陳永陽(yáng)
(福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院,福建 福州 350008)
圖1 事故現(xiàn)場(chǎng)
某企業(yè)額定載荷4噸的叉車在搬運(yùn)約2噸多的空線盤時(shí),駕駛司機(jī)從堆放場(chǎng)地倒車運(yùn)行,在向右轉(zhuǎn)彎過(guò)程中,發(fā)生側(cè)翻事故(如圖1所示)。
(1)從叉車的使用情況來(lái)看,該車為新購(gòu)車輛,使用時(shí)間不長(zhǎng),有按照要求辦理注冊(cè)登記,并經(jīng)過(guò)相關(guān)部門檢驗(yàn)合格,車況較好,初步排除了由于車輛故障而導(dǎo)致事故發(fā)生的情況。
(2)從駕駛員駕駛情況來(lái)看,該司機(jī)有經(jīng)過(guò)相關(guān)部門的培訓(xùn),并通過(guò)了培訓(xùn)考核,持證上崗,且是該使用單位的一名老司機(jī),從而排除了由于司機(jī)駕駛不熟練而導(dǎo)致事故發(fā)生的情況。
(3)從事故現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看,地面有剎車痕跡,叉車前車輪也有由于剎車而產(chǎn)生的磨損痕跡,可初步分析側(cè)翻原因可能是由于叉車在行使過(guò)程中,司機(jī)轉(zhuǎn)彎剎車,使整體重心發(fā)生偏移,導(dǎo)致了事故的發(fā)生。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查和調(diào)查的情況來(lái)看,要了解該事故發(fā)生的原因,就需要將叉車與線盤作為一個(gè)整體對(duì)其重心位置進(jìn)行計(jì)算和分析,通過(guò)查找合成重心的位置,對(duì)叉車與線盤整體穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。
該叉車型號(hào)為CPC40,額定載荷4000kg,車身自重6300kg,叉車貨叉長(zhǎng)度2100mm,貨叉重約120kg,搬運(yùn)線盤時(shí)貨叉起升高度約905mm;空線盤自重2570kg,其外圓直徑4200mm,內(nèi)圓直徑2400mm,線盤內(nèi)圓與貨叉接觸點(diǎn)位于貨叉1200mm處,但貨叉中心線偏離線盤中心線215mm;叉車叉架重量約300kg,則線盤與叉架總重G2約為2990kg,叉車本體G1約為5900kg。
因叉車為不規(guī)則物體,這里進(jìn)行一定的假設(shè)和忽略,將司機(jī)室護(hù)欄、輪胎等尺寸忽略不計(jì),將叉車本體看作一個(gè)長(zhǎng)方體,得到長(zhǎng)方體長(zhǎng)寬高分別為3070×1395×950(單位:mm),其重心位于長(zhǎng)方體中央。
如圖2所示,合成重心坐標(biāo)公式為:[1]
Xc=(ΣGi*Xi)/G
Yc=(ΣGi*Yi)/G
Zc=(ΣGi*Zi)/G
G=ΣGi
圖2 合成重心圖示
叉車本體與空線盤重心在此坐標(biāo)系中進(jìn)行標(biāo)定,空線盤重心位于y-z平面,叉車本體重心位于x-y平面,叉車本體長(zhǎng)位于X軸上,則叉車重心C1位置坐標(biāo)為:
X1=3070/2+1200
Y1=950/2
Z1=0
即(2735,396,0)
空線盤重心C2位置坐標(biāo)為:
X2=0
Y2=1200+905-r后輪
Z2=215
即(0,1705,215)
根據(jù)重心坐標(biāo)公式得到C3坐標(biāo):
X3=(G1*X1+G2*X2)/(G1+G2)≈1815
Y3=(G1*Y1+G2*Y2)/(G1+G2)≈836
Zc=(G1*Z1+G2*Z2)/(G1+G2)≈72
則合成重心坐標(biāo)為(1815,836,72)
叉車的穩(wěn)定區(qū)域?yàn)榍拜嗇嗇S兩端與后輪輪軸中點(diǎn)形成的三角形區(qū)域內(nèi),其在此三維坐標(biāo)系中x-z平面的投影范圍為(1200+r前輪,0,1395/2), (1200+r前輪,0,-1395/2), (1200+軸距,0,0)三點(diǎn)所形成的區(qū)域,即(1600,0,697.5), (1600,0,-697.5)與(3600,0,0)之間為叉車的穩(wěn)定三角形區(qū)域,則穩(wěn)定三角形和合成重心在X-Z軸上的投影區(qū)域如圖3所示。
圖3 叉車重心位置圖示
由計(jì)算結(jié)果可初步分析,叉車在裝載線盤時(shí),合成重心還是位于叉車穩(wěn)定三角形內(nèi),因此,叉車可以搬運(yùn)起空線盤,而不會(huì)傾翻,但合成重心位置已接近前輪軸線邊緣,僅差215mm,在快速倒車轉(zhuǎn)彎過(guò)程中,合成重心發(fā)生了偏移,偏離出了叉車穩(wěn)定三角形區(qū)域,從而導(dǎo)致叉車發(fā)生傾翻。
另外,從叉車的載荷曲線圖中(如圖4所示)也可以發(fā)現(xiàn)載荷重心位置在貨叉1100mm處的額定載荷重量為2500kg(起升高度不超過(guò)3.6m),而此事故中在貨叉1200mm處的載荷重量達(dá)到了2570kg,因此可以得出叉車已處于臨界狀態(tài)或不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),而駕駛?cè)藛T未注意到此情況,仍然進(jìn)行搬運(yùn)操作,導(dǎo)致了傾翻事故的發(fā)生。
圖4 載荷曲線圖
從該次事故來(lái)看,這是一起由于駕駛?cè)藛T疏忽而導(dǎo)致的安全事故,應(yīng)從中吸取兩個(gè)方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn):一方面企業(yè)單位作為安全責(zé)任的主體,不僅要使用符合生產(chǎn)需要的設(shè)備,還需要建立相關(guān)應(yīng)急預(yù)案,以應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的發(fā)生;另一方面員工自身應(yīng)當(dāng)具有一定的安全意識(shí),切勿認(rèn)為自己經(jīng)驗(yàn)豐富而疏忽大意,且具備突發(fā)情況下的自我保護(hù)知識(shí),如:駕駛員應(yīng)綁好安全帶、叉車傾翻應(yīng)抓牢勿跳車等,減少不必要的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。
綜上所述,注意特種設(shè)備生產(chǎn)安全,就是對(duì)自己負(fù)責(zé),對(duì)家庭負(fù)責(zé),對(duì)單位負(fù)責(zé),對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)的表現(xiàn),讓我們共同來(lái)關(guān)注特種設(shè)備安全,共同來(lái)防范安全事故的發(fā)生。
[1]張秉榮.工程力學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社:2009.