چگونگی محاسبه ظرفیت باربرداری جرثقیل

برای دانستن چگونگی محاسبه ظرفیت باربرداری جرثقیل باید به زاویه قرار گرفتن جرثقیل و دامنه بالابر توجه کرد.در زمان بالا بردن اجسام توسط جرثقیل دانستن محاسبه ظرفیت بار جرثقیل حائز اهمیت است.

ظرفیت بار برداری جرثقیل از بزرگ ترین محاسباتب است که در هر پروژه اهمیت خاصی دارد.به عبارتی محاسبه دقیق ظرفیت بار جرثقیل محیط کار ایمنی را برای پیمانکاران پروژه ها ایجاد می کند.

در این مقاله از شاهین سازه، نحوه محاسبه ظرفیت بار جرثقیل و عواملی را که دراین محاسبه  تاثیر گذار است، را بررسی می کنیم.

دیدن کنید: جرثقیل سقفی

ظرفیت باربرداری جرثقیل چیست؟

ظرفیت باربرداری جرثقیل، مقدار وزنی است که یک جرثقیل می‌تواند با رعایت ایمنی و بدون آسیب به خود و محیط اطراف، بلند کند که این ظرفیت معمولا بر حسب تن یا کیلوگرم بیان می‌شود.

عوامل مختلفی بر ظرفیت باربرداری جرثقیل تأثیر می‌گذارند، از جمله:

• نوع جرثقیل: جرثقیل‌ها انواع مختلفی دارند، از جمله جرثقیل‌های نیم دروازه ای، کارگاهی، دروازه‌ای، سقفی، برقی و… که هر نوع جرثقیل، ظرفیت باربرداری متفاوتی دارد.
• ارتفاع بلند کردن: هرچه ارتفاع بلند کردن بار بیشتر باشد، ظرفیت باربرداری جرثقیل کمتر می‌شود.
• فاصله مرکز ثقل بار از نقطه بلند کردن: هرچه فاصله مرکز ثقل بار از نقطه بلند کردن بیشتر باشد، ظرفیت باربرداری جرثقیل کمتر می‌شود.
• شرایط محیطی: شرایط محیطی مانند باد و بارندگی نیز می‌توانند بر ظرفیت باربرداری جرثقیل تأثیر بگذارند.

لازم به ذکر است که ظرفیت باربرداری جرثقیل،  یکی از مهم ترین عواملی است که باید در هنگام استفاده از جرثقیل در نظر گرفته شود و عوامل دیگری مانند ایمنی کارگران، ایمنی محیط اطراف و شرایط بار نیز باید به دقت بررسی شوند.

نکات مهم در محاسبه ظرفیت باربرداری جرثقیل

در چگونگی محاسبه ظرفیت باربرداری جرثقیل، عواملی چون استحکام جرثقیل، ظرفیت قرقره ها تاثیر گذار هستند.

زمانی که شعاع کاری بزرگ باشد، ظرفیت بار بر اساس تعادل محاسبه می شود و هرگاه شعاع کاری جرثقیل کوچک باشد، با توجه به استحکام بوم و اجزای دیگر ظرفیت بار مورد محاسبه قرار می گیرد.

برای محاسبه استحکام جرثقیل علاوه بر ظرفیت اسمی به وزن، نیروی اینرسی و گریز از مرکز جرثقیل و نیروی باد هم باید توجه کرد.

برای محاسبه ظرفیت بار، جدول بار نهایی، نمودار شعاع کار و ارتفاع بار برداری دارای اهمیت ویژه ای هستند که باید مورد توجه قرار گیرند.

جدول بار نهایی که در کابین راننده قرار دارد، مقدار مجاز بار برداری را بر اساس طول بوم، طول جیب، زاویه آفست جیب، شعاع کار و غیره مشخص می کند.

از طریق نمودار شعاع بار و ارتفاع بار برداری، به راحتی می توان رابطه بین شعاع کار و ارتفاع بار برداری را مشخص نمود که این دیاگرام هم در کابین راننده قرار دارد.

در زمان باربرداری، بوم باید به سمت پایین خم شود. این کار باعث افزایش شعاع کار و کاهش ارتقاع بار برداری می گردد. افزایش شعاع کار سبب بیش باری و به هم خوردن تعادل جرثقیل هم خواهد شد، بنابراین حتما باید تعادل برقرار گردد تا این مشکل اتفاق نیافتد.

دیدن کنید: جرثقیل نیم دروازه ای

چگونه ظرفیت بار برداری جرثقیل را محاسبه کنیم؟

در چگونگی محاسبه ظرفیت باربرداری جرثقیل باید به ظرفیت تحمل بار جرثقیل توجه شود. در جرثقیل های متفاوت ظرفیت باربرداری فرق می کند و عوامل مختلفی بر ظرفیت باربرداری جرثقیل تاثیر می گذارد.

استفاده از فرمول های ریاضی کمک می کنند تا بدانیم جرثقیل چه مقدار بار را می تواند بلند کند. از زاویه ای که کابل بالابر، بوم جرثقیل و زمین با هم می سازند و طولی که ایجاد می کنند، می توان مقدار تحمل وزن بال بر را محاسبه نمود.

جرثقیل هایی که دارای نمودار بار هستند، با توجه به شعاع عملکردشان، زاویه و طول بوم شان می توان ظرفیت باربرداری را محاسبه کرد. به همین علت نمودار بار یکی از بهترین راه های محاسبه ظرفیت بار جرثقیل برای بالا بردن بارهای سنگین محسوب می شود.

با استفاده از نمودار بار، ابعاد و وزن بار را هم می شود محاسبه کرد. پیمانکاران قبل از محاسبه ظرفیت بار باید از نوع جرثقیلی که برای باربرداری استفاده می کنند، اطلاعات کافی داشته باشند.

برای محاسبه ظرفیت بار برداری از فرمول زیر باید استفاده کرد:

T= F.d.cosθ 

T: نیروی کشش جرثقیل (نیوتن)

F: نیروی وارده در نوک جرثقیل (وزن بار برحسب نیوتن)

d: فاصله مرکز ثقل بار از نقطه بلند کردن (متر)

θ: زاویه بین بوم جرثقیل و سطح زمین (درجه)

دیدن کنید: جرثقیل کارگاهی

اگر زاویه θ برابر با 90 درجه باشد، cosθ برابر با 1 خواهد بود. بنابراین، فرمول محاسبه بار جرثقیل به صورت زیر ساده می‌شود:

T= F.d 

مثال 1: در جرثقیلی به وزن 35 تن در فاصله 3 متری می تواند 10 تن بار را بار برداری کند.

مثال 2: اگر وزن بار برابر با 10 تن (9800 نیوتن) و فاصله مرکز ثقل بار از نقطه بلند کردن برابر با 3 متر باشد، نیروی کشش جرثقیل برابر با 29400 نیوتن خواهد بود.

T = 9800 * 3 = 29400

در عمل، برای محاسبه بار جرثقیل، باید ضریب ایمنی نیز در نظر گرفته شود. ضریب ایمنی معمولاً برابر با 1.25 یا 1.5 است. بنابراین، نیروی کشش جرثقیل باید برابر با 1.25 یا 1.5 برابر با وزن بار محاسبه شود.

برای مثال، اگر وزن بار برابر با 10 تن (9800 نیوتن) باشد، نیروی کشش جرثقیل با ضریب ایمنی 1.25 برابر با 12250 نیوتن خواهد بود.

T = 9800 * 1.25 = 12250

بنابراین، برای بلند کردن بار 10 تنی با استفاده از یک جرثقیل، نیروی کشش جرثقیل باید حداقل برابر با 12250 نیوتن باشد.

نکته 1: فاصله بار در همه جرثقیل ها 3 متر محاسبه می گردد.

نکته 2: همیشه بالاترین ظرفیت را با کوتاه ترین بالا بر اندازه گیری می کنند.

قبل از انجام محاسبه بار برداری باید نوع جرثقیل ( ثابت یا متحرک)، نوع لبه مورد استفاده ( مشبک یا غیر مشبک) را بشناسیم. این عوامل در تعیین توانایی دستگاه برای ثابت نگه داشتن وزن و ثابت ماندن آن تاثیر گذار هستند.

دیدن کنید: جرثقیل برقی

بهترین زاویه باربرداری جرثقیل

بهترین زاویه باربرداری جرثقیل، زاویه‌ای است که در آن، ظرفیت باربرداری جرثقیل به حداکثر خود می‌رسد که این زاویه معمولا بین 30 تا 60 درجه است. در زاویه 30 درجه، نیروی کشش جرثقیل در حداکثر خود قرار دارد و با افزایش زاویه، نیروی کشش جرثقیل کاهش می‌یابد. در زاویه 90 درجه، نیروی کشش جرثقیل به حداقل خود می‌رسد.

علاوه بر ظرفیت باربرداری، عوامل دیگری نیز بر انتخاب زاویه باربرداری تأثیر می‌گذارند، از جمله:

• فاصله مرکز ثقل بار از نقطه بلند کردن: هرچه فاصله مرکز ثقل بار از نقطه بلند کردن بیشتر باشد، زاویه باربرداری باید کمتر باشد.
• شرایط محیطی: شرایط محیطی مانند باد و بارندگی نیز می‌توانند بر زاویه باربرداری تأثیر بگذارند.

در هنگام انتخاب زاویه باربرداری، باید همه این عوامل را در نظر گرفت.

نکات انتخاب زاویه باربرداری مناسب 

• برای بلند کردن بارهای سنگین، باید از زاویه باربرداری کمتری استفاده کرد.
• برای بلند کردن بارهای سبک، می‌توان از زاویه باربرداری بیشتری استفاده کرد.
• در شرایط محیطی نامساعد، باید از زاویه باربرداری کمتری استفاده کرد.

در هر صورت، همیشه باید از دستورالعمل‌های سازنده جرثقیل پیروی کرد.

نتیجه گیری

برای چگونگی محاسبه ظرفیت باربرداری جرثقیل، اولین نکته ای که باید به آن توجه کرد، داشتن اطلاعات کافی از نوع جرثقیل بار برداری است. زمانی که جرثقیل دارای نمودار بار خوبی باشد، محاسبه ظرفیت بار جرثقیل به خوبی انجام می گیرد.

در صورت شناسایی ابزار آلات، موفقیت در محاسبه ظرفیت بار جرثقیل بسیار زیاد است. کوچک ترین خطا در زمان محاسبه ظرفیت بار می تواند هزینه های زیادی را تولید کند.

برای تعیین دقیق ظرفیت بار برداری باید فرمول  ریاضی آن را بدانیم. عناصری چون بوم جرثقیل، بالابر و زمین در محاسبه ظرفیت بار اهمیت بالایی را دارا می باشند. با اندازه گیری ابعاد مثلث فوق محاسبه دقیق وزن بار صورت می گیرد.

دیدن کنید: جرثقیل دروازه ای