汽车吊机支腿反力计算及梁板受力分析

汽车吊机支腿反力计算及梁板受力分析

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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=，b=。

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，根据额定起重表，幅度14m、臂长最大吊重为>22t，满足起吊要求。

徐工QY130K汽车起重机车长，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，横向距离，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的纵向距离为工作臂架回转中心G 1到两后支腿的纵向距离为，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=，下车重心G 0到支腿对称中心O 的距离e 0=。 二 、边梁吊装吊机支腿反力计算

边梁重，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=，b=，e 0= m ，e 1=， 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，吊重产生的力矩M=×220=·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，M=×220= 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，M=×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，不考虑混凝土铺装层残存重量，起吊重量拟按20t 计算。 a=，b=，e 0= m ，e 1=， G 0=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，吊重产生的力矩M=×200=·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，M=×200= 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，M=×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

R

1R

2

R

3

R

4

1吊装边梁（1）

2吊装边梁（2）244

3吊装边梁（3）

4吊装中梁（1）

5吊装中梁（2）

6吊装中梁（3）

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=（吊装边梁时），远离吊装物处支腿反力最大为R2=（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×，每片梁受力为3=，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》(JTJ 001-97)，计算荷载为“汽—超20”，验算荷载为“挂车—120”，其荷载分布如图3所示。

图3 挂车—120荷载分布图（重力单位：KN；尺寸单位：m）由图3可知，“挂车—120”×范围内承受600KN的轴重，在不考虑前、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。