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1、第25卷第4期华北水利水电学院学报Vol125No142004年12月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerDec12004文章编号:1002-5634(2004)04-0049-03一种新的汽车起重机支腿受力计算方法郑兰霞,胡修池(黄河水利职业技术学院,河南开封475001)摘要:基于一定的假设条件,考虑了汽车起重机的支腿受力特性、起重臂的位置、车架的刚性、施工场地的特性和不平度等因素,推出了汽车起重机支腿受力的一种近似
2、计算方法,并分析了支腿受力与臂架位置之间的关系,可供工程实践参考.关键词:汽车起重机;支腿支承反力;合重心+中图分类号:TH21316;TU50216文献标识码:A汽车起重机是起重作业的工作装置,安装在通坐标线为Y轴,如图1所示.假设前面两支腿连线到用汽车底盘上、是增强通用汽车底盘自行回转的起回转中心O点的距离为l1,后面两支腿连线至O点重机械.由于它具有行驶速度高、行驶性能符合公路的距离为l2;非回转部分的重力为FG1,重心作用点运输法规的要求、可迅速转移作业场地、机动灵活等在O1(x1,y1);回转部分的重力为F
3、G2,重心作用点[1,2]特点,在国民经济建设中得到了广泛的应用.在O2(x2,y2)至回转中心的距离为R.4个支腿的受在设计该产品时,必须计算出起重作业时各个力随起重臂回转位置的变化而变化.支腿的受力情况,以便于有关零部件的设计.通常情当起重臂伸出且其中心线与X轴的夹角为θ况下,汽车起重机采用四个支腿的支撑方式.4支点时,起重机回转部分的重心在水平面上的位置坐式支承反力的计算属于一次超静定问题,单凭静力标为平衡方程不能求出4个支承反力,还需要根据变形x2=Rcosθ,y2=Rsinθ(1)相容条件列出变形几何方程,
4、并通过力与位移间的物理关系得到补充方程.支承反力的分配不仅与起重机上下车的重心和起重臂的位置有关,还取决于车架的刚性、施工场地的特性和不平度等许多因素.要考虑所有这些因素的影响进行支腿受力计算是相当繁琐的,而且对于路面不平度的估计往往很困难.本文假定车架是绝对刚性的,并视4个支承点始终在同一平面上,推导出了汽车起重机支腿受力的近似计算方法,并分析了支腿受力与臂架位置之间的关系.1起重作业时合重心的确定[3]图1支腿支承反力计算简图以汽车起重机的回转中心为坐标原点O,以其所以,汽车起重机在起重作业时的合重心在水底盘纵向
5、中心线为X轴,以过O点垂直于X轴的平面上的位置坐标G0(x0,y0)为收稿日期:2004-04-15;修订日期:2004-06-30作者简介:郑兰霞(1964-),女,山东聊城人,黄河水利职业技术学院讲师,华北水利水电学院在读硕士研究生,主要从事工程机械方面的研究.50华北水利水电学院学报2004年12月FGx1+FGRcosθ当合重心G0的位置坐标为(x0,y0)时,由三角12x0=(2)FG形相似关系可得0l3y0FG1y1+FG2RsinθS1=(8)y0=(3)l1+l3-x0FG0(l+l3)y0式中:FG
6、=FG+FG是汽车起重机的总重量(含吊S2=l(9)0121+l3-x0重).由(5),(6)式可得前后两支腿的合力分别为由式(2),(3)整理可得起重机的合重心轨迹方l2+x0FBB=FB+FB=FG(10)程为1212l0222FGx1FGy1FGRl1-x0112F=F+F=F(11)x0-+y0-=(4)A1A2A1A2lG0FGFGFG000因此,可得4个支腿支承反力分别为当起重臂伸出吊重回转时,起重机的合重心轨a+S2l1-x0迹为一个以(FGx1/FG,FGy1/FG)为圆心,半径R0FA=·FG(12
7、)101012al0=FGR/FG的圆,如图1中虚线圆所示.20a-S2l1-x0FA=·FG(13)[4]22al02支腿的支承反力b+S1l2+x0FB=·FG(14)以FA,FA,FB,FB分别表示4个支腿的支承12bl01212反力,并分别对A1A2,B1B2,A1B1取力矩,由b-S1l2+x0(15)FB=·FG22bl0∑MA1A2=0,∑MB1B2=0,∑MA1B1=0可得FB1l+FB2l=FG0(l2+x0)(5)3实例及其分析FAl+FAl=FG(l1-x0)(6)已知参数:120FG=4000
8、kg,x1=1000mm,y1=0,FAhA+FBhB=FGhG(7)1222200FG=7000kg,R=3000mm,式中:hA,AB,hG分别为点A2,B2,G0到线段A1B12220的距离.l1=3000mm,l2=1800mm,(5),(6),(7)3式是线性无关的.为了求解支腿的支2a=6800mm,2b=4800mm,承反力FA,
