汽車起動機吊臂設計計算

   吊臂是汽車起重機最重要的工作部件
，吊臂的設計直接影響著起重機的起重性能。吊臂結構質量一般占整機質量的13%~15%，erqiesuizhedadunweiqicheqizhongjidekaifa，zheyibizhonghuigenggao。ruhezaibuyingxiangqizhongxingnengdeqiantixiajianqingdiaobizhiliang，gaishanzhengjixingnengshishejidiaobiyaomianduideguanjianwentiduigunpo[url=http://www.hxqmj.cn/articledetail.php?id=12]水泥生產工藝流程[/url]。目前，行業內所采取方法主要有兩種：⑴應用高強度材料；⑵改進吊臂結構，采用多邊形（甚至大圓弧
、橢圓形）吊臂來替代四邊形吊臂。

　　隨sui著zhe大da噸dun位wei起qi重zhong機ji產chan品pin的de不bu斷duan開kai發fa
，高gao強qiang度du鋼gang板ban被bei大da量liang應ying用yong，吊diao臂bi強qiang度du也ye大da幅fu上shang升sheng，但dan若ruo發fa揮hui全quan部bu材cai料liao的de強qiang度du，吊diao臂bi結jie構gou變bian形xing也ye會hui加jia大da錘chui式shi打da沙sha機ji[url=http://www.hxjqi.com/detail.aspx?id=141]顎式破石機[/url]。變bian形xing增zeng大da的de結jie果guo

，將jiang使shi吊diao臂bi軸zhou向xiang力li引yin起qi的de彎wan矩ju成cheng為wei一yi個ge無wu法fa忽hu略lve的de因yin素su。所suo以yi，在zai非fei線xian性xing條tiao件jian下xia，就jiu需xu要yao應ying用yong新xin的de算suan法fa
，在zai考kao慮lv吊diao臂bi的de變bian形xing情qing況kuang下xia對dui吊diao臂bi進jin行xing重zhong新xin設she計ji計ji算suan水shui泥ni機ji械xie[url=http://www.eshiposuiji.com/slscx.htm]石料生產線[/url]。

　　吊臂設計非線性計算

　　1.幾何建模

　　為了實現吊臂計算程序化
、通用化
，需要將吊臂幾何形狀
、物理狀態等參數化，這主要包括以下3部分：⑴吊臂截麵幾何形狀，通過角度
、邊長等尺寸進行確定；⑵確定各節臂質量、長度以及重心位置；⑶確定性能參數
，包括單繩起升速度、起升滑輪組倍率等。

　　2.非線性迭代計算流程

　　以柳工QY70型汽車起重機吊臂為例進行計算高壓磨粉機[url=http://www.hxqmj.cn/prodetail.php?id=41]鄂破[/url]。該起重機主起重臂由基本臂和4個伸縮臂組成，伸縮方式為順序加同步伸縮方式。

　　先對吊臂進行受力分析水泥生產工藝流程[url=http://www.lmmfj.cn/hongganji.htm]烘幹設備[/url]。在變幅平麵內，吊臂所受載荷有:⑴吊重；⑵臂架自重；⑶起升機構鋼絲繩拉力。計算吊臂上各危險截麵彎矩時，要加上各力在軸向上的分力與軸向力臂的乘積高壓微粉磨[url=http://www.hnhxjq.com/gym.htm]高壓磨粉機[/url]。

　　在回轉平麵內進行受力分析。吊臂所受載荷有:⑴吊重偏擺載荷；⑵風載；⑶臂架自重；⑷起升機構鋼絲繩拉力洗砂機[url=http://www.hnhongxing.cn]球磨機[/url]。同樣，計算吊臂各危險截麵彎矩時也需要考慮上述載荷的軸向分力引起的彎矩。

　　迭代過程假設吊臂仰角不變，通過臂端撓度的變化來進行反饋迭代棒磨機[url=http://www.371hxjq.cn/showbaike.aspx?news_id=179]錘式打沙機[/url]。

　　通(tong)過(guo)賦(fu)初(chu)值(zhi)，先(xian)計(ji)算(suan)各(ge)危(wei)險(xian)截(jie)麵(mian)處(chu)彎(wan)矩(ju)和(he)橫(heng)向(xiang)力(li)，然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)材(cai)料(liao)力(li)學(xue)求(qiu)撓(nao)度(du)和(he)轉(zhuan)角(jiao)公(gong)式(shi)
，求(qiu)各(ge)節(jie)臂(bi)的(de)撓(nao)度(du)和(he)轉(zhuan)角(jiao)，通(tong)過(guo)累(lei)加(jia)，由(you)此(ci)可(ke)求(qiu)出(chu)吊(diao)臂(bi)總(zong)的(de)撓(nao)度(du)。將(jiang)此(ci)撓(nao)度(du)和(he)初(chu)始(shi)撓(nao)度(du)比(bi)較(jiao)，如(ru)果(guo)滿(man)足(zu)設(she)定(ding)條(tiao)件(jian)
，則(ze)輸(shu)出(chu)各(ge)截(jie)麵(mian)的(de)彎(wan)矩(ju)、橫向力和軸向力
，如果不滿足，則將此撓度賦給上一次的撓度
，並返回重新計算彎矩
、橫向力
，並求出新的總撓度水泥磨[url=http://www.lmmfj.cn/shuinijixie.htm]水泥生產線[/url]。yicixunhuan，zhizhiqianhouliangcixunhuandechudenaodumanzuwomenshedingdetiaojian，zerenweidiaobiyijingpingheng，suodechudezhiweizaidiaobibianxingpinghenghoudezhi。huizhuanpingmianjisuansiluyubianfupingmianxiangtongeshiposhiji[url=http://www.cixuanji.org/Html/Faq_s_469.html]錘式打砂機[/url]。

　　在zai循xun環huan過guo程cheng中zhong，是shi以yi總zong撓nao度du的de變bian化hua作zuo為wei判pan定ding條tiao件jian的de，而er總zong撓nao度du是shi通tong過guo求qiu各ge節jie臂bi的de撓nao度du和he轉zhuan角jiao來lai求qiu得de的de
，撓nao度du和he轉zhuan角jiao的de計ji算suan公gong式shi通tong過guo實shi際ji模mo型xing用yong材cai料liao力li學xue公gong式shi推tui導dao求qiu得de。

　　3.進行強度、局部穩定性校核

　　用非線性迭代方法求得了各危險截麵的彎矩、橫向力和軸向力，由此則可以求出吊臂截麵上各點的應力值對輥破[url=http://www.371hxjq.cn/channame.aspx?name=雷蒙磨粉機]磨粉設備[/url]。嚴格按照起重機設計規範GB/T3811的有關內容

，進行吊臂局部穩定性和強度的計算
，並用各自的許用應力進行校核。

　　有限元分析計算

　　1.有限元模型建立

　　有限元模型的建立，既要如實反映結構特征，又要盡量降低模型的複雜程度，本著這一原則，我們對吊臂進行了簡化移動式破碎機[url=http://www.hxjiqi.cn/prolist.php?id=55]粗碎機[/url]。因為吊臂主要受壓彎作用，我們用梁單元beam181建模。按實際各節臂的臂長、搭接長度、滑塊位置畫線，然後將先前建立各節臂二維截麵屬性賦給各節臂陶瓷球磨機[url=http://www.fanjipo.com.cn/article.asp?id=86]水泥生產工藝流程[/url]。吊臂頭部和滑輪都進行了簡化處理。對模型進行定義單元類型、材料屬性等，然後進行網格劃分高強磨粉機[url=http://www.xuankuang.net/XkSb/Product_12.html]陶瓷球磨機[/url]。

　　2.加載和添加約束

　　按實際受力進行分解後加載到吊臂，包括吊重軸向和橫向分解力、鋼絲繩拉力和重力等。臂與臂之間耦合了x、y
、z三個方向的自由度，並對吊臂後鉸點處進行了約束，除了y方向的自由度不約束外，其它5個自由度都進行了約束，另外對變幅油缸下鉸點和鋼絲繩也進行了約束水泥廠設備 [url=http://www.eshiposuiji.com/tcqmj.htm]陶瓷球磨機[/url]。加載約束後，用通用求解器進行求解，得出計算結果。

　　3.計算結果與有限元計算結果比較

　　選取兩種工況進行比較，一種是全伸臂，即臂長為44.2m，仰角79°，吊重為10t
，起升滑輪組倍率為3的情況；另一種是第一節油缸全伸，二節油缸伸1/3
，即臂長為27.5m

，仰角79°，吊重為20t，起升滑輪組倍率為4的情況（比較結果見表1、表2所示）。通過比較可以發現，非線性計算方法和有限元模擬兩者得出的結果相近
，說明本計算結果準確。

　　實驗驗證

　　在zai現xian場chang進jin行xing實shi驗yan驗yan證zheng時shi，需xu要yao有you選xuan擇ze的de采cai用yong在zai吊diao臂bi上shang貼tie電dian阻zu應ying變bian片pian來lai測ce量liang吊diao臂bi的de應ying變bian，應ying變bian片pian布bu置zhi跟gen程cheng序xu計ji算suan所suo選xuan危wei險xian截jie麵mian上shang的de各ge點dian一yi致zhi（實測結果與計算結果比較見表3），最大誤差不超過20%，考慮到實際測試過程中風載、砝碼重量、臂架上翹量

、yingbianpianweizhidewanquanzhunquexingdengdenggezhongwuchayinsudeleijia

，jisuanjieguoyushicejieguokejieshou，biaomingchengxujisuanjieguozhenshikekao，duishejiyanfatigonghendabangzhu。

　　本文使用了以非線性迭代算法開發的汽車起重機吊臂設計軟件
，對柳工QY70型起重機產品的吊臂進行了計算
，而且在選取相同工況的情況下進行了有限元模擬，最終比較結果得出兩者誤差在5％左右。通過現場試驗驗證，結果也相吻合。這表明本計算方法是切實可行的。