クレーンのブームたわみ：知っておくべきことすべて

クレーンブームのたわみとは？

重い荷物を吊り上げているクレーンを見たことがあるなら、クレーンブームがわずかに曲がったり、垂れ下がったりしているのに気づいたかもしれません。これを見て、「クレーンが壊れる危険性があるのか？」「安全ではないのか？」と疑問に思うかもしれません。ご安心ください。これはブームのたわみとして知られる正常な現象であり、すべてのクレーンの設計の一部です。

ブームのたわみとは、荷重がかかったときのクレーンのブームの垂直方向または水平方向の変位を指します。これは、クレーンのブームとジブの自然な柔軟性によるものです。この曲げ、つまりたわみにより、クレーンは操作中に作用する力によりよく適応し、よりスムーズな吊り上げと荷物のより良い制御を可能にします。

ブームのたわみの原因は？

過負荷：ブームのたわみの最も一般的な原因の1つは過負荷です。クレーンが定格能力を超えて吊り上げている場合、過剰な重量は大きな曲げモーメントを生み出し、ブームがたわむ原因となります。これは、クレーンに過度のストレスがかかっている可能性があるという警告サインです。

強風：強風はブームに横方向の圧力をかけます。特に風がスパンに対して垂直に吹く場合です。風速の変動はこれらの振動を増幅し、過度のたわみのリスクを高めます。風は、特にオープンスペースや屋外の建設現場では、オペレーターが常に注意しなければならない要素です。

ブームの品質：クレーンのブームの構造と材料も、たわみに大きな役割を果たします。壁が薄すぎるブーム、フランジまたはウェブの厚さが不十分なブームは、曲がりやすくなります。溶接の不良や溶接間隔の不適切さは、応力点を生み出し、たわみのリスクをさらに高める可能性があります。

機械的摩耗：もう1つの大きな要因は、クレーンの摩耗です。時間の経過とともに、摩耗したブッシュ、スライダー、またはほつれたロープは、不均一な摩擦を引き起こし、たわみを増加させる可能性があります。同様に、腐食したシーブは荷重配分を損ない、クレーンが過度のたわみを受けやすくなる可能性があります。

ブームのたわみを補正するには？

ブームのたわみは避けられないことが多いですが、それを最小限に抑えたり、補正したりする方法がいくつかあります。

ロードモーメントインジケーター（LMI）システム：

最新のクレーンには、ブームの角度、長さ、荷重重量、たわみを追跡するロードモーメントインジケーター（LMI）システムが搭載されています。これらのシステムは、過負荷を防ぎ、たわみを管理するために、安全な動作限界を動的に調整します。これらの変数を常に監視することにより、LMIシステムはクレーンが安全な動作パラメータ内に留まることを保証します。

ブームの設計と製造：

たわみを補正するために、一部のクレーンはブームに意図的な上向きの曲率で設計されています。この曲率（通常はブームの長さの0.1～0.3％）は、重い荷物を吊り上げることによって生じるたわみを相殺し、クレーンの性能と安定性を向上させるのに役立ちます。

操作上の調整：

吊り上げ作業中、クレーンオペレーターはいくつかの戦略的な手順を踏むことで、たわみを最小限に抑えることができます。これには、荷重重量の削減、ブームの短縮、またはブームへのレバレッジを減らすためのクレーンの再配置が含まれます。もう1つの重要な調整は、クレーンの力とたわみを軽減できるカウンターウェイトの使用です。ブームのたわみはクレーンの性能にどのように影響しますか？

ブームのたわみは、クレーンの性能にいくつかの影響を与える可能性があり、多くの場合、吊り上げ能力、安全性、長期的な機器の健全性に影響します。

吊り上げ能力の低下：ブームのたわみが発生すると、クレーンの有効作業半径が減少します。ブームが落下または曲がると、クレーンの最大吊り上げ能力に到達する能力が損なわれます。これは、特に重い吊り上げ作業において、操作上の遅延と非効率につながる可能性があります。

1. 安全性への影響：たわみは、吊り上げ中に荷物を揺らす原因となる可能性があります。この揺れは、高所での作業やクリアランスが限られた場所での作業では特に危険です。オペレーターは、ブームのたわみが発生した場合、荷物が遠くまで揺れないように注意する必要があります。
2. 機器の疲労：長期的なブームのたわみは、クレーンの構造に疲労損傷を引き起こす可能性があります。ブームの繰り返し曲げと矯正は、時間の経過とともにコンポーネントを摩耗させ、メンテナンスコストの増加とクレーンの耐用年数の潜在的な短縮につながる可能性があります。
3. ブームのたわみを計算するには？

ブームのたわみのメカニズムを理解することは、クレーンオペレーターとエンジニアの両方にとって不可欠です。さまざまなクレーンタイプの計算式の基本的な内訳を以下に示します。

1. モバイルクレーン（油圧およびラチスブーム）

モバイルクレーンの場合、曲げたわみは次の式を使用して計算されます。

​

：垂直方向の船の加速度（m/s²）

ava_v

• P：軸方向荷重（N）ww

• winLL

• L：ブーム長（m）EE

• E：弾性率（鋼：210×109210 times 10^9210×109Pa）II

• I：慣性モーメント（m4^44）2. タワークレーン（テーパーブーム）

タワークレーンの場合、たわみの計算には追加の風荷重係数が含まれます。風荷重は次の式を使用して計算されます。

ここで：

ava_v

• ρ：空気密度（1.225 kg/m³）VwindV_{wind}

• Vwind​：垂直方向の船の加速度（m/s²）CdC_d

• Cd​：垂直方向の船の加速度（m/s²）AA

• A：前面面積（m²）3.

船上クレーン（アンチスウェイ）船上のクレーンの場合、ブームのたわみは、船の動きによって引き起こされる動的増幅も考慮する必要があります。

ここで：

ava_v

• av​：垂直方向の船の加速度（m/s²）gg

• g：重力加速度（9.81 m/s²）吊り上げ中のブームのたわみの注意点

ブームのたわみは通常のクレーン操作の一部ですが、それでも安全プロトコルへの注意が必要です。

安全作業荷重：常にクレーンの荷重表と操作マニュアルに従ってください。クレーンを過負荷にしたり、たわみ制限を無視したりすると、構造的な損傷を引き起こし、深刻な安全上のリスクをもたらす可能性があります。

• ブームのたるみ：荷重が増加すると、ブームは自然にたるみます。これにより、クレーンの作業半径が広がり、安定性に影響を与える可能性があります。オペレーターは、荷物の真前または真後ろに立たないようにしてください。

• 横荷重：水平方向の力（横荷重）は、ブームのたわみを増幅させ、構造的な損傷や故障につながる可能性があります。吊り上げ中は、常に荷物がブームに対して垂直であることを確認してください。

• 風の状態：風は、特に強風時にブームのたわみに大きな影響を与える可能性があります。オペレーターは、悪天候時にはクレーンを固定し、操作制限を調整する必要があります。

• 最後の言葉

OUCOでは、ブームのたわみのストレスに耐えるように設計および製造されたクレーンを設計しています。当社のクレーンには、高度なトルクリミッター、ロードモーメントインジケーター、およびたわみを最小限に抑え、スムーズで安全な操作を保証する自動システムが装備されています。当社の製品はまた、困難な環境での効率的で環境に優しい操作のための防塵ソリューションを備えています。

ブームのたわみを最小限に抑える方法についてご質問がある場合、または詳細を知りたい場合は、お気軽にお問い合わせください。当社の技術チームは、お客様のニーズに最適なクレーンを選択し、効率性と安全性の両方を確保するために常に準備ができています。