汽車吊機(jī)支腿反力計(jì)算及梁板受力

汽車吊機(jī)支腿反力計(jì)算及梁板受力分析一、模型建立及臂架回轉(zhuǎn)過(guò)程受力分析汽車吊機(jī)四點(diǎn)支承受力計(jì)算模型簡(jiǎn)圖如圖1所示，G0為下車重量；G1為上車和吊重的重量和，移到位于對(duì)稱軸上的回轉(zhuǎn)中心后產(chǎn)生力矩M；e0、e1為G0、G1位置到四支腿中心的距離，按對(duì)稱軸為直角坐標(biāo)系定位。R1、R2、R3、R4分別是四支腿的支反力,其中R3、R4為近吊裝物處兩支腿反力，徐工QY130K汽車起重機(jī)支腿間距如圖1中，a=3.78m，b=3.8m。為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)4條支腿支撐在同一水平面內(nèi)，它們的剛度相同且支撐地面的剛度相同。1、支點(diǎn)反力計(jì)算公式由圖1受力簡(jiǎn)圖，分別計(jì)算臂架轉(zhuǎn)化來(lái)的集中力矩M和吊重P，最后在支腿處迭加，根據(jù)受力平衡可得:圖1四支腿反力簡(jiǎn)圖e0、e1為G0、G1位置到四支腿對(duì)稱中心的距離。2、計(jì)算底盤重心點(diǎn)位置當(dāng)架吊機(jī)設(shè)邊梁時(shí)，所需吊幅最大，為13m，臂長(zhǎng)約為18.8m，根據(jù)額定起重表，幅度14m、臂長(zhǎng)21.28m最大吊重為29.3t>22t，滿足起吊要求。徐工QY130K汽車起重機(jī)車長(zhǎng)14.95m，寬3m，行駛狀態(tài)車重55t，主要技術(shù)參數(shù)詳見表1。表1徐工QY130K汽車起重機(jī)主要參數(shù)類別項(xiàng)目目單位參數(shù)尺寸參數(shù)整機(jī)全長(zhǎng)mm14950整機(jī)全寬mm3000整機(jī)全高mm3950軸距第一、二mm1420第二、三mm2420第三、四mm1875第四、五mm1350第五、六mm1400重量參數(shù)行駛狀態(tài)整機(jī)自重重kg55000一/二軸kg9100/91000三/四軸kg9100/125500五/六軸kg12700/97700支腿距離縱向m7.56橫向m7.6轉(zhuǎn)臺(tái)尾部回轉(zhuǎn)半徑徑（平衡重）mm4600吊機(jī)支腿縱向距離7.56m，橫向距離7.6m，支腿箱體位于2橋和3橋之間以及車架后端，工作時(shí)配重38000kg。根據(jù)車軸及轉(zhuǎn)盤中心位置計(jì)算吊裝下車重心點(diǎn)G0，尺寸位置關(guān)系詳見圖2，由合力矩確定的平行力系中心即為吊車重心。圖2車軸及轉(zhuǎn)盤中心位置尺寸由軸重參數(shù)得：下車重量G0=9100+9100+9100+12500+12700+9700=62200kg上車配重重量=38000kg上車未加配重時(shí)重心到車后邊緣距離Rc為：則下車重心G0到臂架回轉(zhuǎn)中心G1的縱向距離為6.78-4.9=1.88m工作臂架回轉(zhuǎn)中心G1到兩后支腿的縱向距離為3.63m，上車配重及吊重支點(diǎn)G1到支腿對(duì)稱軸中心O點(diǎn)距離e1=0.15m，下車重心G0到支腿對(duì)稱中心O的距離e0=1.88-0.15=1.73m。二、邊梁吊裝吊機(jī)支腿反力計(jì)算邊梁重21.97t，不考慮鋪裝層，按22t計(jì)算。1、邊梁吊裝支腿反力計(jì)算由以上計(jì)算可知：a=3.8m，b=3.78m，e0=1.73m，e1=0.15m，G0=622KN,G1=220+380=600KN；(1)當(dāng)а=1060時(shí)吊重至臂架回轉(zhuǎn)中心G1的水平距離為7.01m，吊重產(chǎn)生的力矩M=6.964×220=1542.6KN·m；代入上述公式得：(2)當(dāng)а=440時(shí)吊重至臂架回轉(zhuǎn)中心G1的水平距離為8.744m，M=8.882×220=1923.7KN·m。代入上述公式得：(3)當(dāng)а=-220時(shí)吊重至臂架回轉(zhuǎn)中心G1的水平距離為13.8m，M=13.65×220=3036KN·m。代入上述公式得：2、中梁吊裝吊機(jī)支腿反力計(jì)算中梁重19.65t，不考慮混凝土鋪裝層殘存重量，起吊重量擬按20t計(jì)算。a=3.8m，b=3.78m，e0=1.73m，e1=0.15m，G0=622KN,G1=200+380=580KN；(1)當(dāng)а=1060時(shí)吊重至臂架回轉(zhuǎn)中心G1的水平距離為7.01m，吊重產(chǎn)生的力矩M=7.01×200=1402.6KN·m；代入上述公式得：(2)當(dāng)а=440時(shí)吊重至臂架回轉(zhuǎn)中心G1的水平距離為8.744m，M=8.744×200=1748.8KN·m。代入上述公式得：(3)當(dāng)а=-170時(shí)吊重至臂架回轉(zhuǎn)中心G1的水平距離為13.5m，M=13.5×200=2700KN·m。代入上述公式得：以上各吊裝工況下計(jì)算各支腿反力如表2所示。表2各工況下支腿反力計(jì)算匯總表序號(hào)工況支腿反力（KN）R1R2R3R41吊裝邊梁（1）301.3496.4309.5115.22吊裝邊梁（2）191.3331.7419.72443吊裝邊梁（3）259.4109.7351.6501.34吊裝中梁（1）302.8480.2298.2120.85吊裝中梁（2）202.8362.7398.2238.46吊裝中梁（3）247.1143.2353.9457.8四、梁板受力計(jì)算由表2吊機(jī)支腿反力計(jì)算結(jié)果可知，近吊裝物處支腿反力最大為R4=49.55t（吊裝邊梁時(shí)），遠(yuǎn)離吊裝物處支腿反力最大為R2=49.405t（吊裝邊梁時(shí)）。4個(gè)支腿支撐在梁面，吊機(jī)支腿墊板下方使用4層枕木垛縱橫交錯(cuò)布置將荷載平均分配到3片梁上，受力范圍為3.0m×3.0m，每片梁受力為50.13/3=16.7t，根據(jù)梁板設(shè)計(jì)圖紙，原空心梁板荷載按照公路一級(jí)設(shè)計(jì)，查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ001-97)，計(jì)算荷載為“汽—超20”，驗(yàn)算荷載為“掛車—120”，其荷載分布如圖3所示。圖3掛車—120荷載分布圖（重力單位