汽車起重機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。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烘幹設備。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。

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。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。

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
、hengxiangli
，bingqiuchuxindezongnaodu。yicixunhuan
，zhizhiqianhouliangcixunhuandechudenaodumanzuwomenshedingdetiaojian
，zerenweidiaobiyijingpingheng，suodechudezhiweizaidiaobibianxingpinghenghoudezhi。huizhuanpingmianjisuansiluyubianfupingmianxiangtong。

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。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。