600 ของช่วงสำหรับเครนสะพาน และ 1/400 ของความสูงสำหรับเครนแขนหมุน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับมาตรฐานการออกแบบเฉพาะและข้อกำหนดเฉพาะของผู้ผลิต

ข้อมูลจำเพาะขององค์กร

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ค่าการโก่งตัวที่อนุญาตสำหรับเครนเหนือศีรษะอาจแตกต่างกันไปในแต่ละเครนและจากการเชื่อมโยงไปยังการเชื่อมโยง ด้วยเหตุนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องอ้างอิงข้อกำหนดเฉพาะขององค์กรที่กำหนดโดยผู้ผลิตหรือสมาคมที่เกี่ยวข้องเมื่อออกแบบ ติดตั้ง และบำรุงรักษาเครนเหนือศีรษะ

ตัวอย่างเช่น สมาคมผู้ผลิตเครนแห่งอเมริกา (CMAA) กำหนดมาตรฐานสำหรับเครนเหนือศีรษะที่ใช้ในอเมริกาเหนือ CMAA ได้จำแนกเครนเหนือศีรษะออกเป็น 6 ประเภทบริการตามความร้ายแรงของการใช้งานที่ต้องการ บริการแต่ละประเภทมีข้อกำหนดเฉพาะที่แตกต่างกันสำหรับการโก่งตัวที่อนุญาต ความสามารถในการรับน้ำหนัก และปัจจัยอื่นๆ

วิธีการคำนวณการโก่งตัวของเครนเหนือศีรษะ

การโก่งตัวของเครนเหนือศีรษะสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรที่แตกต่างกันสองสามสูตร ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนในการคำนวณการโก่งตัวของเครนเหนือศีรษะ:

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดภาระ

ขั้นแรก ให้กำหนดน้ำหนักของน้ำหนักที่เครนจะยก น้ำหนักนี้ควรรวมน้ำหนักบรรทุกและน้ำหนักของอุปกรณ์ยกด้วย

ขั้นตอนที่ 2: กำหนดการกระจายโหลด

ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดว่าจะกระจายน้ำหนักของสินค้าไปตามโครงสร้างของเครนอย่างไร ซึ่งอาจแตกต่างกันได้ ขึ้นอยู่กับการออกแบบเครน อุปกรณ์ยกที่ใช้ และรูปร่างและขนาดของสินค้า

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณการโก่งตัว

เมื่อคุณกำหนดน้ำหนักบรรทุกและการกระจายน้ำหนักแล้ว คุณสามารถคำนวณการโก่งตัวของเครนได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

การโก่งตัว = (5 x โหลด x ระยะทาง^4) / (384 x โมดูลัสความยืดหยุ่น x โมเมนต์ความเฉื่อย)

ที่ไหน:

Load = น้ำหนักของสิ่งของที่ยก

ระยะทาง = ระยะทางจากศูนย์กลางของโหลดถึงจุดที่วัดการโก่งตัว

โมดูลัสของความยืดหยุ่น = การวัดความแข็งและความต้านทานการเสียรูปของวัสดุ

โมเมนต์ความเฉื่อย = หน่วยวัดความต้านทานการดัดของโครงสร้าง

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการโก่งตัว

มีหลายปัจจัยที่อาจส่งผลต่อการโก่งตัวของเครนเหนือศีรษะ ต่อไปนี้เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ควรพิจารณา:

น้ำหนักของโหลด

น้ำหนักของโหลดถือเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่ส่งผลต่อการโก่งตัว ยิ่งบรรทุกหนักเท่าไร เครนก็จะยิ่งเบี่ยงตัวมากขึ้นเท่านั้น

การกระจายโหลด

การกระจายน้ำหนักของสินค้าไปตามโครงสร้างของเครนอาจส่งผลต่อการเบี่ยงเบนน้ำหนักได้เช่นกัน การกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมออาจทำให้เครนเบี่ยงเบนน้ำหนักในบางจุดมากกว่าจุดอื่นๆ

การออกแบบเครน

การออกแบบของเครนเองก็อาจส่งผลต่อการเบี่ยงเบนได้ ปัจจัยต่างๆ เช่น ความยาวของบูมของเครน ประเภทของอุปกรณ์ยกที่ใช้ และน้ำหนักโดยรวมของเครน ล้วนส่งผลต่อการเบี่ยงเบนของเครนภายใต้แรงกด

การบำรุงรักษาเครน

สุดท้าย การบำรุงรักษาเครนอาจส่งผลต่อการเบี่ยงเบนของโครงสร้างได้เช่นกัน เมื่อเวลาผ่านไป การสึกหรอของชิ้นส่วนเครนอาจทำให้เครนเบี่ยงเบนมากขึ้นภายใต้แรงกด

การคำนวณการโก่งตัวของเครนเหนือศีรษะถือเป็นสิ่งสำคัญในการรับรองความปลอดภัยและประสิทธิภาพของเครน ด้วยการทำความเข้าใจว่าการโก่งตัวคืออะไร เหตุใดจึงมีความสำคัญ และวิธีการคำนวณ ผู้ควบคุมเครนและผู้เชี่ยวชาญด้านการบำรุงรักษาสามารถรักษาเครนให้อยู่ในสภาพที่เหมาะสมและลดความเสี่ยงของการเกิดอุบัติเหตุได้