汽车吊机支腿反力计算及梁板受力分析.docx
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汽车吊机支腿反力计算及梁板受力分析
附件三:
汽车吊机支腿反力计算及梁板受力分析
、模型建立及臂架回转过程受力分析
支腿间距如图1中,a=3.78m,b=3.8m。
面的刚度相同。
1、支点反力计算公式
处迭加,根据受力平衡可得
R11
4G0(1
e0)G1(1e1)M(cosbb
sinba
图1四支腿反力简图
R21G0(1
4
e0
)b
G1(1e1)b
M(cossin)
ba
R31
G0
(14
G1e0)(1b
M(cossin)
ba
1
R4
4
G0(1
e0
)G1(1b
e1
)M(
bb
cossin
e0、e1
为G0、G1位置到四支腿对称中心的距离
2、计算底盘重心点位置
当架吊机设边梁时,所需吊幅最大,为13m,臂长约为18.8m,根据额定起
重表,幅度14m、臂长21.28m最大吊重为29.3t>22t,满足起吊要求。
徐工QY130K汽车起重机车长14.95m,宽3m,行驶状态车重55t,主要技术参数详见表1。
m
mm
2
重转台)尾部回转半径(平衡
徐工QY130K汽车起重机主要参表1数
7.56m,横向距离7.6m,支腿箱体位于吊机支腿纵向距离
4600
桥和3桥之间
及车架后端,工作时配重38000kg。
根据车轴及转盘中心位置计算吊装下车重心
图2车轴及转盘中心位置尺寸
由轴重参数得:
下车重量G0=9100+9100+9100+12500+12700+9700=62200kg上车配重重量=38000kg上车未加配重时重心到车后边缘距离Rc为:
97003127004.4125005.7591007.62910010.04910011.46Rc
62200
6.78m
则下车重心G0到臂架回转中心G1的纵向距离为6.78-4.9=1.88m
工作臂架回转中心G1到两后支腿的纵向距离为3.63m,上车配重及吊重支点
G1到支腿对称轴中心O点距离e1=0.15m,下车重心G0到支腿对称中心O的距离e0=1.88-0.15=1.73m。
、边梁吊装吊机支腿反力计算
边梁重21.97t,不考虑铺装层,按22t计算1、边梁吊装支腿反力计算
由以上计算可知:
G0=622KN,G1=220+380=600K;N
的水平距离为7.01m,吊重产生的力
a=3.8m,b=3.78m,e0=1.73m,e1=0.15m,
(1)当а=1060时吊重至臂架回转中心G1
矩M=6.964×220=1542.6KN·m;代入上述公式得:
1G0(1e0)G1(1
cos
sin)
R1
e1
)M(cos
4b
bb
a
1
622(11.73)600(1
0.15)1542.6(
cos106
sin106)
4
3.78
3.78
3.78
3.8
1
1(906.7576.2277.7)
301.3KN
4
G1
e1
R2
1G0(1e0)(1
)M(cos
sin)
4b
bb
a
(502.7
1
496.4KN
1(906.7576.2))
4
R31G0(1
4
1
1(337.3
4
e0)G1(1e1
bb
277.7
623.8)
)M(cossin)
ba
309.5KN
1G0(1
R4e0)
4
e1
M(cossin)
b
1
1(337.3
4
(2)当а心
G1
(1)bb
502.7
623.8)115.2KN
=440时吊重至臂架回转中
220=1923.7KN·m。
代入上述公式得:
G1的水平距离为8.744m,
M=8.882×
R1
4
G0(1e0b1.7
G1(1
)
e1)
M(cos
b
sin)
1
3
0.15
cos44
in44
622(1
3.7)
600(1
)
1923.7(
4
8
3.78
3.78
3.8
1
(906.7
576.2
717.7)
191.3KN
4
G1
R21
G0(1e0
)(1
e1)
M(cos
sin)
4
b
b
b
a
)
1
14.4
(906.7576.2)337.1KN
4
R31G0(1e0)G1(1e14
1
3.78
8
3.8
(906.7
576.2
445.4)
259.4KN
4
G0(1
e1
R21
e0)
G1(1
)M(cos
sin)
4
b
bb
a
1
(906.7576.21044.0)109.7KN
4
G1(1
R31
G0
(1
e0)e1)
M(cos
sin)
4
b
b
b
a
445.4
1
1(337.3
623.8)
351.6KN
4
e1
R41G0(1e0)G1(1
)
M(cos
sin)
4
b
b
b
a
1
1(337.3
623.81044)
501.3KN
4
2、中梁吊装吊机支腿反力计算
20t计算。
中梁重19.65t,不考虑混凝土铺装层残存重量,起吊重量拟按
G0=622KN,G1=200+380=580K;N
a=3.8m,b=3.78m,e0=1.73m,e1=0.15m,
G1的水平距离为8.744m,M=8.744×
e0
R1
1G0(1
)
G1(1
e1)
M(cos
sin
)
4
b
b
b
a
1.73
1
622(1
)
580(1
0.15)1402.6(cos106
4
3.78
3.78
3.78
1
(906.7
557
252.5)
302.8KN
4
e0
e1
R2
1
1G0(1
)
G1(1
)
M(cos
sin
)
4
b
b
b
a
(457.1)
1
(906.7
557
)
480.2KN
4
e0
e1
R3
1G0(1
)
G1(1
)
M(cos
sin
)
4
b
b
b
a
1
(337.3
603
252.5)
298.2KN
4
e0
e1
R4
1
1G0(1
)
G1(1
)
M(cos
sin
)
4
b
b
b
a
1
(337.3
603
457.1)
120.8KN
=440时吊重至臂架回转中
sin106
3.8
矩M=7.01×200=1402.6KN·m;代入上述公式得:
4
(2)当а心
200=1748.8KN·m。
代入上述公式得:
R11G0(1
4
1622(1
4
1
1(906.7557
e0)Gb
1.73
1.73)580(1
3.78
652.4)
e1)M
1(1(
0.15)
3.78
cos
sin)a1748.8(cos44
3.78
sin44
3.8
202.8KN
e0e1
R21G0
(1)G1
(1)M(cossin)
4bbba
1(906.755713.1)362.7KN
4
e0e1
R31G0
(1)G1
(1)
4bb
M(cossin)ba
1(337.3603652.4)398.2KN
4
M(cosb
sin)a
e0e1
R41G0
(1)G1
(1)
4bb
1(337.360313.1)238.4KN
4
(3)当а=-170时吊重至臂架回转中
心G1的水平距离为
13.5m,M=13.5×2
R11G0(1e0
)G
1(1e1)M(
4b
b
1.73
00=2700KN·m。
代入上述公式得:
cossin)ba
1622
(1)580(10.15)2700(cos17
43.783.783.78
1
(906.7557475.3)247.1KN
4
sin
17)
3.8
e0
e1
R21G0(1
)G1(1
)M(cos
sin)
4
b
bb
a
1
1(906.7
557890.8)143.2KN
4
e0
e1
R31G0(1
)G1(1
)M(cos
sin)
4
b
bb
a
1
1(337.3
603475.3)
353.9KN
G1(1
R41G0(1e0))M(cossin)4bbba1
1(337.3603890.8)457.8KN
4
以上各吊装工况下计算各支腿反力如表2所示。
各工况下支腿反力计算汇
支腿反力(KN)
序号
工况
吊装边梁
R1
R2
R3
R4
1
(1)吊装边梁
301.3
496.4
309.5
115.2
2
(2)吊装边梁
191.3
331.7
419.7
244
3
(3)吊装中梁
259.4
109.7
351.6
501.3
4
(1)吊装中梁
302.8
480.2
298.2
120.8
5
(2)吊装中梁
202.8
362.7
398.2
238.4
6
(3)
247.1
143.2
353.9
457.8
表2总表
四、梁板受力计算
由表2吊机支腿反力计算结果可知,近吊装物处支腿反力最大为R4=49.55t(吊装边梁时),远离吊装物处支腿反力最大为R2=49.45t(吊装边梁时)。
4个支腿支撑在梁面,吊机支腿垫板下方使用4层枕木垛纵横交错布置将荷载平均分配到3片梁上,受力范围为3.0m×3.0m,每片梁受力为50.13/3=16.7t
根据梁板设计图纸,原空心梁板荷载按照公路一级设计,查《公路工程技术标准》
(JTJ001-97),计算荷载为“汽—超20”,验算荷载为“挂车—120”,其荷载分
虑前、后方车辆荷载的情况下,根据轴压横向布置,每片梁承载能力亦为15t,承
载力大于本方案吊机支腿反力,梁板结构能满足受力要求。
?