一种汽车起重机支腿压力计算方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车起重机支腿压力计算方法，包括将汽车起重机的全部竖向载荷向四个支腿的中心O点等效转移，根据静载荷型式试验时汽车起重机不应发生倾覆，得到对O点的容许总竖向载荷F

【技术实现步骤摘要】
一种汽车起重机支腿压力计算方法


[0001]本专利技术涉及汽车起重机
，具体涉及一种汽车起重机支腿压力计算方法。

技术介绍

[0002]汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种臂架型起重机，作业时通过四个支腿将整机载荷传递给地基，为防止因地基承载力不足而引起的汽车起重机倾覆，需要利用支腿压力计算地基承载力。
[0003]汽车起重机的组成复杂，其使用说明书中仅提供行车自重、额定起重量、工作幅度、配重等参数，不提供汽车起重机各组成部分的质量及质心位置，这给准确计算支腿压力带来极大困难。目前计算支腿压力的方法均为经验公式，计算结果偏差很大，有时甚至相差一倍，或过于保守，或偏于不安全，亟需一种通用且准确的支腿压力计算方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种汽车起重机支腿压力计算方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提出了一种汽车起重机支腿压力计算方法，包括：
[0007]汽车起重机包括有底盘、四个支腿、回转机构、配重、可转动和变幅的臂架，臂架用于物品的起重工作，四个支腿的中心为O点；
[0008]S1：将汽车起重机的全部竖向载荷向四个支腿的中心O点等效转移，根据静载荷型式试验时汽车起重机不应发生倾覆，得到对O点的容许总竖向载荷F
n
和容许总力矩M
n
；
[0009]S2：根据汽车起重机作业时仅起重量发生了变化，得到对O点的总竖向载荷F和总力矩M；
[0010]S3：利用总竖向载荷F和总力矩M，得到臂架360
°
回转时四个支腿的压力曲线。
[0011]优选的，所述S1中，将静载荷型式试验时汽车起重机的全部竖向载荷向O点等效转移后，得到作用在O点的容许总竖向载荷F
n
：
[0012]F
n
＝(m1+m2+m3)g+1.25Q
n
g
ꢀꢀꢀ
(1)
[0013]式中，m1表示汽车起重机行车自重，m2表示可拆卸配重质量，m3表示副臂质量，Q
n
表示额定起重量，g表示重力加速度；
[0014]根据抗倾覆要求，得到作用在O点的容许总力矩M
n
：
[0015]M
n
＝k
×
min{F
n
a/2,F
n
b/2}
ꢀꢀꢀ
(2)
[0016]式中，k表示倾覆力矩与稳定力矩比例系数，k取0.9，a表示支腿纵向跨距，b表示支腿横向跨距；
[0017]将M
n
分成与起重量有关的力矩M
1n
、与起重量无关的力矩M
2n
两部分：
[0018][0019]M
2n
＝M
n
‑
M
1n
ꢀꢀꢀ
(4)
[0020]式中，R表示工作幅度，L表示起重臂长度，φ为动载系数，φ取1.15，α
II
为起重钢丝绳的最大偏摆角，α
II
取5
°
。
[0021]优选的，所述S2中，当汽车起重机作业时，仅起重量发生了变化，且应考虑动载系数，其余参数与型式试验时相同，对O点的总竖向载荷F、总力矩M，按下列公式计算：
[0022]F＝(m1+m2+m3)g+φ(Q1+Q2)g
ꢀꢀꢀ
(5)
[0023]M＝M1+M
2n
ꢀꢀꢀ
(6)
[0024][0025]式中，M1表示与起重量有关的力矩，Q1表示吊钩质量，Q2表示吊索具和最大吊物质量，当M＞0时为前倾力矩，当M＜0时为后仰力矩。
[0026]优选的，所述S3中，总力矩M采用右手法则表达，臂架方向与M方向垂直，假设M的回转角为θ，M与x轴同向时θ＝0
°
，逆时针为正，四个支腿的压力分别为N1、N2、N3、N4：
[0027][0028][0029][0030][0031]式中，F表示总竖向载荷、M表示总力矩，θ表示总力矩的回转角，a表示支腿纵向跨距，b表示支腿横向跨距。
[0032]优选的，所述S3中，当M位于第一象限时，N2最小，N4最大，出现极值的条件均为θ＝arctan(a/b)，如果N2＞0，表示四个支腿全部受压，如果N2≤0，表示N2对应的支腿已脱离地面，压力重分布，N1、N3、N4计算公式为：
[0033][0034][0035][0036]因四个支腿对称分布，载荷作用在四个支腿中心O点，当M位于其他象限时，情况相同。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0038]本专利技术基于汽车起重机的实际工作情况，结合起重机设计要求，提出了一种汽车起重机的支腿压力计算方法，并进行了测试对比，与实际测量数据相比，计算结果的偏差率较小，其计算结果精准度较高，实用方便，有效提高汽车起重机工作的安全性。
附图说明
[0039]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0040]图1是本专利技术中汽车起重机的平面尺寸及支腿编号；
[0041]图2是本专利技术中静载荷型式试验时的等效载荷图；
[0042]图3是本专利技术中起重作业时的等效载荷图；
[0043]图4是本专利技术中支腿受力分析示意图；
[0044]图5是本专利技术中四支腿受力分析示意图；
[0045]图6是本专利技术中三支腿受力分析示意图；
[0046]图7是本专利技术中第一组参数时各支腿压力与回转角关系曲线图；
[0047]图8是本专利技术中第二组参数时各支腿压力与回转角关系曲线图。
具体实施方式
[0048]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0049]参考附图1
‑
8，本实施例提出了一种汽车起重机支腿压力计算方法，包括：
[0050]汽车起重机包括有底盘、四个支腿、回转机构、配重、可转动和变幅的臂架，臂架用于物品的起重工作，四个支腿的中心点O点；
[0051]S1：将汽车起重机的全部竖向载荷向四个支腿的中心O点等效转移，根据静载荷型式试验时汽车起重机不应发生倾覆，得到对O点的容许总竖向载荷F
n
和容许总力矩M
n
；
[0052]S2：根据汽车起重机作业时仅起重量发生了变化，得到对O点的总竖向载荷F和总力矩M；
[0053]S3：利用总竖向载荷F和总力矩M，得到臂架360
°
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车起重机支腿压力计算方法，其特征在于，包括：汽车起重机包括有底盘、四个支腿、回转机构、配重、可转动和变幅的臂架，臂架用于物品的起重工作，四个支腿的中心为O点；S1：将汽车起重机的全部竖向载荷向四个支腿的中心O点等效转移，根据静载荷型式试验时汽车起重机不应发生倾覆，得到对O点的容许总竖向载荷F
n
和容许总力矩M
n
；S2：根据汽车起重机作业时仅起重量发生了变化，得到对O点的总竖向载荷F和总力矩M；S3：利用总竖向载荷F和总力矩M，得到臂架360
°
回转时四个支腿的压力曲线。2.根据权利要求1所述的一种汽车起重机支腿压力计算方法，其特征在于，所述S1中，将静载荷型式试验时汽车起重机的全部竖向载荷向O点等效转移后，得到作用在O点的容许总竖向载荷F
n
：F
n
＝(m1+m2+m3)g+1.25Q
n
g (1)式中，m1表示汽车起重机行车自重，m2表示可拆卸配重质量，m3表示副臂质量，Q
n
表示额定起重量，g表示重力加速度；根据抗倾覆要求，得到作用在O点的容许总力矩M
n
：M
n
＝k
×
min{F
n
a/2,F
n
b/2} (2)式中，k表示倾覆力矩与稳定力矩比例系数，k取0.9，a表示支腿纵向跨距，b表示支腿横向跨距；将M
n
分成与起重量有关的力矩M
1n
、与起重量无关的力矩M
2n
两部分：M
2n
＝M
n
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：郭兵，李洪臣，郭清杨，孙延春，
申请(专利权)人：飒格济南软件有限公司，
类型：发明
国别省市：