汽车起重机支腿压力的新算法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第19卷第3期重庆建筑大学学报Vol19No3J997年6月IofChor-,zoinzJianzhuUniversiJun1997汽车起重机支腿压力的新算法譬·荣国瑞河北建筑工程学院建工系张家El075024摘要应用经典力学理论导出了计算：气车起重机支腿反力的计算奁式．编写了计算机程序，对车架进行了计算。为汽车起重机车架的设计计算提供了理论和计算依据。关键词汽车起重机，车架，支腿反力中图法分类号TH2136汽车起重机吊重时，其支腿承受的竖向反力称为支腿压力。由于汽车起重机在工作状态有四个支腿支承，支腿压力的计算属_f超

2、静定问题，求解较为困难过去确定支腿压力时，大多按简单的静力平衡条件计算，这样做不但没有反映起重机车架的实际情况，而且经常出现支腿压力与支承情况不相符的现象，以致计算结果出现较大的错误。本文介绍一种采用经典结构力学理论并用计算机程序来完成的新方法。它不仅考虑了车架本身的变形对支腿压力的影响，而且把车架的实际支承情况作为确定支腿压力、建立方程的条件，从而保证了支腿压力与支承条件的协调性。为汽车起重机车架和支腿的设计计算提供了可靠的依据。1计算模型及荷载目前，汽车起重机的支腿多采用日型支腿，由于其对地面适应性好，故广泛采用在中、大型汽车起重机上本文日型支腿为例，阐明汽车起重

3、机支腿压力的计算理论和方法。汽车起重机车架，主要由大梁和支腿两部分组成。其承受着起重机的自重、吊重及其相应的力矩，如图l所示由于大梁需要有较强的抗弯和抗扭性能，一般都把它做成整体性能好的箱形薄壁结构因此可将大梁作为整体的一根粱。对于日型支腿，其包括固定腿和活动腿两部分，为了保证支腿结构体系的稳定性，在太梁与固定腿之间，前后设有较强的斜撑联系，所图l车架受力示意图收稿日期1996—11—13荣国瑞．男1959年生，讲师维普资讯http://www.cqvip.com重庆建筑大学学报第l9卷以可将固定腿与太粱看作刚性连接。另外活动腿与固定腿之间，采用插入式相互搭接，如图2

4、所示，而且两者的轴线前后错开，各与支腿的中心线相隔一定距离。根据以上情况，在对车厂厂b)圈2支腿受力情巩示意图架进行静态研究计算竖向厦力时可以把车架简化成如图3所示的平面剐架。浚计算模型只包括前后支腿在内的车架的后段，而车架前段重量对后段的影响则在车架的下车自重中加以考虑车架承受的荷载，除下车自重岛和上车自重＆及其对回转中心产生的偏心力矩％外，还有吊重p和起重力矩％，起重力矩是由吊重产生的对于回转中心的力矩即一一——』L——蛳：Q-曰COS“f1)其中B为吊臂的工作长度，为吊臂工作时困3计算模型的仰俯角。由于上车自重和吊重及其相应的力矩都是通过回转支承传给车架的，而且

5、和慨作用在同一平面内，所以可将它们合并在一起，转化为作用在车架回转中心处的集中力P和力矩盯，即P=Q+，Ⅳ=％+％(2)为了使计算得以简化．将力矩分解为绕粱的轴的扭旭和绕梁的轴的弯矩尬两个力矩分量，即M=朋孤日，慨=(3J其中口为起重机吊臂的工作方位角因此，车架承受的荷载可以归纳为：下车自重岛、中心竖向集中力P、绕轴的力矩魁和绕y轴的力矩尬，共计四种计算荷载2计算原理车架是由四个支腿支承的，如果忽略地面水平摩擦力，在竖向荷载作用下车架竖向支反力的计算，属于一次超静定问题当采用结构力学的力法对其进行计算时，首先应将其变为静定结构，例如去掉D支腿代之以反力R，以此作为力法

6、计算的基本结构，以D支腿的维普资讯http://www.cqvip.com第3期荣国瑞：汽车起重机支腿压力的新算法5l反力作为基本未知量进行计算。根据车架的支承条件，首先设车架在支点D沿力凡的方向上的位移等于零，据此建立力法方程如下：占l_X】+△】=0(4J其中，表示待求的支反力；表示基本结构由于单位力蜀：1的作用，在支点D沿置方向产生的位移；△表示基本结构在支点D沿墨方向由荷载产生的位移。由于d．．和△分别表示静定结构在单位力和已知荷载作用下的位移，所以采用单位荷载法便可完全确定。即=∑J警+∑J警(5)：∑Jd+∑jd(6)其中、分别表示基本结构由力蜀=1产生的

7、弯矩和扭矩；％、分别表示基本结构由荷载产生的弯矩和扭矩。为了得到上述弯矩和扭矩，首先根据静力平衡条件，求出结构的三个未知反力、凡和，在荷载作用下，由平衡条件可以得到下面的联立方程：F+F+F一G5一P=0+一一：0(7)(cl—C3+C6)一Ffc

8、一C6)一F(c3+C6)+G￡4．解方程组得到：F：tcs+P1／2一MC2如=C3+G5fc3一C4j一2C#C2一尬L(8)F：}G5『cl一n4J／2+PfCJ2一C3j+M；{c1+2c61C2+Mj，CL同理，可求得基本结构在单位力X】：F4：1作用下的三个支腿反力，即一F2=一F4}(9)一