汽车吊机支腿反力计算及梁板受力分析【范本模板】

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，G0为下车重量；G1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；e0、e1为G0、G1位置到四支腿中心的距离，按对称轴为直角坐标系定位。R1、R2、R3、R4分别是四支腿的支反力，其中R3、R4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

R1e0e11cossinG(1)G(1)M() 014bbbae0e11cossinG(1)G(1)M() 014bbbae0e11cossinG(1)G(1)M() 014bbbae0e11cossinG(1)G(1)M() 014bbbaR2R3R4e0、e1为G0、G1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。

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表1 徐工QY130K汽车起重机主要参数

类 别 项 目 整机全长 整机全宽 整机全高 尺寸参数 轴距 第一、二 第二、三 第三、四 第四、五 第五、六 行驶状态整机自重 重量参数 一/二轴 三/四轴 五/六轴 支腿距离 纵向 横向 转台尾部回转半径（平衡重） 单 位 mm mm mm mm mm mm mm mm kg kg kg kg m m mm 参 数 14950 3000 3950 1420 2420 1875 1350 1400 55000 9100/9100 9100/12500 12700/9700 7.56 7。6 4600 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G0，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

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由轴重参数得：下车重量G0=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：

97003127004.4125005.7591007.62910010.04910011.46622006.78mRc则下车重心G0到臂架回转中心G1的纵向距离为6。78—4.9=1.88m

工作臂架回转中心G1到两后支腿的纵向距离为3.63m，上车配重及吊重支点

G1到支腿对称轴中心O点距离e1=0。15m，下车重心G0到支腿对称中心O的距离e0=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，e0=1.73 m，e1=0。15m， G0=622KN,G1=220+380=600KN； (1)当а=1060时吊重至臂架回转中心G1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：

R1e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba 11.730.15cos106sin106622(1)600(1)1542.6()43.783.783.783.81(906.7576.2277.7)301.3KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R21(906.7576.2(502.7))496.4KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R31(337.3623.8277.7)309.5KN4

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R4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba1(337.3623.8502.7)115.2KN4

（2）当а=440时吊重至臂架回转中心G1的水平距离为8.744m，M=8.882×220=1923.7 KN·m。代入上述公式得：

R1e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba 11.730.15cos44sin44622(1)600(1)1923.7() 43.783.783.783.81(906.7576.2717.7)191.3KN4R2e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba1(906.7576.214.4)337.1KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R31(337.3623.8717.7)419.7KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R41(337.3623.814.4)244KN4

(3）当а=—220时吊重至臂架回转中心G1的水平距离为13。8m,M=13.65×220=3036KN·m.代入上述公式得：

R1e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba 11.730.15cos22sin22622(1)600(1)3036() 43.783.783.783.81(906.7576.2445.4)259.4KN4R2e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba1(906.7576.21044.0)109.7KN4

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R3e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba1(337.3623.8445.4)351.6KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R41(337.3623.81044)501.3KN4

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，e0=1.73 m，e1=0.15m， G0=622KN，G1=200+380=580KN; (1）当а=1060时吊重至臂架回转中心G1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:

R1e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba 11.730.15cos106sin106622(1)580(1)1402.6() 43.783.783.783.81(906.7557252.5)302.8KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbbaR21(906.7557(457.1))480.2KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R31(337.3603252.5)298.2KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R41(337.3603457.1)120.8KN4

(2）当а=440时吊重至臂架回转中心G1的水平距离为8.744m,M=8。744×200=1748。8 KN·m.代入上述公式得：

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R1e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba 11.730.15cos44sin44622(1)580(1)1748.8() 43.783.783.783.81(906.7557652.4)202.8KN4R2e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba1(906.755713.1)362.7KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R31(337.3603652.4)398.2KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R41(337.360313.1)238.4KN4

（3)当а=—170时吊重至臂架回转中心G1的水平距离为13。5m，M=13.5×2 00=2700KN·m。代入上述公式得：

R1e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba 11.730.15cos17sin17622(1)580(1)2700() 43.783.783.783.81(906.7557475.3)247.1KN4R2e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba1(906.7557890.8)143.2KN4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba

R31(337.3603475.3)353.9KN4

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R4e0e11cossinG(1)G(1)M()014bbba1(337.3603890.8)457.8KN4

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

支腿反力（KN） 序号 1 2 3 4 5 6 工况 R1 吊装边梁（1) 吊装边梁（2) 吊装边梁（3） 吊装中梁（1） 吊装中梁（2） 吊装中梁（3） 301。3 191。3 259.4 302。8 202.8 247.1 R2 496.4 331.7 109。7 480.2 362。7 143。2 R3 309.5 419。7 351。6 298.2 398。2 353.9 R4 115。2 244 501.3 120。8 238。4 457.8 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”1.2m×3。2m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,

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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.？

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