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

一、模型建立及臂架回转过程受力分析

汽车吊机四点支承受力计算模型简图如图1所示，G

0为下车重量；G

1

为上车和吊重的

重量和，移到位于对称轴上的回转中心后产生力矩M；e

0、e

1

为G

、G

1

位置到四支腿中心

的距离，按对称轴为直角坐标系定位。R

1、R

2

、R

3

、R

4

分别是四支腿的支反力,其中R

3

、R

4

为近吊装物处两支腿反力，徐工QY130K汽车起重机支腿间距如图1中，a=3.78m，b=3.8m。

为简化计算，假设4条支腿支撑在同一水平面内，它们的刚度相同且支撑地面的刚度相同。

1、支点反力计算公式

由图1受力简图，分别计算臂架转化来的集中力矩M和吊重P，最后在支腿处迭加，根据受力平衡可得:

图 1 四支腿反力简图

e 0、e

1

为G

、G

1

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。

表1 徐工QY130K汽车起重机主要参数

吊机支腿纵向距离7.56m ，横向距离7.6m ，支腿箱体位于2桥和3桥之间以及车架后端，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点G 0，尺寸位置关系详见图2，由合力矩确定的平行力系中心即为吊车重心。

图2 车轴及转盘中心位置尺寸

由轴重参数得：下车重量G 0=9100+9100+9100+12500+12700+9700=62200 kg 上车配重重量=38000 kg

上车未加配重时重心到车后边缘距离Rc 为：

9700312700 4.412500 5.7591007.62910010.04910011.46

62200

6.78Rc m ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=

=

则下车重心G 0到臂架回转中心G 1的纵向距离为6.78-4.9=1.88m

工作臂架回转中心G 1到两后支腿的纵向距离为3.63m ，上车配重及吊重支点G 1到支腿对称轴中心O 点距离e 1=0.15m ，下车重心G 0到支腿对称中心O 的距离e 0=1.88-0.15=1.73m 。

二 、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：

a=3.8m ，b=3.78m ，e 0=1.73 m ，e 1=0.15m ， G 0=622KN,G 1=220+380=600KN ； (1)当а=1060时吊重至臂架回转中心G 1的水平距离为7.01m ，吊重产生的力矩M=6.964×220=1542.6KN ·m ；代入上述公式得：

(2)当а=440时吊重至臂架回转中心G 1的水平距离为8.744m ，M=8.882×220=1923.7 KN ·m 。代入上述公式得：

(3)当а=-220时吊重至臂架回转中心G

1

的水平距离为13.8m，M=13.65×220=3036KN·m。代入上述公式得：

2、中梁吊装吊机支腿反力计算

中梁重19.65t，不考虑混凝土铺装层残存重量，起吊重量拟按20t计算。

a=3.8m，b=3.78m，e

0=1.73 m，e

1

=0.15m， G

=622KN,G

1

=200+380=580KN；

(1)当а=1060时吊重至臂架回转中心G

1

的水平距离为7.01m，吊重产生的力矩M=7.01×200=1402.6KN·m；代入上述公式得：

(2)当а=440时吊重至臂架回转中心G

1

的水平距离为8.744m，M=8.744×200=1748.8 KN·m。代入上述公式得：

(3)当а=-170时吊重至臂架回转中心G

1

的水平距离为13.5m，M=13.5×2 00=2700KN·m。代入上述公式得：

以上各吊装工况下计算各支腿反力如表2所示。

表2 各工况下支腿反力计算汇总表

序号工况

支腿反力（KN）

R1R2R3R4

1 吊装边梁（1）301.3 496.4 309.5 115.2

2 吊装边梁（2）191.

3 331.7 419.7 244

3 吊装边梁（3）259.

4 109.7 351.6 501.3

4 吊装中梁（1）302.8 480.2 298.2 120.8

5 吊装中梁（2）202.8 362.7 398.2 238.4

6 吊装中梁（3）247.1 143.2 353.9 457.8

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