Thread Content
น้ำหนักที่เครนต้องรับ (2) น้ำหนักแบบไดนามิกเกิดขึ้นเมื่อสภาพการเคลื่อนที่ของเครนเปลี่ยนแปลง ผลกระทบจากน้ำหนักแบบไดนามิกจะทำให้ค่าน้ำหนักแบบสถิตที่เครนต้องรับจากแรงโน้มถ่วงของโลกเพิ่มขึ้น (รวมถึงน้ำหนักของตัวเครนเองและน้ำหนักของสิ่งของที่ยกขึ้นมาด้วย) ในการออกแบบชิ้นส่วนต่างๆ ของเครน การตรวจสอบด้านความปลอดภัย การเลือกอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัย และการวิเคราะห์สาเหตุของอุบัติเหตุที่เกิดจากเครนนั้น จำเป็นต้องคำนึงถึงทิศทางของแรงที่กระทำต่อเครนด้วย 1. แรงกระทำในแนวตั้ง เพื่อความสะดวกในการคำนวณ ผลกระทบของแรงกระทำในแนวตั้งมักจะถูกแสดงด้วยค่าสัมประสิทธิ์แรงกระตุ้นต่างๆ คือ φi โดยแรงกระตุ้นที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะการทำงานต่างๆ นั้น สามารถคำนวณได้จากการคูณค่าสัมประสิทธิ์แรงกระตุ้นกับแรงกระทำแบบคงที่ที่สอดคล้องกัน ค่าสัมประสิทธิ์แรงขับเคลื่อนโดยทั่วไปจะอ้างอิงจากข้อกำหนดในการออกแบบเครนหรือคู่มือที่เกี่ยวข้อง โดยจะเลือกค่าที่เหมาะสมตามสภาพการทำงานจริง ค่าสัมประสิทธิ์แรงขับเคลื่อนที่ใช้กันบ่อยและสภาพการทำงานที่เหมาะสมมีดังนี้: (1) ค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทกขณะยกของ φ1 เมื่อมีการยกของขึ้นหรือลงอย่างกะทันหัน น้ำหนักของเครนเองจะก่อให้เกิดแรงกระแทกในทิศทางตรงข้ามกับแรงเร่งของเครน φ1 คือค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทกจากน้ำหนักตัวเองในสภาวะการทำงานดังกล่าว เมื่อคำนวณแรงที่กระทำลงไป ค่านี้จะถูกนำมาคูณกับแรงจากน้ำหนักของเครนเท่านั้น (2) ค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทกจากน้ำหนักที่ถูกยกขึ้น φ2 เมื่ออุปกรณ์ยกทำงาน และมีการยกหรือลดน้ำหนักขึ้นลงอย่างกะทันหัน น้ำหนักของวัตถุที่ถูกยกขึ้นก็จะเพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติ φ2 คือค่าสัมประสิทธิ์ที่ใช้พิจารณาการเพิ่มขึ้นของแรงบรรทุกในสภาวะการทำงานดังกล่าว เมื่อคำนวณแรงบรรทุก ค่านี้จะต้องนำมาคูณกับแรงบรรทุกด้วย ค่าของ φ2 มีความสัมพันธ์กับความเร็วในการยก ความแข็งของระบบ และลักษณะการปฏิบัติการ โดยโดยทั่วไปแล้ว ยิ่งความเร็วในการยกสูงขึ้น ความแข็งของระบบมากขึ้น และการปฏิบัติการรุนแรงขึ้น ค่าของ φ2 ก็จะยิ่งสูงขึ้นด้วย (3) ค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทกจากการถอดน้ำหนักอย่างกะทันหัน φ3 เมื่อเครนแบบกรงเล็บหรือเครนแบบแม่เหล็กใช้ในการถอดสินค้าออก หรือเมื่อเกิดอุบัติเหตุที่ทำให้ตะขอหรือเชือกเหล็กขาด ส่งผลให้สินค้าที่อยู่บนเครนตกลงมา ซึ่งจะทำให้น้ำหนักที่ยกอยู่ถูกถอดออกอย่างกะทันหัน ไม่ว่าจะเป็นบางส่วนหรือทั้งหมด และสิ่งนี้จะส่งผลให้โครงสร้างต้องรับแรงลดลงอย่างกะทันหันด้วย φ3 คือค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทกจากการขจัดน้ำหนักในสภาวะการทำงานดังกล่าว เมื่อทำการคำนวณความมั่นคงของโครงสร้างโลหะและเครนเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการล้ม ควรคำนึงถึงผลกระทบจากแรงลดน้ำหนักแบบไดนามิกนี้ด้วย (4) ค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทกขณะเคลื่อนที่ φ4 เมื่อเครนหรือตัวยกเคลื่อนที่ไปบนพื้นผิวที่ไม่เรียบหรือบริเวณรอยต่อของราง จะเกิดแรงกระแทกในแนวตั้งขึ้น โดย φ4 คือค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทกขณะเคลื่อนที่ที่ใช้ในการคำนึงถึงผลกระทบดังกล่าว ค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทกขณะการทำงานนั้นเกี่ยวข้องกับความเร็วในการเคลื่อนที่ของเครนหรือรถยก รวมถึงสภาพของรางหรือถนนด้วย 2. แรงกระทำในแนวนอน แรงกระทำในแนวนอนประกอบด้วยแรงเฉื่อยที่เกิดจากมวลของตัวเครนเองและมวลของสิ่งของที่ยกขึ้น ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงขับหรือแรงเบรกในระบบการเคลื่อนที่ และการหมุน แรงกระทำนี้เกี่ยวข้องเฉพาะกับแรงเฉื่อยที่ได้จากหลักการพลศาสตร์ของวัตถุแข็งเท่านั้น โดยไม่คำนึงถึงปัจจัยของการสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่น แรงกระทำในแนวนอนยังรวมถึงแรงดันในแนวข้างที่เกิดขึ้นเมื่อเครนบนรางเคลื่อนที่ไปตามรางในแนวเอียง รวมถึงแรงกระแทกที่เกิดจากการเคลื่อนที่เกินขอบเขตที่กำหนดด้วย เนื่องจากกลไกการเกิดแรงกระทำในแต่ละระดับนั้นแตกต่างกัน วิธีการคำนวณจึงแตกต่างกันไปด้วย (1) แรงเฉื่อยจากการเคลื่อนที่ในแนวนอน คือแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไป โดยคำนวณได้จากผลคูณของมวลกับความเร่งที่เกี่ยวข้องกับแรงเฉื่อยในแนวนอน นำมาคูณด้วย 1.5 โดยตัวเลข 1.5 นี้เป็นค่าสัมประสิทธิ์ที่ใช้คำนึงถึงผลกระทบของแรงขับเคลื่อนต่อโครงสร้างโลหะของเครนด้วย ค่าที่ได้จากการคำนวณแรงเฉื่อยนั้น ควรมีค่าไม่เกินค่าแรงยึดเกาะระหว่างล้อที่ขับเคลื่อนกับรางรถไฟ (2) แรงในแนวนอนที่เกิดจากการหมุนและการเปลี่ยนมุมของเครนแบบแขนยก เมื่อกลไกการหมุนและการเปลี่ยนมุมของเครนทำงาน จะเกิดแรงในแนวนอนจากน้ำหนักของสิ่งที่ถูกยกขึ้นมา นอกจากนี้ ยังมีแรงอื่นๆ ที่เกิดขึ้นจากแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นขณะหยุดหรือเริ่มต้นการหมุน แรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นขณะหมุน รวมถึงแรงที่เกิดจากการหมุนของวัตถุที่ถูกยกขึ้นมา และยังมีปัจจัยอื่นๆ เช่น วิธีการควบคุมของผู้ปฏิบัติงานอีกด้วย ซึ่งปัจจัยเหล่านี้ล้วนส่งผลให้เกิดแรงในแนวนอนเพิ่มเติมขึ้นมา โดยทั่วไปจะคำนวณจากแรงในแนวนอนที่เกิดจากมุมเบี่ยงเบนของเชือกสลิงที่ใช้รัดวัตถุที่แขวนอยู่เมื่อมองจากแนวตั้ง (3) แรงดันในแนวนอนขณะที่เครนเคลื่อนที่ในแนวเอียง เมื่อเครนแบบสะพานเคลื่อนที่ในแนวเอียง จะเกิดแรงดันในแนวนอนขึ้น โดยแรงดันนี้จะกระทำต่อขอบล้อหรือล้อนำทางในแนวนอน ปัจจัยที่ทำให้เครนเคลื่อนที่ผิดทิศทางนั้นมีความซับซ้อนมาก จึงยากที่จะวิเคราะห์ได้อย่างเป็นรูปธรรมทางทฤษฎี โดยปกติแล้วจะใช้วิธีการทดลองและสถิติเพื่อหาสูตรที่สามารถนำมาใช้คำนวณค่าประมาณได้ (4) แรงกระแทกจากการชน เกิดขึ้นเมื่อเครนหรือตัวยกของเครนเคลื่อนที่เกินขอบเขตที่กำหนด จนไปชนกับอุปสรรคที่อยู่ปลายราง หรือเมื่อมีเครนหลายตัวอยู่บนรางเส้นเดียวกัน การชนกันระหว่างเครนเหล่านั้นก็จะก่อให้เกิดแรงกระแทกขึ้นมา แรงกระแทกจะถูกคำนวณตามหลักพลังงาน โดยอิงจากพลังงานจลน์ของการชนที่สมมติไว้ และพลังงานจลน์ที่ถูกดูดซับโดยตัวดูดซับแรงกระแทกทั้งหมด