چگونگی محاسبه ظرفیت باربرداری جرثقیل

ظرفیت بار برداری جرثقیل از بزرگ ترین محاسباتی 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.

شما عزیزان می توانید برای اطلاع از آخرین قیمت و خرید انواع جرثقیل با بهترین کیفیت و قیمت به طور مستقیم از طراح و تولیدکننده و همچنین دریافت مشاوره و راهنمایی رایگان با شماره های موجود در سایت تماس بگیرید:

تلفن: ۰۹۱۲۷۷۸۸۴۸۷                              ۰۲۱۶۵۹۶۰۰۶۷                                   ۰۹۱۲۱۴۳۸۷۴۲

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)

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

دیدن کنید: جرثقیل کارگاهی

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.

دیدن کنید: جرثقیل بازویی

شعاع باربرداری چیست؟

شعاع باربرداری، فاصله افقی در سطح زمین از مرکز سوئینگ جرثقیل تا خط عمودی از مرکز بار است. به عبارت دیگر، شعاع باربرداری، اندازه مسافتی است که جرثقیل امکان باربرداری تا شعاع آن را دارد. شعاع باربرداری در تعیین ظرفیت باربرداری جرثقیل نقش مهمی دارد و هرچه شعاع باربرداری بیشتر باشد، ظرفیت باربرداری کمتر خواهد بود. این امر به دلیل افزایش نیروی کشش و خمشی در بوم جرثقیل در هنگام باربرداری در شعاع‌های بیشتر است.

شعاع باربرداری معمولا با واحد متر یا فوت بیان می‌شود. برای مثال، یک جرثقیل با شعاع باربرداری 10 متر می‌تواند بارهایی با وزن حداکثر 10 تن را در فاصله 10 متری از مرکز سوئینگ خود بلند کند.

در هنگام باربرداری با جرثقیل، باید همواره به شعاع باربرداری مجاز جرثقیل توجه داشت زیرا باربرداری در شعاع‌ های بیشتر از حد مجاز می‌تواند منجر به آسیب به جرثقیل و بروز حوادث شود.

عوامل موثر بر شعاع باربرداری جرثقیل

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

• طول بوم
• ظرفیت باربرداری جرثقیل
• زاویه بوم
• وزن بار
• شرایط محیطی (مانند باد)

با افزایش هر یک از این عوامل، شعاع باربرداری کاهش می‌یابد.

دیدن کنید: جرثقیل آویز

باربرداری با دو جرثقیل

باربرداری با دو جرثقیل، یک روش ایمن و کارآمد برای جابه‌جایی بارهای سنگین است. این روش به ویژه در مواردی که وزن بار بیش از ظرفیت یک جرثقیل است، کاربرد دارد. در باربرداری با دو جرثقیل، دو جرثقیل به صورت همزمان عمل می‌کنند تا بار را بلند کنند. برای این کار، ابتدا باید سهم بار هر یک از جرثقیل‌ها محاسبه شود و این محاسبه با توجه به وزن بار، ظرفیت باربرداری هر جرثقیل، شعاع باربرداری، و زاویه بوم جرثقیل‌ها انجام می‌شود.

پس از محاسبه سهم بار هر یک از جرثقیل‌ها، باید سیم بکسل‌ها به صورت مناسب به بار متصل شوند و این اتصال باید به گونه‌ای باشد که بار به طور یکنواخت بین دو جرثقیل توزیع شود. در مرحله بعد، اپراتور دو جرثقیل باید با هماهنگی کامل، بار را بلند کنند. این کار باید به تدریج و با دقت انجام شود تا از بروز حوادث جلوگیری شود. پس از بلند شدن بار، اپراتور دو جرثقیل باید بار را به محل مورد نظر منتقل کنند. این انتقال نیز باید به صورت ایمن و با دقت انجام شود و در نهایت، اپراتور دو جرثقیل باید بار را در محل مورد نظر با دقت قرار دهند.

در اینجا نکاتی برای انجام ایمن باربرداری با دو جرثقیل آورده شده است:

• قبل از شروع عملیات باربرداری، باید یک طرح باربرداری دقیق تهیه شود. این طرح باید شامل موارد زیر باشد:
  • وزن بار
  • ظرفیت باربرداری هر جرثقیل
  • شعاع باربرداری
  • زاویه بوم جرثقیل‌ها
  • محل قرارگیری جرثقیل‌ها
  • نحوه اتصال سیم بکسل‌ها به بار
  • نحوه بلند کردن و انتقال بار
• اپراتور دو جرثقیل باید دارای گواهینامه معتبر و تجربه کافی در زمینه باربرداری با جرثقیل باشد.
• قبل از شروع عملیات باربرداری، باید شرایط محیطی بررسی شود. در صورت وجود باد یا سایر شرایط نامساعد، باید اقدامات لازم برای ایمن‌سازی عملیات انجام شود.
• در هنگام بلند کردن بار، اپراتور دو جرثقیل باید توجه داشته باشد که بار به طور یکنواخت بین دو جرثقیل توزیع شود.
• در هنگام انتقال بار، اپراتور دو جرثقیل باید توجه داشته باشد که بار به صورت ایمن و با دقت منتقل شود.
• در هنگام قرار دادن بار، اپراتور دو جرثقیل باید توجه داشته باشد که بار به طور ایمن در محل مورد نظر قرار گیرد.

با رعایت نکات ایمنی، می‌توان باربرداری با دو جرثقیل را به صورت ایمن و کارآمد انجام داد.

دیدن کنید: جرثقیل بکسلی

ردیوس جرثقیل چیست؟

ردیوس جرثقیل یا شعاع عملیاتی جرثقیل (Working radius) فاصله افقی در سطح زمین از مرکز سوئینگ جرثقیل تا خط عمودی از مرکز بار می باشد. ماکزیمم شعاع عملیاتی، ماکزیمم شعاع عملیاتیست که جرثقیل در آن قادر به باربرداری باشد. ردیووس جرثقیل یکی از عوامل مهم در تعیین ظرفیت باربرداری جرثقیل است. هرچه ردیوس جرثقیل بیشتر باشد، ظرفیت باربرداری جرثقیل کمتر می شود. این به این دلیل است که با افزایش ردیوس جرثقیل، نیروی کشش زنجیر یا کابل جرثقیل نیز افزایش می یابد و در نتیجه ظرفیت باربرداری جرثقیل کاهش می یابد.

ردیووس جرثقیل معمولا با واحد متر یا فوت اندازه گیری می شود و در هنگام انتخاب جرثقیل مناسب برای انجام یک کار، باید به ردیوس جرثقیل نیز توجه کرد زیرا اگر ردیوس جرثقیل مناسب نباشد، ممکن است جرثقیل قادر به باربرداری بار مورد نظر نباشد یا در حین باربرداری دچار مشکل شود. به عنوان مثال، اگر یک جرثقیل با ردیوس 10 متر برای باربرداری یک بار با وزن 10 تن استفاده شود، جرثقیل قادر به باربرداری بار مورد نظر خواهد بود. اما اگر همان جرثقیل برای باربرداری یک بار با وزن 20 تن استفاده شود، جرثقیل قادر به باربرداری بار مورد نظر نخواهد بود و ممکن است در حین باربرداری دچار مشکل شود.

در اینجا چند نکته برای انتخاب ردیوس مناسب برای جرثقیل آورده شده است:

• اندازه بار مورد نظر را تعیین کنید.
• فاصله بین محل بارگیری و محل تخلیه بار را تعیین کنید.
• نوع جرثقیل مورد نظر را تعیین کنید.

با توجه به این عوامل، می توانید ردیوس مناسب برای جرثقیل را تعیین کنید.

دیدن کنید: وینچ کشنده

پورتر بار در جرثقیل چیست؟

پورتر بار در جرثقیل، یک قطعه فلزی است که در انتهای بوم جرثقیل قرار دارد و برای قرار دادن بار بر روی آن استفاده می‌شود. پورتر بار معمولا از فولاد ساخته می‌شود و دارای یک سطح صاف و صیقلی است تا بار به راحتی بر روی آن قرار گیرد.

پورتر بار در انواع مختلفی وجود دارد که هر یک برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. برای مثال، پورتر بارهای مخصوص بارهای سنگین، دارای ضخامت بیشتری هستند.

در هنگام استفاده از پورتر بار، باید نکات ایمنی زیر را رعایت کرد:

• پورتر بار باید به صورت ایمن به بوم جرثقیل متصل شود.
• بار باید به صورت ایمن بر روی پورتر بار قرار گیرد.
• در هنگام بلند کردن بار، باید دقت شود که بار به طور یکنواخت بر روی پورتر بار توزیع شود.

پورتر بار یک قطعه مهم در جرثقیل است که نقش مهمی در ایمنی عملیات باربرداری دارد.

در اینجا برخی از انواع پورتر بار آورده شده است:

• پورتر بار ساده: این نوع پورتر بار، ساده‌ترین نوع پورتر بار است و دارای یک سطح صاف و صیقلی است.
• پورتر بار با حلقه: این نوع پورتر بار، دارای یک حلقه در مرکز خود است که برای اتصال سیم بکسل‌ها استفاده می‌شود.
• پورتر بار با قلاب: این نوع پورتر بار، دارای یک قلاب در مرکز خود است که برای اتصال بار استفاده می‌شود.
• پورتر بار با گیره: این نوع پورتر بار، دارای یک گیره در مرکز خود است که برای اتصال بار استفاده می‌شود.

انتخاب نوع پورتر بار مناسب، باید با توجه به نوع بار و شرایط عملیات باربرداری انجام شود.

دیدن کنید: جرثقیل سقفی تک پل

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