GB 25849-2010: 移动式升降工作平台 设计计算、安全要求和测试方法
ICS 53.020.99
J80
中华人民共和国国家标准
移动式升降工作平台
设计计算、安全要求和测试方法
1 范围
本标准规定了用于输送人员到工作位置并在平台上进行工作的所有类型和规格的移动式升降工作
平台(以下简称 MEWP)的技术安全要求和方法。
本标准适用于移动式升降工作平台的结构设计和稳定性计算、制造、安全检查和测试。指出了由于
使用移动式升降工作平台会引起的危险并介绍了消除和降低这些危险的方法。本标准不适用于:
a) 电梯和液压电梯(见EN81-1和EN81-2);
b) 消防和救火装置(见EN1777);
c) 高处作业吊篮和擦窗机(见EN1808);
d) 升降操作员的位置在轨道式存储和卸取设备上(见EN528);
e) 车尾起重机(见EN1756-1和EN1756-2);
f) 桅柱爬升式工作平台(见ISO 16369);
g) 公园游艺设备;
h) 起升高度小于2m的升降平台(见EN1570);
i) 提升人员和材料的建筑施工升降机(见EN12159);
j) 飞机地面支持设备(见EN1915-1和EN1915-2);
k) 埋杆机(起重挖穴机)(见ANSIA10.31);
l) 升降操作员的位置在工业卡车上的设备(见EN1726-2);
m) 桥梁检测和维护设备(见ANSIA92.8);
n) 库存拣选或订单拣选类设备。
本标准不包括以下方面引起的危险:
---用无线电和其他无线控制的操作;
---在有潜在爆炸危险的环境里使用;
---电磁的不兼容;
---在带电的系统上工作(见IEC 61057);
---使用压缩气体作为承载的元件。
5 安全要求和/或措施
5.1 一致性要求
制造商应满足本条款中的详细要求。
除非行业或地方有更为严格的标准规定,否则必须符合本标准的要求。
此外,对于本标准没有涵盖的危险,应符合(如果适用)GB/T 15706.1和GB/T 15706.2中规定的危害的条款。
5.2 结构和稳定性计算
5.2.1 制造商的职责
制造商应负以下责任:
a) 结构计算,求各个载荷和力的位置、方向以及对构件强度产生最不利的组合值;
b) 稳定性计算,识别移动式升降工作平台的各种位置、载荷及力的组合作用而产生的最不利的稳定条件工况;
c) 结构和稳定性计算,包括由于使用5.4.6允许的较高速度而产生的动态作用。
5.2.2 载荷和力
应考虑下列载荷和力:
a) 额定载重量(见5.2.3.1);
b) 结构载荷(见5.2.3.2);
c) 风载荷(见5.2.3.3);
d) 手动操作力(见5.2.3.4);
e) 特殊载荷和力(见5.2.3.5)。
5.2.3 载荷和力的确定
5.2.3.1 额定载重量
5.2.3.2 结构载荷
不运动的移动式升降工作平台构件的重量应视为静态结构载荷。
运动的移动式升降工作平台构件的重量应视为动态结构载荷。
5.2.3.3 风载荷
5.2.3.3.1 室外移动式升降工作平台
所有室外使用的移动式升降工作平台,被认为是受风压100N/m2 的作用,
相当于风速12.5m/s(风力等级6级)。
假定风力水平作用于移动式升降工作平台零部件、工作平台上的人员、
工具和材料表面的中心,并应视为动态力。
本要求不适用于仅用于室内的移动式升降工作平台(见7.3.6)。
5.2.3.3.2 迎风面积采用的形状系数
5.2.3.3.3 工作平台上人员的迎风面积
一个人的全面积应为0.7m2(平均宽度0.4m×高度1.75m),面积中心位于工作平台面以上1.0m。
站在工作平台的1.1m高的(无孔)围栏后面的人员迎风面积应为0.35m2,
其面积中心位于工作平台面以上1.45m。
直接迎风的人数应按如下计算:
a) 平台迎风面的边长(圆整到0.5m),除以0.5m;或
b) 如果工作平台上的许可人数少于a)计算的人数,按许可人数计算。
如果工作平台上的许可人数大于a)计算的人数,多余人员数应采用形状系数0.6。
5.2.3.3.4 风力
工作平台上迎风的工具和材料所受风力按其重量的3%计算,水平作用在工作平台面以上0.5m高度。
5.2.3.4 手动操作力
设计仅承载一个人员的移动式升降工作平台时,手操作力M 的最小值应按200N计算;设计承载
一人以上的移动式升降工作平台,手操作力的最小值应按400N计算,该力作用于平台面以上1.1m
高度的位置。制造商应注明任何许可的较大力。
5.2.3.5 特殊载荷和力
移动式升降工作平台在使用特殊的工作方法和使用条件下会产生特殊载荷和力,例如:在工作平台
之外承载物体、工作平台上承载的大型物体承受风力以及由卷扬机或材料装卸设备所施加的力(参见附录A)。
如果用户要求这种特殊的工作方法和/或使用条件,在恰当时,应将所产生的载荷和力作为额定载
重量、结构载荷、风载和/或手动力的修正。
5.2.4 稳定性计算
5.2.4.1 结构质量和额定载重量产生的力
由结构质量和额定载重量产生的力,所引起倾翻或稳定力矩,应乘以1.0系数,并作为垂直向下计
算。对于伸展结构,这些力应乘以0.1系数,并作用于产生最大倾翻力矩的方向。
只要提供加速度和减速度效应的测量证明,制造商也可以使用小于0.1的系数。如果使用较高的
加速度/减速度,应采用大于0.1的系数(见5.4.6)。
对于型式2和3的移动式升降工作平台的行走运动,应以代表加速度和减速度产生的力或路缘石
测试的系数“z”代替系数0.1(见6.1.4.2.2.2)。该系数应以计算或测试决定(见附录E的计算示例)。
5.2.4.2 风力
风力乘以系数1.1,且视为作用在水平方向上。
5.2.4.3 手动操作力
工作平台上人员工作产生的手操作力应乘以系数1.1并视为作用于产生最大倾翻力矩的方向(见图4)。
5.2.4.4 特殊载荷和力
由制造商确定的特殊载荷和力,应包括在计算中。
5.2.4.5 倾翻和稳定力矩的计算
最大的倾翻力矩和相应的稳定力矩,应以最不利的倾翻线来计算。
倾翻线应按照GB/T 19924来决定,但对于实心轮胎和泡沫填充轮胎,倾翻线可看作位于轮胎与地
面接触宽度往内1/4处。
计算应在移动式升降工作平台最不利的伸展和/或回缩位置,且底盘处于制造商定义的最大允许倾
斜状态进行。制造商允许的底盘最大倾斜度,应再加上在设置移动式升降工作平台时的准确性偏差
0.5°。所有同时作用的载荷和力,应以最不利的组合计算。例如:当载荷有稳定作用时,假设在工作平台
上仅有一个人 (80kg),则还需进行额外的稳定性计算。表2中给出了示例,并且可以使用图4的图形方法。
在所有情况下,计算的稳定力矩应大于倾翻力矩。
计算中应考虑下列影响:
a) 零部件制造的偏差;
b) 伸展结构的连接方法;
c) 由于力作用产生的弹性变形;
d) 气压轮胎支撑的移动式升降工作平台在工作时任何一只轮胎出现故障;
e) 载荷感应系统、力矩感应系统和位置控制的性能特征(准确度),例如:
2) 滞后;
3) 移动式升降工作平台的倾斜;
4) 环境温度;
5) 工作平台上的载荷的不同位置及分布(见5.2.3.1)。
弹性变形的确定应由计算或实验获得。
5.2.5 结构计算
5.2.5.1 概述
计算应按照材料力学的定理和原则。如果使用公式,一般应注明出处。否则,公式应由基本原理推
导而来,以便可检查其有效性。
除非特别说明,否则,各个载荷和力应认为作用于产生最不利情况的位置、方向及其组合。
对于承载的零部件和连接件,强度和安全系数所需的资料应以清楚和容易验证的方法用于计算当
中。如有必要校验计算,应给出各个零部件和连接件的主要尺寸、截面和材料。
5.2.5.2 计算方法
计算方法应符合相应的国家标准,如 GB 3811、GB/T 9465,其中包括疲劳应力计算方法。确定计
算中使用的载荷和力时,应考虑5.2.2和5.2.4中给出的规定。所用国家标准都不应改变这些规定。
应考虑细长部件的弹性变形。
应对最不利载荷组合进行分析。静态试验(见6.1.4.2.1)和超载试验(见6.1.4.3)所产生的应力
不应超过材料弹性极限的90%。
计算出的应力不应超过允许值。计算出的安全系数不应低于规定值(见附录G)。
应力的允许值和安全系数的规定值取决于材料、载荷组合及计算方法。
5.2.5.3 分析
5.2.5.3.1 总体受力分析
总体受力分析可避免因弯曲或断裂而出现故障。应对所有的承载零部件和连接件进行分析。
可采用有限元模型分析来满足此要求。应指明有限元模型且包括对载荷区域、
载荷形式、约束区域和约束形式的说明。
5.2.5.3.2 弹性稳定性分析
弹性稳定性分析可避免出现弹性失稳(例如弯曲、断裂)。
应对所有承受压力载荷的零部件进行弹性稳定性分析。
5.2.5.3.3 疲劳强度分析
疲劳强度分析可避免因应力波动而出现疲劳故障。应对所有对疲劳至关重要的承载部件和连接件
进行分析,分析应考虑到结构细节、应力波动的程度及应力循环次数。
应力循环次数可能是载荷循环次数的倍数。
由于无法准确计算出运输过程中的应力波动数,因此应减小运输过程中受振部件在运输位置上的
应力,以确保实际具有无限长的疲劳寿命(见5.4.7和5.6.13)。
5.3 底盘和稳定器
5.3.1 自动安全装置
对于徒步控制的移动式升降工作平台和型式1的动力驱动移动式升降工作平台。应按照5.11安
装自动安全装置,以阻止工作平台不在运输或收藏位置时行走。
当工作平台不在低位行走位置时,自行移动式升降工作平台的任何行走速度应该是自动限制的。
验证方法:可通过设计校验和功能试验进行验证。
5.3.2 底盘倾斜
每个移动式升降工作平台都应具有一个可指示底盘倾斜度是否在制造商允许的限制范围内的装置
(例如倾斜开关或水平仪)。应对该装置进行保护,以避免其遭到损坏及意外更改其设置。
如果型式2和3移动式升降工作平台将达到倾斜极限,该装置应发出在工作平台上可听到的声音信号。
对于装有稳定器以用于测量水平的移动式升降工作平台,从稳定器的每个操作位置都应可清楚地
看到底盘倾斜的读数(例如水平仪)。验证方法:可通过功能试验进行验证。
5.3.3 锁紧销
所有锁销都应紧固,以避免发生意外脱离(例如弹簧销)和遗失(例如链条)。
验证方法:可通过目测进行验证。
5.3.4 控制杆
应将徒步控制的移动式升降工作平台的控制杆和牵引杆可靠地固定到底盘上。
验证方法:可通过目测和试验进行验证。
5.3.5 保持在垂直位置的控制杆
当控制杆和牵引杆不使用且升高至垂直位置时,应使用自动装置(例如吊钩)来使其保持在该位置,应防止意外坠落。
对于多轴底盘,完全降下的控制杆或牵引杆与地面之间的最小间隙应为120mm。
验证方法:可通过目测、试验和测试进行验证。
5.3.6 稳定器支腿
在制造商允许的最大坡度进行操作时,稳定器应能够在最大允许倾角内对底盘进行调平。
验证方法:可通过目测和测试进行验证。
5.3.7 允许的工作平台位置
除非已按照操作说明正确使用稳定器,否则应按照5.11中的要求安装移动式升降工作平台安全
装置,以防止在允许的位置外操作工作平台。
如果移动式升降工作平台的构造允许在无稳定器的情况下在有限的范围内操作,则应配备符合
5.11中要求的安全装置,以防止在限定范围外无稳定器的操作。
验证方法:可通过设计校验和功能试验进行验证。
5.3.8 完全人力操作的移动式升降工作平台
完全人力操作的且工作平台底板高度不超过地平面5m的移动式升降工作平台无需完全符合
5.3.7中的要求(见7.3.15)。
这类移动式升降工作平台也无需满足所有无法在没有电源的情况下达到的安全要求。
验证方法:可通过设计校验进行验证。
5.3.9 防止动力稳定器移动
除非伸展结构和工作平台处于收藏位置或运输位置,或在5.3.7指定的限制范围内,否则带动力
稳定器的移动式升降工作平台应按照5.11的要求配备安全装置,以防止稳定器移动。伸展结构和工
作平台处于限制范围内时,稳定器的运行不应引发不稳定的情况。
验证方法:设计校验和功能试验进行验证。
5.3.10 手动操作稳定器
手动操作型稳定器应设计成可防止意外移动。
验证方法:可通过设计校验和功能试验进行验证。
5.3.11 自行式移动升降工作平台制动器
自行式移动升降工作平台应至少在同轴的两个车轮上配备制动器,以便在制动动力中断或出现故
障时自动制动,并且该制动应该能按照5.3.16中的要求停止升降工作平台并将其保持在停止位置。
此类制动器不应依靠液压或气动或电力来保持制动。
验证方法:可通过设计校检和功能试验进行验证。
5.3.12 稳定器运动
稳定器的运动应由机械限位装置来限制。若液压缸为此目的而设计,则满足这一要求。
应提供机械方式来防止稳定器在运输位置出现不受控的移动。每个稳定器应有两个独立的锁定装