增加叉車穩(wěn)定性的方法及實(shí)驗(yàn)

張絨

摘 要：叉車穩(wěn)定性是廠內(nèi)機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛試驗(yàn)項(xiàng)目中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)叉車的抗傾翻性能等指標(biāo)。但是從實(shí)際操作上來看，試驗(yàn)過程中會(huì)遇到比較多的危險(xiǎn)因素，一旦操作不當(dāng)就會(huì)引發(fā)叉車傾斜事故，嚴(yán)重的還會(huì)造成人員傷亡。為此，在叉車穩(wěn)定性檢驗(yàn)的過程中需要優(yōu)化檢驗(yàn)方式，從而確保檢驗(yàn)的安全、可靠。

關(guān)鍵詞：叉車;穩(wěn)定性;實(shí)驗(yàn);安全

叉車在轉(zhuǎn)彎的過程中容易出現(xiàn)側(cè)面翻車、側(cè)面傾斜、側(cè)面滑倒的現(xiàn)象，且導(dǎo)致這些現(xiàn)象的力學(xué)機(jī)理是不同的。為了能夠更好的預(yù)防這些事故的發(fā)生，需要開展叉車穩(wěn)定性試驗(yàn)。通過叉車穩(wěn)定性試驗(yàn)來判斷出叉車在各個(gè)情況下的作業(yè)穩(wěn)定性和安全性，從而在叉車運(yùn)行的過程中確保工作人員的安全。

1 叉車穩(wěn)定性試驗(yàn)的基本原理分析

以平衡重式叉車的使用為研究對(duì)象，這類叉車在使用的時(shí)候所承受荷載在車輪的外側(cè)。叉車上貨物在裝卸和搬運(yùn)過程中如果重心不穩(wěn)就會(huì)出現(xiàn)傾斜。為此，在對(duì)叉車進(jìn)行檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要對(duì)叉車的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。

在對(duì)車輛進(jìn)行穩(wěn)定測(cè)試的時(shí)候如果車輛通過全部試驗(yàn)且沒有出現(xiàn)傾斜就認(rèn)為車輛是穩(wěn)定的。為了能夠獲得系列標(biāo)準(zhǔn)配置下叉車的橫縱向承載力，每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置的車型都需要具備較高的車架。

按照工業(yè)車輛的設(shè)計(jì)要求，叉車的失載高度不能夠低于3300mm。在開展穩(wěn)定試驗(yàn)的時(shí)候除了需要對(duì)最高門架開展試驗(yàn)分析，還需要在3300mm到最高點(diǎn)之間選擇一個(gè)中高門架開展試驗(yàn)。

2 叉車穩(wěn)定性檢驗(yàn)的一般規(guī)定

2.1 縱向靜穩(wěn)定試驗(yàn)

在叉車運(yùn)作的時(shí)候如果門架始終處于垂直的狀態(tài)，叉車的前軸和傾斜平臺(tái)軸線之間會(huì)形成平行的狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候各個(gè)額定的荷載會(huì)達(dá)到最高的指標(biāo)。在達(dá)到最高指標(biāo)之后將叉車的機(jī)械度控制在4%的比例。

2.2 縱向動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn)

在叉車運(yùn)作的時(shí)候如果門架處于垂直狀態(tài)的時(shí)候，叉車的前軸和傾翻憑條上的軸線會(huì)處于水平低狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候荷載也會(huì)穩(wěn)定。將叉車起升到300mm的位置上，這個(gè)時(shí)候叉車的各個(gè)指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)輕微的傾斜，傾斜角度在18度左右。

2.3 橫向靜載試驗(yàn)

在叉車運(yùn)作的時(shí)候如果門架在后方，叉車的前輪落地點(diǎn)和轉(zhuǎn)向橋軸連線、傾斜平臺(tái)中心軸線會(huì)處于一種平衡的狀態(tài)。對(duì)額定的荷載作出規(guī)定，使其能夠起升到最高點(diǎn)，在這個(gè)狀態(tài)下對(duì)其傾斜角度進(jìn)行控制，將傾斜角度控制在6%的比例。

2.4 橫向動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn)

在叉車運(yùn)作的時(shí)候如果門架全部呈現(xiàn)出向后傾斜的狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候叉車的前輪落地點(diǎn)和轉(zhuǎn)向軸的中心連接在一起，同時(shí)，叉車和傾翻臺(tái)上的軸線處于平行的狀態(tài)，將其起升到300mm的位置上，叉車控制器的傾斜角度在15%的比例，模仿空載運(yùn)行過程中所承受的離心力。

3 叉車穩(wěn)定性檢驗(yàn)方法的發(fā)展歷程

3.1 穩(wěn)定系數(shù)檢驗(yàn)方法

平衡重式叉車是最早出現(xiàn)的叉車類型，這類叉車的特點(diǎn)是開始和下落的載體重心都是在叉車車輪支撐面的前方，荷載會(huì)產(chǎn)生一個(gè)能夠讓叉車向前傾斜的力矩，需要應(yīng)用叉車本身重量產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩來平衡，從而確保叉車的穩(wěn)定。

3.2 重心檢驗(yàn)方法

在分析的時(shí)候考慮慣性力量和重心高度對(duì)叉車穩(wěn)定性的影響，由此尋找出和重心高度密切相關(guān)的穩(wěn)定性衡量方式，在此基礎(chǔ)上人們提出了應(yīng)用重心來檢驗(yàn)叉車穩(wěn)定性的方法。這類方法應(yīng)用的思想是將滿載叉車看作是一個(gè)三棱錐體，椎體的頂點(diǎn)是重心。為了確保叉車的穩(wěn)定，需要合理把控叉車和重心高度的距離。

3.3 平臺(tái)試驗(yàn)方法

平臺(tái)試驗(yàn)方法的基本內(nèi)容是規(guī)定叉車在不同狀態(tài)下所需要達(dá)到的傾斜高度，將叉車放置在試驗(yàn)平臺(tái)上開展傾斜試驗(yàn)，通過傾斜試驗(yàn)來檢驗(yàn)叉車的穩(wěn)定性。如果叉車達(dá)到各個(gè)傾斜高度的要求且沒有傾翻的問題則是證明叉車在各個(gè)工作環(huán)境下都是穩(wěn)定的。

4 增加叉車穩(wěn)定性的方法--以平臺(tái)試驗(yàn)為研究對(duì)象

4.1 原理

叉車在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)重力、風(fēng)力、慣性力、和地面摩擦產(chǎn)生的反作用力，這些力量都會(huì)對(duì)叉車的運(yùn)行產(chǎn)生影響。在平臺(tái)試驗(yàn)中慣性作用力是一個(gè)影響最為明顯的作用力。

4.2 叉車試驗(yàn)臺(tái)檢驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)

第一，具備足夠的剛度來抵抗叉車在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上發(fā)生變形的可能，且測(cè)試角度精準(zhǔn)，能夠比較準(zhǔn)確度反映出叉車抗傾翻的能力。第二，試驗(yàn)臺(tái)的傾翻動(dòng)力是液壓單元，能夠依靠液壓的伸縮來使得叉車達(dá)到規(guī)定的傾翻角度，也可以通過調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的節(jié)流閥來調(diào)節(jié)試驗(yàn)臺(tái)的傾翻速度，由此減少外界因素對(duì)試驗(yàn)的沖擊和干擾。第三，試驗(yàn)臺(tái)傾翻端口焊接了兩個(gè)安全防護(hù)立柱，并在上面安裝了相應(yīng)的保護(hù)措施。

4.3 試驗(yàn)現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國叉車制造單位數(shù)量龐大，但是很少有企業(yè)在叉車檢驗(yàn)管理的時(shí)候形成一定的規(guī)模，表現(xiàn)為在叉車檢驗(yàn)分析方面缺乏必要的技術(shù)研發(fā)能力，使得叉車的檢驗(yàn)管理出現(xiàn)了比較多的問題，表現(xiàn)為：第一，試驗(yàn)臺(tái)剛度不夠。在實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的局部變形問題，特別是在試驗(yàn)叉車帶荷載的情況下這種變形問題更為明顯，最終導(dǎo)致無法應(yīng)用角度儀來測(cè)量傾斜平臺(tái)的傾斜角度，叉車在運(yùn)行的過程中會(huì)出現(xiàn)翻車問題。第二，試驗(yàn)臺(tái)傾斜起吊動(dòng)力設(shè)備一般是橋式起重機(jī)。從實(shí)際操作上來看，橋式起重機(jī)會(huì)產(chǎn)生比較大的沖擊荷載，會(huì)對(duì)叉車帶來慣性沖擊，不利于保障叉車的穩(wěn)定性。第三，試驗(yàn)臺(tái)本身沒有采取必要的安全防護(hù)措施。試驗(yàn)臺(tái)采用一臺(tái)噸位比較大的叉車來完成保護(hù)，在具體操作的時(shí)候試驗(yàn)工作情況無法得到保障，在出現(xiàn)突發(fā)事件的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)比較大的風(fēng)險(xiǎn)，最終對(duì)叉車運(yùn)行帶來威脅。

4.4 提升叉車試驗(yàn)臺(tái)檢驗(yàn)穩(wěn)定性的方法

第一，叉車制造單位可以根據(jù)最大號(hào)叉車產(chǎn)品的型號(hào)來確定叉車試驗(yàn)臺(tái)的尺寸大小，明確所使用叉車的剛度、強(qiáng)度等性能指標(biāo)，確保試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)大小充分滿足叉車穩(wěn)定性試驗(yàn)檢測(cè)的要求。第二，借助液壓缸或者螺桿提升裝置來設(shè)定試驗(yàn)臺(tái)的傾翻裝置，在使用傾翻裝置的時(shí)候需要確保操作動(dòng)作的平穩(wěn)，在操作中盡可能的減少對(duì)試驗(yàn)叉車帶來的沖擊。如果采用了液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)施，在使用叉車的過程中則是需要做好一系列的安全防護(hù)工作。第三，試驗(yàn)臺(tái)的起升高度需要充分參考叉車的起升高度，對(duì)于起升高度比較低的叉車可以在試驗(yàn)臺(tái)上焊接吊環(huán)或者其他安全防護(hù)立柱。而對(duì)于起升比較高的叉車則是可以選擇應(yīng)用伸縮立柱或者額外增加保護(hù)裝置來保證叉車在達(dá)到臨界傾翻狀態(tài)的時(shí)候不出現(xiàn)傾翻。

5 結(jié)束語

綜上所述，叉車穩(wěn)定性檢驗(yàn)是影響叉車運(yùn)行安全性的一個(gè)重要因素，從叉車實(shí)際應(yīng)用情況來看，叉車是在彈性輪胎上支撐的，因此其傾翻的過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)性的過程。為了能夠更好的分析叉車運(yùn)行情況，需要相關(guān)人員借助先進(jìn)的技術(shù)形式來檢驗(yàn)叉車穩(wěn)定性。文章著重就叉車平臺(tái)試驗(yàn)檢測(cè)方法進(jìn)行了深入的研究，分析了這個(gè)檢測(cè)方式的應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)，并提出提升叉車試驗(yàn)臺(tái)檢驗(yàn)穩(wěn)定性的方法，旨在能夠更好的增強(qiáng)叉車穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王寅源，王保進(jìn).增加叉車穩(wěn)定性的方法及試驗(yàn)[J].化工管理，2016，No.406（09）：202-202.

[2]胡繼兵.平衡重式叉車橫向運(yùn)行穩(wěn)定性設(shè)計(jì)方法改進(jìn)的研究[J].叉車技術(shù)，2015（2）：7-12.

[3]呂維鎮(zhèn).集裝箱搬運(yùn)車穩(wěn)定性的計(jì)算和試驗(yàn)方法[C]//中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)專業(yè)學(xué)會(huì)年會(huì)，1988.

[4]賈楠，李立順，詹雋青.基于特征矢量法的全地形叉裝車穩(wěn)定性分析與試驗(yàn)研究[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，020 （007）：33-38.

[5]畢成亞，鄭穎龍，吳燕紅.平衡重式叉車動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性試驗(yàn)研究[J].工程機(jī)械，2014，45（012）：19-24.

[6]陳昊，王龍，張冠宇，等.關(guān)于提高溫度環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度方法的討論[J].化工管理，2016，29（29）：8-8.