增加叉车稳定性的方法及试验

王寅源　王保进(江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院,江苏　扬州 225000)

增加叉车稳定性的方法及试验

王寅源王保进(江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院,江苏扬州 225000)

针对叉车稳定性进行分析，结合叉车稳定性实验原理，提出了增加叉车稳定性的方法，其中有稳定系数法和平台试验法。并对叉车稳定性实验要求进行分析，阐述了稳定性试验一般规定，包括纵向静稳定试验、横向动稳定试验等。

叉车稳定性；稳定试验；稳定系数法

叉车转弯过程中，经常会出现侧翻或者侧滑等现象，但是导致不同现象发生的力学机理是不相同的。因此需要从概念上将两者分开。对叉车稳定性进行实验，可以判断出叉车在各种情况下作业的稳定性，从而保障工作人员的人身安全。

1　叉车稳定性试验原理

以平衡重式叉车为例，这种叉车所承受的荷载一般在车轮的外侧，对叉车上货物进行装卸或者搬运的过程中，因为重心不稳，经常会发生倾倒状况。所以，对叉车进行总体设计时，需要对其具备的稳定性进行详细计算。在传统计算叉车稳定性的过程中，有人贵稳定系数法进行计算。而今，与叉车稳定实验相关内容相结合，对稳定实验中的翻到坡度实验进行利用，进而衡量出重式叉车的稳定系数。采用这样的方式对倾斜平台上存在的重力多加利用，并利用分部模拟实验方法使应当具备的平衡力做出明确。

2　增加叉车稳定性的方法

2.1稳定系数法

还是以平衡重式叉车为例，这一叉车类型对重力的承载中心一直在车轮支撑面的前方，与此同时，叉车所承受的荷载始终使叉车有一个向前的倾翻力矩。这就需要对叉车本身的重量所具备的稳定力矩做出适当的平衡，进而使叉车的稳定性得以保持。即便对叉车的额定起重量有着一定的规定，但是对于起升的载荷不一定都标明，这就导致叉车超载的情况发生。

如果叉车存在的两个中心点所处接地中心之间的连线是叉车的纵向倾翻轴线，那么可以用以下方式对其做出表示：

这一公式中的M稳指的是叉车自重所产生的稳定力矩；M倾代表叉车具备的额定载荷所产生的倾覆力矩；G表示的是叉车本身的重量；X指叉车本身重量的重心和纵向倾覆轴线两者之间存在的水平距离；Q指叉车本身的额定载荷；B指叉车载荷中心和纵向倾覆轴线两者之间水平距离。

叉车在工作过程中的稳定系数越高，就代表其更加安全，但是如果叉车的自重有所增大，那么其能耗也相对增加，同时超载率也极高，经常会导致叉车的零件受到损坏。

2.2平台试验法

美国运输协会层提出过平衡实验法，这种方法所阐述的基本内容有：为叉车提出一定的规定和要求，保证叉车在各种状态下均能实现一定的倾斜度。将一辆实际叉车放在一个提前设置好的实验平台上，通过平台试验对叉车稳定性进行确定，保障叉车在任何情况下均能保持稳定［1］。

平台实验法和重心原理法之间具有相同之处，叉车在运行过程中会有重力、惯性力、风力以及地面带来的反力等对其产生一定的影响。在实验过程中，可以不计算微小的风力，那么这些影响因素中最为关键，并且起着决定性作用的便是惯性力。在不同情况下作业的叉车，所承受的惯性有所不同。例如当叉车在平地上运行的过程中，不管是承重或者是空车其受到的惯性力均来自水平方向，叉车受到来自水平方向的力，这些力均在叉车的重心上。因此在进行试验的过程中，需要结合实际工况，这样才能保证叉车的稳定性。

3　稳定性试验一般规定

3.1纵向静稳定试验

工况，如果门架的状态时垂直的，那么前轴和倾翻平台的轴线之间相互平行，其具备的额定荷载会达到最高；指标，将机械度控制在4%；用途，对堆垛进行模拟实验时，因为纵向力可能对其存在一定的影响，这些影响包括地面不够平整、门架向前倾倒或者向前制动等。

3.2纵向动稳定试验

工况，当门架的状态时垂直的，前轴以及倾翻凭条上的轴线处于相平行状态时，荷载额定，与此同时，使其起升到300mm。指标，控制叉车的倾斜度，令其在18%。用途，主要是模仿满载运行。

3.3横向静稳定试验

工况，当门架在后方，叉车的前轮着地点与转向桥铰轴之间的连线和倾翻平台的中心轴线之间处于相互平行的状态；对其荷载做出额定，并且令其起升到最大高度。指标，对其倾斜度进行控制，使其在6%。用途，模仿堆垛作业中叉车所承受的横向力情况。

3.4横向动稳定试验

工况，使门架全部向后倾倒，这时叉车的前轮着地点和转向桥铰轴中心相互连接，同时其和倾翻台中的轴线之间处于平行状态，空载，并将其起升到300mm。指标，控制器的倾斜度为（15+1va）%用途，模仿空载运行过程中期承受的离心力。

4　不同提升高度的稳定性分析

货叉处于不同高度的仿真过程中，叉车应当此时静止在水平面上，货叉空载主要处于自由提升的高度，进而使载荷的质量从0开始取值，逐渐变化为3500kg。这时，对载荷变化过程中，对叉车后轮受力变化带来的影响进行详细记录。然后进行货叉位置的固定，使其在1500mm和3500mm的提升高度位置，将载荷质量从0到3500kg变化，并测量叉车车轮的受力情况，对这些内容进行综合性分析可以得出，对于不同的提升高度，后轮的受力荷载大小所产生的变化趋势基本是一致的，但是其提升高度越高，后轮产生的受力曲线的斜率就越大，受力起伏变化也会越大，最后造成叉车提升工作的不稳定［2］。

5　结语

在实际的使用过程中，叉车是在弹性轮胎上进行支撑的，因此其倾翻的过程属于一个动态过程。可以建立叉车动态倾翻动力数学模型，对电子计算技术进行运用，对叉车倾翻过程中所遵循的规律进行总结。在横向稳定性研究过程中，就一定要对倾滑问题进行研究。

［1］夏光，唐希雯，汪韶杰，彭建刚.内燃平衡重叉车横向稳定性控制系统设计［J］.合肥工业大学学报（自然科学版），2014，04：385～389.

［2］苏欣平，刘寅，朱洁，聂广坤.基于MATLAB的叉车动态稳定性分析与仿真［J］.中国工程机械学报，2015，02：145～147.