轮胎起重机稳定性 支腿反力 计算.doc

轮胎起重机稳定性、支腿反力计算1、基本符号及参数回转支承以下结构自重（不包含回转支承自重）mg1，重心坐标Xg1，Yg1，Zg1，风力作用面积及中心高areaw1x，Zw1x，areaw1y，Zw1y。回转支承下安装面高度 Hz21(支腿)，hz211（轮胎）支腿纵向间距s支腿横向间距b回转中心线相对于支承面形心的偏心距ex，ey。坡度角angleps，anglepb。采用轮胎支撑援用支腿纵横向间距概念，轴距LS，轮距LB。计算基准：回转中心线、支腿支承面/轮胎支承面。回转支承以上固定部分结构自重mg21，重心坐标Xg21，Yg21，Zg21，风力作用：areaw21x，Zw21x，areaw21y，Zw21y，xw21y。回转支承以上摆动部分结构自重mg2b，重心坐标Xg2b，Yg2b，Zg2b，风力作用：areaw2bx，Zw2bx，areaw2by，zw2by，xw2by。回转支承以上结构自重mg2，重心坐标Xg2，Yg2，Zg2，风力作用：areaw2x，Zw2x，areaw2y，zw2y，xw2y。臂架下铰点坐标Xb，Yb，Zb。计算基准：回转中心线、回转支承下安装面。不包括取物装置（吊钩等）。臂架长度L0(i)， 质量、重心及迎风面积mgb(i)，xgb(i)，ygb(i)，zgb(i)，areawgbx(i)，xwgbx(i)，areawgby(i)，xwgby(i)。基准：对臂架尾部铰点及纵轴线。头部结构尺寸L11，L12 ，L13。臂架头部等效质mgbeq有效起升载荷mgq。吊钩质量mgd。动滑轮组、拉臂绳质量及长度mgdh，mgdk(i)，ldk（i）。n 回转速度 rpm，Time2 回转起制动时间 s。Angle 臂架仰角Angleaa1 臂架平面内货物偏摆角，Angleaa2 垂直臂架平面货物偏摆角。自重冲击系数coffw1。起升动载系数coffw2。vhs，vrs 起升、变幅单绳绳速。mhs，mrs 钢丝绳单位长度质量。货物悬挂高度 Hzq。上车臂架轴线与底架纵向轴线的夹角anglebx。2、整机重心及迎风面计算整机重心(计算基准为回转中心线，支承面)臂架 Xgb1=Zgb1=Ygb1=变幅拉臂绳组Xk=zk=lkm=angkmh=mgrs=变幅动滑轮组总质量mgdrMgdr=Xgdr=Zgdr=臂架摆动部分重心及迎风面积Mg2b=Xg2b=Yg2b=Zg2b=Areaw2bx=Areaw2by=Zw2bx=Zw2by=Xw2by=（变幅绳及动滑轮组迎风面积忽略不计）上车重心及迎风面积（不含起升吊钩、起升钢丝绳）Mg2=Xg2=Yg2=Zg2=Areaw2x=Areaw2y=Zw2x=Zw2y=xw2y=整机重心Xg=Yg=Zg=按质量等效原则折算到臂架头部的等效质量mgbeq=3、稳定性计算Kmg 自重计算系数；kmq 载荷计算系数；kw 风载荷计算系数；kh 水平力计算系数3.1、基本稳定性Mghs=(i)Mq=Hzq=对倾覆边AB anglebx=0Mwab1=对倾覆边BC anglebx=90Mwbc1=对倾覆边CD anglebx=180Mwcd1=对倾覆边AD anglebx=270Mwad1=支腿工况，四个方位kmg=1.0Kmq=带载运行，前进或后退方向二个方位，anglebx=0、180kmg=1.0Kmq=3.2、工作稳定性带载回转，风顺臂架方向angleaa1=货物悬挂长度取为0.4倍货物悬挂点高度值。对倾覆边AB anglebx=0Mwab2=Figdr=Figb=Fig21=对倾覆边BC anglebx=90Mwbc2=对倾覆边CD anglebx=180Mwcd2=对倾覆边AD anglebx=270Mwad2=支腿工况，四个方位。kmg=1.0Kmq=1.1kw=1.0kh=1.0带载运行，前进/后退方向二个方位，anglebx=0/180。运行速度大于0.4m/s，水平良好路面，不考虑货物偏摆及回转离心力。elx,ely 回转中心线相对于轮胎支撑点连线面形心的偏心距kmg=1.0kmq=1.33kw=1.0带载运行的稳定性单独计算，由稳定性及车桥轴荷条件限制。3.3、防后倾覆稳定性A 起重机配备基本臂，位于最小幅度，上车与下车成90度夹角。B 起重机配备最长臂，位于最大幅度，上车与下车成90度夹角。计算两种工况，重心落在轮胎支撑面连线内，距离最远边不超过0.8Ls或0.8Lb。3.4、带载运行稳定性前进或后退方向。前桥轴线或后桥（中后桥）轴线为倾覆边。轴距：Ls，对中后桥（双桥），为双桥轴线中分线之间的间距。轮距：Lb前桥到回转中心的距离：Lq1对前桥轴线边AB：Mwab4=对后桥（中后桥）轴线边CD：Mwcd4=前进方向吊载前桥轴荷：qiaohe1=后桥轴荷：qiaohe2=后退方向吊载前桥轴荷：Zhouhe1=后桥轴荷：Zhouhe2=4、支腿垂直支撑反力按刚性车架计算模型计算。回转中心相对与支腿支撑点连线几何中心的偏心距分别为ex、ey（带位置正负号）。垂直力及垂直力的作用力矩向回转中心简化计算，水平力的作用力矩向通过支撑面且平行于座标轴的轴线简化。力矩方向规定按右手规则指向座标轴正向为正。水平力顺座标轴正向为正。外载荷及自重载荷垂直向下为正。支腿反力垂直向上为正。上车自重回转离心力及变幅运动惯性力较小，计算支腿反力时忽略不计。4.1、四支点支腿垂直反力R4fa=R4fb=R4fc=R4fd=其中：Gm：垂直载荷Mx：绕座标轴x轴的力矩My：绕座标轴y轴的力矩垂直载荷：Gm=倾覆力矩：自重Mgx=Mgy=起升载荷Mqx=Mqy=货物偏摆变幅平面内货物摆动，angleaa1，外摆。Maa1x=Maa1y=垂直臂架平面内货物摆动，angleaa2，逆时针摆动。Maa2x=Maa2y=风载荷，风顺臂架方向。Mwx=Mwy=离心力Mix=Miy=Angleaa2=上车重心，相对于底架纵向中心线。Xg2bx=Yg2bx=Zg2bx=zg2起吊试验载荷时，不考虑货物偏摆及离心力、风载荷。Coffw1=1.0Coffw2=1.25起吊工作载荷时，Coffw1=1.05Coffw2=4.2、三支点支腿垂直反力A、B、C三点受力，臂架方位位于三支点与回转中心线连线的角度范围内。R3fa=R3fb=R3fc=4.3、水平方向支腿反力按照刚性车架模型计算。下车的水平力作用线通过支撑面形心。上车的水平力及上车对车架的力矩通过回转中心线作用在车架上。计算简图如下。4.3.1、外力上车对车架的力矩MzMz等于回转机构对上车的驱动力矩，包括货物偏摆，坡度及摩擦阻力的作用。回转起制动时，作用力矩最大，可按回转起动或制动时的最大力矩计算作用力矩。车架自身所受水平力F1x=areaw1xcqcos（anglebx）+9.8mg1sin（angleps）F1y=areaw1ycqsin（anglebx）+9.8mg1sin（anglepb）上车对车架的水平力上车水平力方向随臂架方向随时在变化，计算时以转台-臂架纵轴线为基准计算，风顺臂架方向。F2x=areaw2xcqcos(anglebx)+9.8mg2sin（angleps）+9.8mq(tan（angleaa1）cos(anglebx)-tan(angleaa2)sin(anglebx)F2y=areaw2xcqsin(anglebx)+9.8mg2sin（anglepb）+9.8mq(tan（angleaa1）sin(anglebx)+tan(angleaa2)cos(angl