Степень устойчивости крана в положении его равновесия определяется двумя коэффициентами — грузовой устойчивости и собственной устойчивости крана. Первый определяет степень устойчивости крана по отношению к опрокидывающему моменту груза, поднимаемого краном, а второй коэффициент — степень устойчивости неработающего крана от внешних воздействий — ветра, уклона местности и др.

Схема крана и действующих на него нагрузок приведена на рис. 1.

Согласно действующим Правилам устройства и безопасной эксплуатации кранов Госгортехнадзора проверка устойчивости свободностоящих стреловых кранов должна производиться путем определения численных значений коэффициентов грузовой и собственной устойчивости и сравнения их с допускаемыми правилами значениями.

Предусмотренный правилами Госгортехнадзора метод расчета устойчивости пригоден в основном для проверки устойчивости изготовленного крана, но не может быть использован для определения правильного расположения центра тяжести проектируемого крана с целью максимального снижения его веса. Этот метод, кроме того, почти совсем не учитывает необходимость дифференцированного подхода к расчету устойчивости кранов с низким и высоким расположением центра тяжести. Нетрудно установить, что при одних и тех же численных значениях коэффициента устойчивости «склонность к опрокидыванию» у высоких кранов оказывается больше, чем у обычных. Правда, правила требуют, чтобы коэффициент устойчивости был «не меньше» предусмотренного значения. Поэтому при расчете устойчивости кранов на железнодорожном ходу с более высоким расположением центра тяжести задаются фактически большими значениями коэффициентов устойчивости, чем это требуется правилами.

В связи с этим ниже приведены вспомогательные (поверочные) методы расчета устойчивости, а также практические указания по их использованию.

тельно перенести центр тяжести крана возможно дальше от ребра опрокидывания в сторону груза, а для сохранения собственной устойчивости расстояние центра тяжести от ребра опрокидывания в сторону противовеса должно быть не более 0,4 в.

Для кранов с высоким расположением центра тяжести (на железнодорожном ходу, стреловых с длинными стрелами и др.) целесообразно проводить дополнительную проверку устойчивости по так называемому угловому коэффициенту, т.е. в зависимости от критических углов наклона крана в сторону груза и противовеса (рис. 3).

Предположим, что центр тяжести крана без груза находится от оси вращения на расстоянии т2, а центр тяжести того же крана с грузом Q — на расстоянии тг (по другую сторону от оси). Высота центров тяжести для этих случаев будет соответственно h2 и hx.

При различном положении центра тяжести крана относительно ребра опрокидывания углы, на которые нужно наклонить кран для установки его в положение неустойчивого равновесия, будут различными. Таким образом, величины углов наклона крана в сторону груза ах и в сторону противовеса а2, определяемые положением центра тяжести крана независимо от его опорной базы, могут характеризовать степень устойчивости крана.

Если коэффициент грузовой устойчивости крана точно соответствует регламентированному, но вес его превышает минимально необходимый, то угловой коэффициент устойчивости понизится. Следовательно, утяжеленный кран с плохим распределением весов его конструкции более склонен к опрокидыванию.

В паспорте каждого крана имеется кривая его грузоподъемности при различных вылетах стрелы. Кривые построены на основе расчета грузовой устойчивости для трех случаев: с номинальным грузом на минимальном вылете; с минимальным грузом на максимальном вылете и с грузом промежуточного веса при расчетном вылете.

Если кран оборудован несколькими стрелами, то кривые грузоподъемности предусмотрены для каждой стрелы. Если кран может работать на выносных опорах (аутригерах) и без них, то кривые грузоподъемности предусматриваются также для каждого из этих случаев.