كيف تؤثر زاوية الرافعة على قدرة الرافعة المسطحة؟

يقوم فريق العمل برفع لوح فولاذي وزنه 3 طن باستخدام ساقين حبال مسطحة . تم تصنيف كل ساق حبال بوزن 2 طن. تبدو الحمولة في حدود السعة - إجمالي 4 أطنان، أليس كذلك؟ لكن أرجل الرافعة منتشرة بزاوية 45 درجة. يعرف مشرف المعدات الحقيقة: كل ساق تحمل الآن 2.1 طن، وهو ما يتجاوز قدرتها المقدرة.

 

يحدث هذا السيناريو في كثير من الأحيان أكثر مما يعترف به معظم المتخصصين في مجال التزوير. تعد زاوية الرافعة أحد العوامل الأكثر أهمية - والتي يساء فهمها كثيرًا - في عمليات الرفع الآمنة.

 

تقوم شركة Lishenflex  بتصنيع الرافعات المسطحة الاصطناعية لأكثر من عقدين من الزمن، وتظهر تجربتنا الميدانية أن سوء تقدير الزاوية هو السبب الرئيسي للحمولة الزائدة للقاذفة وفشلها. يعد فهم العلاقة بين زاوية الرافعة والسعة أمرًا ضروريًا لكل عامل حفر ومشرف ومتخصص في السلامة.

 

 

لماذا يهم زاوية الرافعة

عند الرافعة المسطحة في الرفع الرأسي المستقيم، تكون السعة المقدرة الكاملة متاحة.  استخدام ومع ذلك، مع تباعد أرجل القاذفة - سواء في وصلة الجر أو الرفع متعدد الأرجل - يزداد التوتر في كل ساق. كلما كانت الزاوية بين ساق الرافعة والأفقي أصغر (أو كلما كانت الزاوية بين الساقين أكبر)، زاد التوتر.

 

يوضح مدخل ويكيبيديا عن الرافعات  أن حد حمل العمل (WLL) للقاذفة محدد على القاذفة ويفترض رفعًا رأسيًا. عند استخدام القاذفة بزاوية، يجب تقليل WLL، وتقل السعة المقدرة مع زيادة الزاوية بين أرجل الرافعة.

 

يحدد معيار EN 1492-1  عوامل تقليل السعة للرافعات المسطحة المستخدمة في تكوينات وصلة الجر المختلفة:

 

المصدر: EN 1492-1 عوامل قدرة حبال الحزام المسطحة

 

يوفر ASME B30.9  إرشادات مماثلة، تتطلب تقليل السعات المقدرة عند استخدام الرافعات بزوايا أو في تكوينات متعددة الأرجل. وفقًا لمدخل 'الأشعة فوق البنفسجية' في ويكيبيديا، فإن الألياف الاصطناعية مثل البوليستر تكون أيضًا عرضة للتدهور الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية بمرور الوقت، مما قد يؤدي إلى تقليل السعة بشكل أكبر - مما يجعل حسابات الزوايا أكثر أهمية بالنسبة للرافعات المستخدمة في الهواء الطلق.

 

فيزياء زاوية الرافعة

العلاقة بين زاوية الرافعة والشد تحكمها صيغة بسيطة:

 

الشد لكل ساق = (وزن الحمولة ÷ عدد الأرجل) × عامل الزاوية

 

يتم حساب عامل الزاوية على النحو التالي: 1 ÷ sin(θ) - حيث θ هي الزاوية بين ساق الرافعة والمستوى الأفقي.

 

المصدر: حسابات عامل الزاوية ASME B30.9

 

كما يوضح الجدول، مع انخفاض الزاوية، يزداد التوتر في كل ساق بشكل كبير. عند 30 درجة، يكون التوتر ضعف الحمل الرأسي لكل ساق. عند 10 درجات، يكون ما يقرب من ستة أضعاف الحمل الرأسي. وهذا يعني أن الرافعة المسطحة التي يبلغ وزنها 2 طن بزاوية 30 درجة يمكنها حمل طن واحد بأمان فقط، أي نصف سعتها المقدرة.

 

تؤكد الاختبارات المعملية لشركة Lishenflex أن الرافعات المستخدمة في الزوايا الضحلة تتعرض لضغط أعلى بكثير عند نقطة الاختناق وملحقات العين، مما يؤدي إلى تسريع التآكل وزيادة خطر الفشل.

 

الرافعات متعددة الأرجل وعوامل الزاوية

عند استخدام الرافعات متعددة الأرجل (ساقين، أو 3 أرجل، أو 4 أرجل)، يجب تطبيق عامل الزاوية على كل ساق. وفقًا لمدخل الموسوعة البريطانية عن الآلات البسيطة ، فإن الميزة الميكانيكية للقاذفة تتأثر بهندسة الرفع - فالزوايا الأوسع تقلل من قدرة الرفع الفعالة.

 

الإجراء الموصى به للمصاعد متعددة الأرجل:

 

1. قياس الزاوية  بين كل ساق حبال والأفقي.

 

2. حدد عامل الزاوية  من الجدول (1/sin θ).

 

3. احسب الشد لكل ساق = (الحمل ÷ عدد الأرجل) × عامل الزاوية.

 

4. تأكد من أن شد كل ساق  لا يتجاوز WLL المقدر للقاذفة.

 

أخطاء الزاوية الشائعة

الأخطاء الثلاثة الأكثر شيوعًا المتعلقة بالزاوية في تزوير الرافعة المسطحة هي:

 

1. الزاوية المطلة عند حساب السعة الإجمالية

 

من الأخطاء الشائعة إضافة WLLs لكل رجل حبال دون تطبيق عوامل الزاوية. على سبيل المثال، لا توفر الرافعات التي يبلغ وزنها 2 طن سعة 4 أطنان عند 45 درجة - فهي توفر فقط 2.8 طن (2 × 2 طن × 0.7 عامل زاوية).

 

2. استخدام الزاوية المرجعية الخاطئة

 

تقوم بعض أدوات الحفر بقياس الزاوية بين أرجل القاذفة بدلاً من الزاوية بين الرافعة والأفقي. يعتمد جدول عامل الزاوية على الزاوية الأفقية. الزاوية المضمنة بين الأرجل هي ضعف الزاوية الأفقية.

 

مرجع سريع:

 

الزاوية المتضمنة 90 درجة = 45 درجة للأفقي

 

120° الزاوية المتضمنة = 60° للأفقي

 

30° الزاوية المتضمنة = 15° للأفقي

 

3. تجاهل تقليل السعة في وصلات السلة

 

في وصلات ربط السلة، تتشارك الساقان في الحمل، لكن الزاوية تظل سارية. عامل السعة لوصلة وصل السلة بزاوية ساق 45 درجة هو 1.4 - وليس 2.0. يوفر الجدول في EN 1492-1 العوامل الصحيحة.

 

التفتيش والتحقق

تتطلب إرشادات إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) بشأن الاستخدام الآمن للقاذفة  أن تؤخذ في الاعتبار زاوية الاختناق وزاوية أرجل الرافعة عند تحديد السعة المقدرة. على وجه التحديد، ينطبق الحمل المقدر للقاذفة في وصلة الاختناق بشرط أن تكون زاوية الاختناق 120 درجة أو أكثر. بالنسبة لزوايا الاختناق الأقل من 120 درجة، يجب تقليل الحمل المقدر.

 

وفقًا لمعيار ASME B30.9 ، يجب التحقق من حسابات السعة بواسطة شخص مؤهل قبل كل مصعد. يجب أن تتحقق عمليات التفتيش المتكررة من أن علامات الرافعة مقروءة، حيث أن WLL مطلوب لحساب الأحمال الآمنة عند الزوايا.

 

معايير الإزالة الرئيسية بموجب ASME B30.9 والتي قد تؤثر على سعة الزاوية:

 

علامة تعريف مفقودة أو غير مقروءة - بدون WLL، لا يمكن إجراء حسابات الزاوية

 

دليل على الضرر الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية (البهتان والتصلب) - يقلل من السعة بما يتجاوز عوامل الزاوية

 

ضرر واضح يقلل من العرض الفعال، مما يؤثر على السعة المتبقية

 

ملخص وتوصيات عملية

تعد زاوية الرافعة أحد أهم العوامل التي تؤثر على قدرة الرافعة المسطحة. يعتمد تصنيف WLL للقاذفة على الرفع الرأسي، ويجب تقليل السعة عند استخدامها عند الزوايا.

 

الوجبات الرئيسية:

 

1. لا تستخدم أبدًا إجمالي WLLs دون تطبيق عوامل الزاوية ، حيث يزداد التوتر مع انخفاض الزاوية

 

2. قم بقياس الزاوية الأفقية، وليس الزاوية بين الساقين

 

3. ارجع إلى جداول السعة الخاصة بتكوينات السلة والخنق والأرجل المتعددة

 

4. افحص علامات الرافعة  للتأكد من أن WLL مقروءة - وبدونها، لا يمكن التحقق من حسابات الزوايا

 

5. ضع في اعتبارك العوامل البيئية - يمكن للأشعة فوق البنفسجية والحرارة أن تقلل من السعة بما يتجاوز عوامل الزاوية

 

تقوم Lishenflex  بتصنيع حبال مسطحة من البوليستر مع علامات سعة واضحة ومرمزة بالألوان، ومتوافقة مع معايير EN 1492-1 وASME B30.9. نحن نقدم مواد مرجعية لعامل الزاوية وتدريبًا في الموقع لضمان قدرة فريقك على حساب الأحمال الآمنة بشكل صحيح.

 

إذا كنت بحاجة إلى مساعدة في حساب أحمال العمل الآمنة لهندسة الرفع الخاصة بك - أو كنت بحاجة إلى مساعدة في تحديد ما إذا كانت الرافعات الحالية مناسبة للمصاعد ذات الزوايا - فيرجى إرسال بريد إلكتروني إلى sales@lishenflex.com ، وسيقدم فريقنا الفني الدعم الفردي.