轮式起重机桁架式臂架的计算_周志鳌

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1、轮式起重机析架式臂架的计算西南交通大学周志鳌曲季浦本文提出了,臂架在变方向轴力作用下临界力的计算公式从而使能量法求纵横弯曲,。文的挠度公式应用于析架式臂架计算使问题得以简化中还提出了用刚度条件保证竹,,。架的总体稳定满足刚度和强度条件后无须再验算总体稳定此法不但简便而且具有。较高的精度。该方法的应力和挠度计算值与实测值比较吻合,随着高层建筑的发展起重机的起升高度,,因越来越高起重量越来越大此需要采用长。,大的臂架由于析架式臂架重量比较轻所以。在大型轮式起重机中得到了广泛的应用带有析架式主臂和付臂的汽车起重机在变。幅平面的简图示于图1下面以主臂为例说明,,嘴

2、架的计算方法付臂可参照主臂进行计算。不再赞述、一主臂受力分析(一)变幅平面图1析架式臂架汽车起重机1.臂架在变幅平面承受的载荷绳1一主竹2一主钩起升绳3一主竹变幅4一人字架5一付臂6一付钩起升(1)垂直方向载荷Q7一付臂变幅绳8一付臂律杆。OQ=冲(Q+G)+士G(:[):,,式中Q0一额定起重量变幅滑轮组拉力N的大小是未知的其方,.。GO,冲一1~13;。一吊钩重量动力系数协=1向与臂架端点和人字架定滑轮轴心连线一致G一竹。2.架重量计算假定2S、,()起升绳拉力假定力OS和N汇交于臂架的端点它。。。冲(Q+G)们的合力P沿着臂架的轴线方向作用于臂架(2

3、)i刀臂架在变幅平面视为两端简支的中心受压构:i;n。式中一起升滑轮组的倍率一起升滑轮件。.组的效率3用作图法求轴向力P2,,起升绳拉力S位于臂架端点与起升卷筒的参看图臂架端点A共有四个力作用,,连线上因此拉力S的大小和方向都是确定其中力O和S的大小和方向都是确定的而力。,的N和P的方向也是确定的只有二者的大小是,。(3)变幅滑轮组拉力N未知的因此不难用作图法求得一33一,则=0,取为集中载荷作用在臂架的端部q,L。若不装付臂则M=o(三)载荷组合,一般来说工作状态的最大载荷是臂架的。不利载荷情况将变幅平面的轴力P和回转平、:,面的力Tq及M作用于臂架并取

4、用回转平面的计算简图-根部固定、顶端自由的悬图2在变幅平面主臂受力分析图—,。臂梁即为工作状态的最大载荷组合情况按。将力多边形中的力S和N首尾相连便得到此载荷组合作臂架的强度和刚度校核。a它们的合力R由于起升绳拉力S较变幅滑轮(四)系数,。组拉力N小得很多因此合力R的与力N的方析架式臂架通常采用滑轮组式变幅由于。N和起升绳拉力S的作用,在向是很接近的变幅滑轮组拉力,、,P,很显然力QS和N的合力与轴向压力臂架旁弯过程中轴力的方向将发生变化,。。P的大小相等方向相反于是可以把臂架在用来表征轴力方向变化的参数称为a系数、变幅平面内的作用力OS和N用它们的合力为

5、了便于研究臂架旁弯过程中轴力方向变,。,。,P来代替使问题得到简化化问题忽略比N力小得多S力这样臂架,(二)回转平面在变幅平面仅承受Q和N它们的合力是沿着,a。臂架在回转平面(垂直于变幅平面)视为臂架轴线作用的力P参看图3如果臂架根部。固定的悬臂梁主要承受下列三种横向载端点到人字架定滑轮轴心间的线段长作为力:,,荷N即AF=N那么由F点引垂线与臂架轴.‘O,F,1回转惯性力线的延长线相交于点O’=Q则A『=,。在起重机回转机构起动或制动时由吊重P弓I起的横向惯性力以集中载荷的形式作用在臂,架的端点由臂架引起的惯性力以均布载荷的,,形式作用于臂架为了简化计算

6、通常取额定起重盈的10%(对中小吨位起重机)或者取额定起重量的5%(对大吨位起重机)代替这两,。者以集中载荷形式作用于臂架的端点(以)2.风载荷风载荷是以工作状态下的最大风载荷作为。计算载荷吊重的风载荷以集中载荷的形式作,用于臂架的端点臂架本身的风载荷是均布载,,荷但为了简化计算往往取臂架风载荷的40。%以集中载荷形式作用于臂架的端点.L3端力矩M,则如在主臂上装付臂付臂的横向载荷在。ML主臂上引起了端力矩图3轴力P变方向示意图a‘一轴力P在变幅平面(X,,)’z平面)主臂在回转平面承受的横向载荷可以归纳b,一臂架旁弯轴力P变方向示意图:,为三类集中力为T

7、均布载荷为q和端力矩。ML,为若臂架的回转惯性力和风力都近似地参看图3b当臂架在横向载荷作用下发生一34一,’旁弯其端点由X’OZ’平面(变幅平面)的‘,A点侧移到A点与此同时变幅滑轮组拉力N。绕着人字架定滑轮轴心F点转动某一角度甲△A‘’A‘Fo’,由于力三角形oF中F二N及=O二9’’。,所以A0=P显而易见在臂架旁弯过程中夏‘,轴力P绕着0点也转动一个甲角因此轴力P方向的改变是由O‘点位置决定的。令00’=aL:,式中L臂架的长度AO=L沪表征轴—。a—P力P方向的系数当=0说明轴力始终指,a。巨)向臂架根部‘co说明轴力R不改变方向0△oFO‘:由

8、可写出下列关系式口。L二些二9兰生上一卫卫竺丝丝」COSU·oF。