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起重機(jī)配備檢測(cè)整機(jī)穩(wěn)定性系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)修訂

??來(lái)源:中國(guó)起重機(jī)械網(wǎng)??作者:admin
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 每一張起重量表上都有一條粗線將其分為上下兩個(gè)部分。作業(yè)時(shí)的起重量超過(guò)粗線下方的數(shù)值時(shí),起重機(jī)將會(huì)傾翻;超過(guò)粗線上方的數(shù)值時(shí),起重機(jī)雖不會(huì)傾翻,但卻會(huì)造成結(jié)構(gòu)上的破壞?,F(xiàn)行的歐洲標(biāo)準(zhǔn)要求額定起重量超過(guò)1000 kg或起重力矩超過(guò)40 kNm的隨車起重機(jī)安裝起重量指示器(RCI)來(lái)防止超載(林用起重機(jī)除外)。即將修訂的EN 12999還要求起重量指示器能夠檢測(cè)起重機(jī)的穩(wěn)定性,以確保不發(fā)生傾翻。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已由一個(gè)行業(yè)工作組修訂,目前正在翻譯中,為歐盟各國(guó)的投票做準(zhǔn)備。各國(guó)可以投票同意或否定,但不再進(jìn)行修改,該標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)在2010年生效。
  修訂EN 12999的召集人是希爾博公司的結(jié)構(gòu)力學(xué)組組長(zhǎng)Lars Rydahl。他解釋說(shuō):“標(biāo)準(zhǔn)所說(shuō)需要對(duì)支腿進(jìn)行檢測(cè)的起重機(jī),其‘額定載荷限制器的安全功能還要保證車輛的穩(wěn)定性’,即安全系統(tǒng)必須確保整車的穩(wěn)定性,而對(duì)于如何解決這一問(wèn)題由廠商自行決定。
  “為滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制造商們采用了不同的解決方案。一些廠家仍使用簡(jiǎn)單的接近開(kāi)關(guān)方法,在支腿沒(méi)有打好以前不能進(jìn)行起重作業(yè);另一些廠家則使用更加復(fù)雜的裝置,如編碼器或其他的數(shù)字裝置來(lái)檢測(cè)支腿的位置和轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)角度?!?BR>  可合理預(yù)見(jiàn)性
  修改這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的部分原因是因?yàn)闅W洲機(jī)械指令的變更。現(xiàn)行的機(jī)械指令發(fā)行于1998年,要求廠家確保其設(shè)備在規(guī)定使用情況下的安全性,而廠家則通過(guò)在其產(chǎn)品上張貼CE標(biāo)識(shí)來(lái)表明自己的產(chǎn)品符合這一要求。在歐洲銷售的所有機(jī)器,包括起重機(jī)都需要這一標(biāo)識(shí)。新版的機(jī)械指令將在2009年12月29日生效。其基本原理與以前版本稍有不同:不僅要保證機(jī)械在那些規(guī)定使用情況下的安全性,還要保證在其他可合理預(yù)見(jiàn)的使用情況下仍能安全工作。
  Rydahl說(shuō)“以下就是一個(gè)可合理預(yù)見(jiàn)的例子:如果只在一側(cè)進(jìn)行作業(yè),起重機(jī)操縱員可以只在起重機(jī)一側(cè)打支腿,但卻回轉(zhuǎn)到另一側(cè)而忘記支腿并未伸出。”
  修改這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)原因來(lái)自英國(guó)安全行政部門——健康與安全委員會(huì)(HSE)的壓力。LarsRydahl說(shuō):“英國(guó)在支腿的檢測(cè)上管理得十分嚴(yán)厲?!?BR>  Ian Simpson,HSE首席專家調(diào)查員(機(jī)械工程類)說(shuō):“幾年前,我們嘗試推行支腿的互鎖,卻遭到了否決。”支腿互鎖裝置使用接觸開(kāi)關(guān)來(lái)判定支腿是否完全展開(kāi),否則將不能工作?!斑@一次,我們利用額定起重量限制器來(lái)檢測(cè)支腿的位置,并根據(jù)其伸出情況限制起重機(jī)的起重量。這一提議這次終于獲得通過(guò)?!?BR>  英國(guó)隨車起重機(jī)制造商和進(jìn)口商協(xié)會(huì)及SJB起重機(jī)公司技術(shù)總監(jiān)說(shuō)Alan Johnson說(shuō):“最終,這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的通過(guò)是由于因支腿的不合理伸出和收放成了事故與傷亡的主要原因之一(如果不止一個(gè))。標(biāo)準(zhǔn)中不涉及這一點(diǎn)是不可能的。”
  丹麥隨車起重機(jī)生產(chǎn)商HMF已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一套穩(wěn)定性檢測(cè)系統(tǒng)。HMF的起重機(jī)產(chǎn)品經(jīng)理和歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CEN) EN 12999修訂工作組成員 René Dahlkilde說(shuō):“在HMF,我們有自己的方案,即EVS系統(tǒng),是10至11年前開(kāi)發(fā)的。那時(shí)我們以為不久就會(huì)發(fā)布相應(yīng)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),因此對(duì)其擱置如此之久、到2010年才生效有些驚訝。
  不過(guò),現(xiàn)在已有大約1000到1500臺(tái)此類系統(tǒng)在各地應(yīng)用。我們對(duì)修訂后標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施靜心期待,隨時(shí)準(zhǔn)備將這一系統(tǒng)投入應(yīng)用?!?BR>  EVS系統(tǒng)是一個(gè)安裝在起重機(jī)上的小盒子,一旦標(biāo)定完畢,能夠精確測(cè)量整機(jī)的傾斜狀態(tài),根據(jù)測(cè)量結(jié)果,在整機(jī)出現(xiàn)不穩(wěn)定的苗頭時(shí)限制起重機(jī)的起重量。
  Dahlkilde說(shuō):“這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是一個(gè)昂貴的選裝件,但有人會(huì)選裝它。當(dāng)工人在檢測(cè)起重機(jī)的穩(wěn)定性時(shí),只能在空車狀態(tài)下進(jìn)行。(使用時(shí))EVS系統(tǒng)允許在汽車的尾部增加一個(gè)(額外的)穩(wěn)定載荷,來(lái)增加起重能力。EVS系統(tǒng)檢測(cè)的是車體的傾斜角度,通過(guò)增加車體的重量,可以使整車更加穩(wěn)定,因而可以增加起重機(jī)的起重量。我們需要向用戶宣傳它的優(yōu)勢(shì),在沒(méi)有強(qiáng)制安裝前使這一系統(tǒng)更加有吸引力。”
  “如果不打支腿,吊重時(shí)車體傾斜得很快,但只要將垂直油缸向下伸出30cm,并使用EVS系統(tǒng),則車體將會(huì)非常穩(wěn)定。
  “我們認(rèn)為測(cè)量車體傾斜角度比測(cè)量支腿壓力更好,所以傾斜角度是一個(gè)能更好反應(yīng)安全程度的參數(shù)。工人在安裝系統(tǒng)時(shí)可以設(shè)定允許的傾斜角度。例如,系統(tǒng)可以被設(shè)定為允許支腿離地不超過(guò)5cm,這是一個(gè)非常精確的,定義明確的穩(wěn)定性測(cè)量指標(biāo)?!?BR>  特雷克斯-阿特拉斯也在一些起重機(jī)上安裝了自己的穩(wěn)定系統(tǒng),目前正在推廣到其他起重機(jī)上,以滿足規(guī)范要求。特雷克斯-阿特拉斯的技術(shù)主管(英國(guó)隨車起重機(jī)制造商和進(jìn)口商協(xié)會(huì)在CEN修訂組的代表)Bryan Flintham說(shuō):“大多數(shù)面向商用市場(chǎng)的特雷克斯隨車起重機(jī)都在額定起重量限制器上有一個(gè)支腿檢測(cè)選項(xiàng)。然而,目前這一選項(xiàng)不能與撿測(cè)回轉(zhuǎn)區(qū)域的選項(xiàng)一起選用(例如限制高空作業(yè)平臺(tái)在穩(wěn)定性較低的區(qū)域作業(yè),即司機(jī)室上方)。
  “對(duì)于要求組合功能的用戶只能通過(guò)專門的設(shè)計(jì)來(lái)滿足。這些設(shè)計(jì)已在我們10.5 t的車型上落實(shí),但由于基本零件的通用性,同樣的組件可以用在大多數(shù)8.5 t 至12 t的車型上。這種設(shè)計(jì)是根據(jù)用戶的要求進(jìn)行的,沒(méi)有用到標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品上。此外,組合功能現(xiàn)在只有配備了遙控裝置的起重機(jī)上才有。
  “為了滿足修訂后E N1 2 9 9 9 的要求,穩(wěn)定性檢測(cè)必須是控制系統(tǒng)的核心,而不是現(xiàn)在的選購(gòu)項(xiàng)。由于任何一臺(tái)汽車與起重機(jī)組合后的穩(wěn)定性都會(huì)與其他組合各異,我們工作的重點(diǎn)是通過(guò)使用最少的零件取得最大的靈活性。這種方法會(huì)為用戶提供靈活性,降低成本,保證生產(chǎn)率。我們的工作進(jìn)展得很好,對(duì)2010 年市場(chǎng)的積極反應(yīng)持樂(lè)觀態(tài)度?!?BR>  其他生產(chǎn)商,包括希爾博和快捷(Fassi),說(shuō)他們正在致力于開(kāi)發(fā)新的系統(tǒng),但同特雷克斯-阿特拉斯一樣,還沒(méi)有到公布具體細(xì)節(jié)的時(shí)候。
  了解穩(wěn)定性的含義開(kāi)發(fā)能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的系統(tǒng)只是第一步。Dahlkilde指出,與用戶的交流才是關(guān)鍵?!耙勒瘴覀兊慕?jīng)驗(yàn),對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),穩(wěn)定性是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題,甚至什么是隨車起重機(jī)的穩(wěn)定性都不明白。操縱員們比穩(wěn)定性系統(tǒng)更擅長(zhǎng)判斷風(fēng)險(xiǎn),可以區(qū)別離地面2 m高并靠近起重機(jī)的載荷和20 m高的貨物之間的風(fēng)險(xiǎn)差別,而穩(wěn)定性系統(tǒng)則可能在這兩種情況下根據(jù)載荷的大小停止起重作業(yè)。
  “操縱員需要明確各種操縱信號(hào),以及如何利用這一系統(tǒng)來(lái)操縱起重機(jī)。操縱員可能會(huì)在不同的原因下得到系統(tǒng)的警示:可能是過(guò)載,也可能是穩(wěn)定性不夠;可能是回轉(zhuǎn)到不安全的區(qū)域,也可能是試圖起吊超過(guò)起重機(jī)能力的貨物。總之,他必須了解問(wèn)題的來(lái)由,以及采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。
  “由于會(huì)有很多個(gè)廠商提供不同的穩(wěn)定性系統(tǒng),要想讓起重機(jī)操縱員記住每一種使用的系統(tǒng)會(huì)有問(wèn)題。因此需要研究怎樣在起重機(jī)上張貼標(biāo)簽,使操縱員知道在做什么,從而可以提高他們對(duì)穩(wěn)定性系統(tǒng)的信任。
  “這或許是制造商們不相互競(jìng)爭(zhēng)、共同尋找解決辦法的一面。我參加展覽會(huì)時(shí)會(huì)看看其他廠家的產(chǎn)品,爭(zhēng)取不給用戶增加麻煩?!?BR>  Flintham說(shuō):“現(xiàn)在的起重機(jī)一般在不同的回轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)有不同的額定起重量。操縱員對(duì)此并沒(méi)有問(wèn)題,起重機(jī)會(huì)在達(dá)到額定起重量時(shí)停機(jī)并給操縱員一個(gè)信號(hào),操縱員則需要采取措施來(lái)減少起重力矩才能繼續(xù)作業(yè)。究竟是因?yàn)榛剞D(zhuǎn)區(qū)域的不同還是支腿位置的不同而造成起重量的不同并不重要,對(duì)操縱員來(lái)說(shuō)要求都是一樣的。
  “但是起重作業(yè)時(shí)的計(jì)劃卻是千變?nèi)f化的。由于回轉(zhuǎn)區(qū)域、支腿位置等因素的差別,使起重量表變得多種多樣而且極其復(fù)雜。制定計(jì)劃的人員或其他相關(guān)人員需要進(jìn)一步的培訓(xùn),使他們?cè)谥贫ㄗ鳂I(yè)計(jì)劃時(shí)考慮這些因素。雖然有英國(guó)隨車起重機(jī)制造商和進(jìn)口商協(xié)會(huì)這樣的組織負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作,但我個(gè)人期望整個(gè)行業(yè)一起來(lái)更新培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)?!?BR>  Rydahl說(shuō),參考其他標(biāo)準(zhǔn),修訂后的標(biāo)準(zhǔn)理念也發(fā)生了改變。像EN 12999這樣具體的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)也要參考通用安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。作為參考標(biāo)準(zhǔn)之一的EN 954,要求設(shè)計(jì)者對(duì)每一個(gè)零件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并按照相應(yīng)的安全等級(jí)進(jìn)行歸類。這些安全等級(jí)定義了零件承受失效的能力,以及在失效后的表現(xiàn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EN 12999則要求所有零件符合最低的安全等級(jí)。
  新的設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)EN 13849,不僅對(duì)于每一個(gè)零件的硬件提出安全要求,還對(duì)零件的軟件和系統(tǒng)的整體安全功能提出要求。它提出了一個(gè)新的概念:性能等級(jí),用來(lái)替代安全等級(jí)這一概念。這兩套系統(tǒng)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接,隨車起重機(jī)必須滿足性能等級(jí),按Rydahl的說(shuō)法,它大大超過(guò)過(guò)去的零件安全等級(jí)?!袄系陌踩珮?biāo)準(zhǔn)采用了基于零件硬件安全等級(jí)的分類方法,而新的標(biāo)準(zhǔn)引入了一個(gè)基于系統(tǒng)功能的要求,包括系統(tǒng)如何整合在一起以及使用的軟件。
  “在老標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中,零件必須滿足EN954所規(guī)定的二級(jí)。在修訂后的標(biāo)準(zhǔn)中,起重機(jī)的安全功能必須滿足EN 13849中的C級(jí),后者比前者嚴(yán)格得多。EN 12999同樣要求不能滿足安全功能時(shí),起重機(jī)必須停機(jī)。
  “生產(chǎn)廠商們必須提供更安全和更可靠的零件,否則用戶會(huì)遇到太多的停機(jī)。
  市場(chǎng)要求采用更好的零件以確保用戶不會(huì)被安全系統(tǒng)的失效所困擾。隨著傳感器和對(duì)于傳感器要求的增加,零件的數(shù)量也會(huì)增加?!?BR> 起重機(jī)不滿足安全功能時(shí)會(huì)自動(dòng)停機(jī)一直是用戶們關(guān)注的焦點(diǎn)。Johnson說(shuō):
  “通常情況下,新的安全裝置在面市之初都會(huì)遭遇來(lái)自成本和用戶滿意度方面的抵制。從用戶滿意度放面來(lái)看,任何一個(gè)按照起重機(jī)的設(shè)計(jì)要求和廠商使用說(shuō)明正確使用的機(jī)械都只會(huì)遇到或多或少的一點(diǎn)點(diǎn)困難而已。
  “不能(故意或是其他原因)正確使用支腿的操縱者會(huì)面臨較多的麻煩,當(dāng)然,標(biāo)準(zhǔn)就是要在這種情況下保護(hù)他們的安全。
  “從歷史上這樣說(shuō)也不公平。新系統(tǒng)和新技術(shù)的面市之初都會(huì)有較高水平的故障,一方面是由于技術(shù)的不夠成熟,另一方面則是由于操縱者對(duì)于新技術(shù)的理解和意識(shí)不足?!?BR>  制造商的標(biāo)記想要在歐盟國(guó)家內(nèi)銷售機(jī)器,生產(chǎn)廠家都需要在產(chǎn)品上貼上CE標(biāo)識(shí),表明這個(gè)產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中符合機(jī)械指令和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械指令中把生產(chǎn)廠家定義為那些在產(chǎn)品賣出之前進(jìn)行組裝的組織。這個(gè)組織可以是一個(gè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)廠家,也可以是一個(gè)改進(jìn)或安裝其他廠家裝置的組織。新修訂的標(biāo)準(zhǔn)中和機(jī)械指令的變更,會(huì)改變起重機(jī)生產(chǎn)廠與安裝廠之間的關(guān)系。
  Rydahl說(shuō):“在舊版機(jī)械指令中,由諸如希爾博等廠家發(fā)運(yùn)的隨車起重機(jī)并不被算在機(jī)械當(dāng)中,因?yàn)樗鼈冊(cè)跊](méi)有被安裝在汽車上并與動(dòng)力源連接之前并不能發(fā)揮效用。起重機(jī)被汽車制造廠安裝在汽車上,所以要由汽車制造廠來(lái)標(biāo)貼CE標(biāo)識(shí)并完成書(shū)面文件的填寫。
  “新的機(jī)械指令中機(jī)械的定義已經(jīng)做了修改,很大程度上是考慮了隨車起重機(jī)的原因。新指令說(shuō)一件裝置盡管沒(méi)有動(dòng)力但只要與動(dòng)力源連接就能發(fā)揮作用即可成為機(jī)械。盡管它需要被安裝在一個(gè)車輛上,但只要安裝在車輛上就可以發(fā)揮作用同樣也應(yīng)該成為機(jī)械。
  “這意味著,現(xiàn)在當(dāng)起重機(jī)離開(kāi)廠家時(shí),就被看作是機(jī)械,必須標(biāo)以CE標(biāo)識(shí)?!?BR>  然而,廠商們也只有知道起重機(jī)將要被安裝在何種底盤時(shí)才能確認(rèn)其是否符合標(biāo)準(zhǔn)。Dahlkilde說(shuō):“很多信息需要從制造廠傳送到安裝廠。安裝廠必須掌握測(cè)試方法,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試。當(dāng)我們發(fā)運(yùn)起重機(jī)時(shí),并不知道它將被安裝在何種底盤上,所以我們必須根據(jù)車橋的配置和底盤重量決定支腿的跨距、測(cè)試載荷和垂直油缸的位置。”
  特雷克斯-阿特拉斯的Br yan Flintham說(shuō),安裝廠為了安裝和測(cè)試具有不同支腿跨距起重機(jī)的穩(wěn)定性時(shí),還要做許多計(jì)算工作?!熬哂胁煌~定力矩和不同支腿跨距的起重機(jī)對(duì)安裝廠的影響不應(yīng)該被低估。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)采用不同支腿跨距的穩(wěn)定性計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)底盤及起重機(jī)的性能,而不是支腿全伸或全縮狀態(tài)的穩(wěn)定性,但卻沒(méi)有給出一個(gè)具體計(jì)算方法,或是給出這種計(jì)算的安全系數(shù)。這一點(diǎn)要由生產(chǎn)商們來(lái)自行確定。
  “標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行支腿全伸和全縮時(shí)的超載測(cè)試來(lái)確認(rèn)穩(wěn)定性,但又要依靠支腿在其他位置時(shí)的穩(wěn)定性計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)穩(wěn)定性。
  “我個(gè)人認(rèn)為(不一定代表特雷克斯),標(biāo)準(zhǔn)中所引述的支腿全伸狀態(tài)下計(jì)算測(cè)試載荷穩(wěn)定性的裕度對(duì)于全縮狀態(tài)并不適用。計(jì)算測(cè)試載荷參考的是載荷力矩和支腿全伸狀態(tài),傾翻力矩相對(duì)載荷力矩要小很多。在支腿全縮狀態(tài),這兩個(gè)數(shù)值很接近,所以采用更大的裕度才是明智的選擇,尤其對(duì)于輕型卡車這種對(duì)于很小的超載就會(huì)有很大的反應(yīng)的車輛更該如此。
  “標(biāo)準(zhǔn)不要求在支腿中間跨距位置上進(jìn)行過(guò)載測(cè)試,只計(jì)算最大幅度時(shí)最大載荷工況的穩(wěn)定性即可。標(biāo)準(zhǔn)接下來(lái)說(shuō)在支腿跨距的中間位置進(jìn)行測(cè)試時(shí)可以減小幅度,只要傾翻力矩相對(duì)于傾翻線的位置不變就行。
  “采用‘最大幅度時(shí)最大載荷’方法來(lái)檢測(cè)支腿中間位置意味著需要進(jìn)一步建立傾翻力矩相對(duì)于傾翻線的位置。而且,標(biāo)準(zhǔn)中并未指出如果整機(jī)的穩(wěn)定性與計(jì)算結(jié)果不一致時(shí)應(yīng)該采取哪些措施。
  在找到最大傾翻力矩之后,安裝廠應(yīng)以此來(lái)計(jì)算額定起重量并更新起重機(jī)的控制系統(tǒng)。
  “我認(rèn)為,安裝廠會(huì)歡迎關(guān)于實(shí)施這一標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)指導(dǎo),特別是關(guān)于穩(wěn)定性的驗(yàn)證計(jì)算。”
  隨著標(biāo)準(zhǔn)的修定和投票的即將完成,生產(chǎn)廠家、安裝廠和操縱員們?cè)?010年前都還有很多準(zhǔn)備工作要做。
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