大型履带起重机吊臂动载荷的实验分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com究大型履带起重机吊臂动载荷的实验分析辽宁省建筑机械检测中王洪涛大型履带起重机吊臂在整个工作过程中承一±±Pj受着动载荷作用。大量资料表明动载荷是导致机械破坏的重要原因。动载荷的大小，是用动荷A匿～动荷系数P一静载荷系数来表示。在目前的产品设计中，动荷系数多P

2、～惯性载荷采用推荐值或者说经验值，而动荷系数的大小是与机械结构、载荷性质、加工质量、作业工况、～振动载荷=、起■机吊臂组合应力的测定及分析操作情况等有关，因此完全按推荐值进行设计未必完全合适。笔者建议，用实验的方法找出动荷系数的变化范国，再结合推荐值，综合考虑确定动荷系数较为合适。一、吊臂承

3、受的虢荷起重机吊臂承受载荷有静载荷、惯性载荷和振动载荷，如图l所示，静载荷是当重物处于l4圈2吊■截面受力分析为了求出起重机吊臂的动荷系数，必须首雪．先测出吊臂不同截面的动态和静态情况下的组合应力，其试验工况是根据不同受试样机、不同吊臂长度、不同幅度，按额定载荷，分4进行起圈1起升时吊■受力情况升、匀速提升、提升制动、下放制动、回转制动、静止悬吊状态或重物匀速起升状态时的载荷，静止吊重试验。对大型履带起重机桁架结构吊它与起重机工作历程是无关的}惯性载荷是当臂，建议在四个主弦杆上选择测点，如图2所重物起升或制动时所引起的载荷，加速度越大，示。每个截面承受的内力有：、、、jv。在惯性载荷越大，它与

4、司机操作是有一定关系的；这四个内力的作用下，导致每个测点产生的正振动载荷是由于吊臂的弹性变形所引起按一定应力分别为‰、．、、。‰、，、％、的大频率变化的载荷，它与起重机加载的缓急和结小是不能直接测出的，只能通过、m、、0"4四构形式有关。振动载荷不仅提高起重机吊臂等个组合应力值算出：构件的应力峰值，而且由于它的交变作用，可以l0+胁+-+％导致吊臂的疲劳破坏。通常在数据处理时，把惯0"2：。q一。Ht+。。一o性载荷与振动载荷之和称为动载荷。动荷系数。3一。q一。Nf—。+按下式讦算：‘口‘：。n+。M一。t—∞25维普资讯http://www.cqvip.com从四个方程联立可解出：。一寺‘

5、-+∞++“一(一2一3+)10"31r一(+∞一3一“)1一{(一0"2+0"3—0"4)圉3提升制动应力曲线三、数据整理数据整理就是把按不同工况下采集的数据和曲线进行加工整理某厂生产的w4履带起重机为例。对该机选取了45m臂架，取三种幅度，五个截面；33m臂架，取三种幅度，五个截面21m臂架，取两种幅度，三个截面。所取截面位置均从吊臂根踵销轴中心算起，并列入表1中。圈4回转翩动应力盐线衰1三种吊臂所进截面位置(m)下就是按上述方法对w一4履带起重机453321吊臂动荷系数的整理结果(见表2、3、4)。四、动载荷分析40．928．916．9从w4履带起重机吊臂在不同工况下所I2179．5选截

6、面的动荷系数可以看出：15．34．01．在臂长、载荷、幅值相同情况下，提升、下21．510．0降、回转制动时所引起的动载荷，在回转制动16．04．0时，动荷系数最大，而且从臂头到臂根依次增9．5大。这个值的依次增大是由回转制动惯性力所引起的，其中一部分是重物在回转过程中作用4．0在臂头滑轮上的惯性力；一部分是吊臂在回转制动过程中自身质量的惯性力。对其提升制动和下降制动，动荷系数按(1)2．动载荷的大小与起重机加载缓急是有直式计算，如图3所示。接关系的，所谓加载缓急决定操作者的熟练程K一(1)口，对其回转制动，动荷系数按(2)式计算，如图4所示。K一—里(2)十“式中动荷系数。静应力值％一动应力

7、大值动应力小值圉5制动时间与动荷系数关系曲线26维普资讯http://www.cqvip.com衰2l5m■备截面动荷系量吊重6．46t吊重10．84t吊重3l_74t仰角d5。仰角60。仰角78。截＼系提升下降犀转提升下降回转提升下降回转面＼教{6I动制动{6I动制动{6I动{6I动{6I动箭动{6I动1．141_031_051．121．051．061．09IK】～1．31～1．14～1．17～1．22～1．07～1．07～1．181．111．131．601_l01．151．d71．04l_091．35ⅣKⅣ～1．13～1_l5～1．85～1．16～1．2l～1．56～1．06～l_12～1

8、．45Xv1．121．122．151．O91．211．861．O51．OB1．62K1_l51．202．501．1d1．181．781．061_l0l_821．13l_172．381．041．051．601．051．051．d3ⅦⅦ～1．16～1．21～2．55～1．15～1．16～1．83～1．06～1．12～l_60衰335m■备截面动荷系量罚＼吊仰重角104．59。4t吊伸重角166．09。