一種新的汽車起重機支腿受力計算方法

1、© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net第 25 卷第 4 期2004 年 12 月華 北 水 利 水 電 學 院 學 報Journal of North China Institute of Water C onser

2、vancy and Hydroelectric PowerVol125 No14Dec12004收稿日期 :2004 - 04 - 15 ;修訂日期 :2004 - 06 - 30作者簡介 :鄭蘭霞 (1964 - ) ,女 ,山東聊城人 ,黃河水利職業(yè)技術學院講師 ,華北水利水電學院在讀碩士研究生 ,主要從事工程機械方面的研究.文章編號 :1002 - 5634(2004) 04 - 0049 - 03一種新的汽車起重機支腿受力計算方

3、法鄭蘭霞 , 胡修池(黃河水利職業(yè)技術學院 ,河南 開封 475001)摘 要 :基于一定的假設條件 ,考慮了汽車起重機的支腿受力特性、 起重臂的位置、 車架的剛性、 施工場地的特性和不平度等因素 ,推出了汽車起重機支腿受力的一種近似計算方法 ,并分析了支腿受力與臂架位置之間的關系 ,可供工程實踐參考.關鍵詞 :汽車起重機 ;支腿支承反力 ;合重心中圖分類號 :TH 21316 ; T U 502 + 16 文獻標識碼 :A

4、汽車起重機是起重作業(yè)的工作裝置 ,安裝在通用汽車底盤上、 是增強通用汽車底盤自行回轉的起重機械. 由于它具有行駛速度高、 行駛性能符合公路運輸法規(guī)的要求、 可迅速轉移作業(yè)場地、 機動靈活等特點 ,在國民經濟建設中得到了廣泛的應用. [1 ,2]在設計該產品時 ,必須計算出起重作業(yè)時各個支腿的受力情況 ,以便于有關零部件的設計. 通常情況下 ,汽車起重機采用四個支腿的支撐方式. 4 支點式支承反力的計算屬于一次超靜定問題 ,單憑靜力平衡方

5、程不能求出 4 個支承反力 ,還需要根據(jù)變形相容條件列出變形幾何方程 ,并通過力與位移間的物理關系得到補充方程. 支承反力的分配不僅與起重機上下車的重心和起重臂的位置有關 ,還取決于車架的剛性、 施工場地的特性和不平度等許多因素.要考慮所有這些因素的影響進行支腿受力計算是相當繁瑣的 ,而且對于路面不平度的估計往往很困難.本文假定車架是絕對剛性的 ,并視 4 個支承點始終在同一平面上 ,推導出了汽車起重機支腿受力的近似計算方法 ,并分析了

6、支腿受力與臂架位置之間的關系.1 起重作業(yè)時合重心的確定[3]以汽車起重機的回轉中心為坐標原點 O ,以其底盤縱向中心線為 X 軸 ,以過 O 點垂直于 X 軸的坐標線為 Y 軸 ,如圖 1 所示. 假設前面兩支腿連線到回轉中心 O 點的距離為 l1 ,后面兩支腿連線至 O 點的距離為 l2 ;非回轉部分的重力為 FG1 ,重心作用點在 O1 ( x1 , y1) ;回轉部分的重力為 FG2 ,重心作用點在 O2 ( x2 , y2

7、) 至回轉中心的距離為 R. 4 個支腿的受力隨起重臂回轉位置的變化而變化.當起重臂伸出且其中心線與 X 軸的夾角為θ時 ,起重機回轉部分的重心在水平面上的位置坐標為x2 = Rcos θ, y2 = Rsin θ (1)圖 1 支腿支承反力計算簡圖所以 ,汽車起重機在起重作業(yè)時的合重心在水平面上的位置坐標 G0 ( x0 , y0) 為© 1994-2010 China Academic Journal Electro

8、nic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net= 135° ,225° ; B1 , B2 兩支腿也具有同樣的最大支承反力 FB1max = FB2max = 8 225. 5 kg ,受力點分別對應θ= 25° ,335° .圖 3 支腿反力與起重臂位置關系圖4 結 語在一定的假設條件下 , 利用本文推出的

9、近似計算公式來計算起重機的支腿受力 ,簡捷方便 ,具有較好的實用性.參 考 文 獻[1] 張質文. 起重機設計手冊 [ Z]. 北京 :中國鐵道出版社 ,2001.[2] 肖燕生. 工程機械應用手冊[ Z]. 北京 :中國水利水電出版社 ,1998.[3] 嚴大考. 起重機械[M]. 鄭州 :鄭州大學出版社 ,2003.[4] 吳建蓉. 工程力學與機械設計基礎[M]. 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2003.A N ew Cal

10、culating Method for the Force in Supporting Legs of Mobile CraneZHENGLan2xia , HU Xiu2chi( Y ellow River C onservancy Technical Institute ,K aifeng 475001 ,China)Abstract :On the basis of some certain assumptions , and u

11、nder considerations of actual factors such as the loading characteristics of the sup2porting legs in m obile crane , the location of the boom , the rigidity of boom as well as the performing spot features ,the waviness ,

12、 an approxi2mately calculating method is recommended and furtherm ore , the relationship between the loading features and the location of boom is analyzed.K eywords : m obile crane ; counter force of supporting legs ; re

13、sultant center of gravity;(上接第 48 頁)R esearch and Analysis of the Design Method for V alve Spring in Automobile EngineHU Xiu2chi , ZHENGLan2xia( Y ellow River C onservancy Technical Institute ,K aifeng 475001 ,China)Abst

14、ract :The functions of the valve spring in engine are discussed , and its optimal design is carried out. Through the analysis of the designingvariables , target functions and related constraints , which are important in

15、the optimal design , the mathematical m odel in the valve spring’ s op2timal design is set up with an actual example.K eywords : valve spring in engine ;optimal design ;mathematical m odel1 5 第 25 卷第 4 期 鄭蘭霞等 : 一種新的汽車起