车辆的稳定性

第一节　车辆的稳定性

稳定性是确保车辆安全作业的重要条件。如果稳定性不能满足稳定要求，将必然导致车辆的倾翻、货物损坏、人员伤亡等事故，所以特种作业人员对稳定性必须要有明确的了解和认识，才能确保运输、装卸作业的安全。

叉车具有能垂直升降、前后倾斜的工作装置。叉车的稳定性表现为纵向稳定和横向稳定。叉车作业实践证明，横向稳定性要比纵向稳定性更重要。一般的叉车事故，多数是由于丧失横向稳定性而导致的。

一、叉车的纵向稳定性

1）叉车满载码垛时的纵向稳定性

当叉车在水平地面上，门架直立，货叉满载起升到最大高度时，叉车受到重力的作用，如图4－1所示。如果叉车自重与货物重量的合力W的作用线，通过叉车前轮中心线，即a＝0，则叉车处于稳定性临界状态。此时，只要在叉车前倾方向施加任何微小的外力矩，叉车就会向前倾翻。所以，货叉升高码垛时，叉车合成重心至前桥中心线的水平距离（重力力臂）不能为0，即a／h必须有一定的数值。

叉车纵向稳定性的稳定要求是：起重量在5t以下的叉车：

a／h＞0．04

所以，当驾驶员满载码垛作业时，应注意门架前倾有向前倾翻的危险，此时，车辆速度要慢，不能紧急制动，操纵换向阀时要缓慢，防止突然冲击，使叉车合成重心保持在满足码垛时的稳定条件内，这样可防止倾翻事故。

图4－1　叉车满载码垛时的纵向稳定性

注：a：叉车合成重心至前桥中心线的水平距离（重力力臂）。

　　h：叉车合成重心至地面的垂直高度。

2）叉车满载行驶时的纵向稳定性

叉车在货叉满载，在平坦道路上全速行驶时制动，叉车将受到惯性力和重力的作用，如图4－2所示。

图4－2　叉车满载行驶时的纵向稳定性

叉车在行驶时制动所产生的惯性力，是使叉车丧失纵向稳定性的主要外力，P_惯通过叉车合成重心O点，即重力W的合力（P_离效）是使叉车保持稳定的力，因此当P_惯和W对前桥中心线接地线产生的力矩平衡时，叉车就处于纵向稳定的临界状态。即

P_离效×h＝W×a

叉车满载行驶时满足的稳定条件是：

a／h≥0．18

叉车驾驶员在满载作业行驶时，货叉必须下降至距地面300mm左右，门架后倾；在高速行驶时，尽量避免紧急制动，这样可以防止满载行驶时纵向翻车的可能性。

二、叉车的横向稳定性

实践证明，叉车的横向稳定性比纵向稳定性更重要。使叉车丧失横向稳定性的外力有：①叉车转弯时的离心力；②坡道分力；③侧向风力。其中转弯离心力是最重要的。

叉车转弯时是通过瞬时转弯中心点E点的垂直轴线做圆周运动，如图4－3所示。离心力P_惯的作用线，一定在过E点的垂直轴和叉车重心O点所构成的平面内，并且通过重心O点。O点距离地面有一定高度，在离心力作用下，叉车有绕某一轴线横向倾翻的趋势，这条轴线称为叉车的横向倾翻轴线。前轮接地点与转向桥中央铰接轴连线Ⅰ－Ⅰ为横向倾翻轴线。离心力P_惯在横向倾翻轴线垂直方向的合力P_离效，是使叉车横向倾翻的有效作用力，当P_离效与叉车重力W对倾翻轴线产生的力矩平衡时，叉车就进入横向稳定的临界状态。

图4－3　叉车转弯离心力作用

注：e为重力力臂；h＇为叉车重心至重力作用线与横向倾翻基准平面的交接点的距离。

叉车满载码垛时的横向稳定条件是：

e／h＇≥0．06

叉车空载行驶时的横向稳定条件是：

e／h＇≥（15＋1．1　V）%

式中V为叉车空载最高行驶速度。

叉车满载时一般比空载行驶速度低。满载时叉车合成重心前移，重力臂值增大，横向稳定性增加。

一般认为，重车比空车容易倾翻。因此，在重车转弯时会注意减速，以减少了倾翻的可能性。空载行驶时，由于货叉上没有货物，容易使驾驶员大意，操作时出现高速度急转弯或下坡时急转弯、紧急制动等情况，从而容易造成倾翻事故。

根据实践经验，可以得出以下几点：

（1）叉车在作业行驶中，其合成重心位置每个瞬时都在改变。

（2）叉车重心位置越高，对纵向和横向稳定性越不利。

（3）叉车重心位置越低，对纵向和横向稳定性越有利。

（4）叉车重心位置向后，有利于纵向稳定性，但有损于横向稳定性。

（5）叉车重心位置向前，有利于横向稳定性，但有损于纵向稳定性。

叉车操作人员在运输、装卸作业中，必须掌握以上要领，从而正确控制叉车重心位置，使运行作业中的叉车始终处于稳定状态，预防叉车纵、横向发生倾翻的事故。