起重機(jī)變幅柔性構(gòu)件非線性分析大連理工大學(xué)工程機(jī)械研究所王欣屈福政高順德摘要起重機(jī)變幅柔性構(gòu)件的自重垂度對(duì)其內(nèi)力及相關(guān)構(gòu)件影響較夫。

　　為此，深入研究了柔性構(gòu)件的懸垂特性。

　　根據(jù)懸鏈曲線理論，提出了起重機(jī)變幅系統(tǒng)柔性構(gòu)件的非線性計(jì)算方法，并分析了柔性構(gòu)件自身特性及外界因素對(duì)其內(nèi)力和自重垂度的影響，為合理選擇柔性構(gòu)件提供了理論依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞起重機(jī)，柔性構(gòu)件，非線性分析代考慮動(dòng)載系數(shù)的起重載荷片考慮起升沖擊的臂架質(zhì)量凡起升繩拉力九起升繩與臂架夾角。

　　它的設(shè)計(jì)直接影響到與之關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，進(jìn)而影響整機(jī)的起重性能。

　　由于柔性和自重垂度的影響，拉索和變幅繩在作業(yè)時(shí)并不是一條直線，而是形成一條下凹的曲線，即懸鏈線這種自重垂度對(duì)其內(nèi)力以及相關(guān)構(gòu)件的影響較大，但是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中不予考慮，造成較為嚴(yán)重的后果。

　　因此分析了起重機(jī)柔性構(gòu)件的工作機(jī)理，根據(jù)懸鏈線理論提出了起重機(jī)變幅系統(tǒng)柔性構(gòu)件的非線性計(jì)算方法，并作了柔性構(gòu)件自身的特性及其他因素對(duì)其影響的分析。

　　變幅柔性構(gòu)件懸鏈線方程變幅柔性構(gòu)件一般多指拉索和變幅鋼絲繩，它們的連接方式如圖拉索分別與臂架和變幅滑輪組鉸接，變幅繩通過滑輪組與人字架頂點(diǎn)連接。

　　由于自重，變幅繩和拉索出現(xiàn)懸垂現(xiàn)象。

　　加之滑輪組自重，加重拉索和變幅繩的整體懸垂。

　　拉索和變幅繩均可看作懸鏈線的一部分，滿足懸鏈線方程，在兩懸鏈線交匯處，即變幅滑輪組處兩懸鏈線內(nèi)力與滑輪組自重平衡。

　　由此，可以建立懸鏈線方程和力平衡方程。單位長(zhǎng)度重量為考慮拉索接頭的重量變幅系統(tǒng)為雙聯(lián)卷筒，倍率為變幅繩直徑2，單位長(zhǎng)度重量變幅滑輪組重人字架頂點(diǎn)與臂架較大高度差通過方程組解得的計(jì)算結(jié)果與比較見表計(jì)算結(jié)果與比較幾大撓度比兒礴大撓度低甩忍注不考慮拉索懸鏈線情況的單根拉索力幾考慮拉索懸鏈線情況，單根拉索與臂架變幅滑輪組鉸接鉸接的兩端點(diǎn)力玩高出的百分比引不考慮懸鏈線情況的變幅單繩力幾考慮懸鏈線情況，變幅單繩與拉索人字架鉸接的兩端點(diǎn)力場(chǎng)bl高出的百分比。

計(jì)算結(jié)果表明，拉索和變幅繩的自重對(duì)其內(nèi)力變?nèi)嵝詷?gòu)件的自重垂度同時(shí)影響到相關(guān)構(gòu)件的化影響不大，但由于自重引起的撓度，使得拉索與臂受力。

　　表列出了相應(yīng)工況下相關(guān)構(gòu)件計(jì)算結(jié)果與比架夾角減小，進(jìn)而增加了拉索與臂架鉸接的端點(diǎn)力，較。

　　結(jié)果表明，各構(gòu)件力在柔性構(gòu)件自重垂度影響下變幅繩拉力也隨之增加，比不考慮自重垂度均增大有所增加，比不考慮自重垂度均增加20以上。

　　表起衡工況相關(guān)構(gòu)件受力數(shù)據(jù)比較項(xiàng)目未考慮柔性構(gòu)件自重垂度考慮柔性構(gòu)件自重垂度后者高出前者的百分比影響的數(shù)值影響的數(shù)值（臂架人字架前撐桿人字架后拉板柔性構(gòu)件自重垂度不但對(duì)其內(nèi)力和相關(guān)構(gòu)件有較大的影響，其自身特性及外界因素對(duì)內(nèi)力和撓度也有一定的影響。

　　仍以該工況為例，只改變拉索單位長(zhǎng)度重量，拉索力和大撓度均隨之增加而增大。

　　例如單位重量增加30拉索力和撓度將分別增加和只改變拉索的長(zhǎng)度，拉索力隨之增加而減小，拉索撓度卻有所增加。

　　例如拉索長(zhǎng)度增加30拉索大撓度增加拉索力降低實(shí)際起臂過程中，臂架頭部難免有附加載荷。

　　只改變附加載荷，拉索力勢(shì)必隨之增加而增大，拉索長(zhǎng)度不變，撓度因而有所減小。

　　例如外載荷由增加到時(shí)，即增加拉索力增加了撓度降低了只改變集中荷重，拉索力隨之增加而增大，撓度有所減小，但兩者的變化不明顯。

　　例如集中荷重增加拉索力僅增加了大撓度降低了結(jié)束語綜上所述，變幅柔性構(gòu)件的非線性對(duì)構(gòu)件自身及相關(guān)構(gòu)件的受力都具有較大的影響，而且柔性構(gòu)件的自身特性與外界因素其內(nèi)力和垂度也有一定的影響。

　　因此要合理選擇拉索的型號(hào)規(guī)格，協(xié)調(diào)拉索與其相關(guān)構(gòu)件間的幾何關(guān)系，將更有利于構(gòu)件受力及整機(jī)性能。