具有油缸支承的起重機箱形伸縮臂的穩(wěn)定性研究.pdf

1、目前對起重機伸縮臂穩(wěn)定性校核主要還局限于中國起重機設(shè)計規(guī)范《GB3811/83》。其伸縮臂的計算長度是在未考慮油缸影響下采用能量方法推導(dǎo)而得,未免不夠精確；而最近重新修訂的新規(guī)范的計算模型采用的是變截面階梯柱，在理論上更精確一些，但也沒有考慮油缸的影響。含有各種形式油缸支承的伸縮臂的穩(wěn)定性計算校核一直是困擾設(shè)計者的難題，吸引了眾多專家學(xué)者做了大量研究，各自取得一些進展,但至今仍然沒有給出完整的解決方案。
　　起重機伸縮式吊臂通常由

2、多節(jié)變截面的箱形臂組成，各臂節(jié)間軸向可相對滑動，在忽略摩擦力的情況下，油缸的作用力是非保向力，箱形伸縮臂的部分或全部臂節(jié)不直接承受軸力，其軸力由布置于吊臂內(nèi)部的油缸承受。此時，吊臂的軸壓臨界力計算與簡單的受壓變截面階梯柱的計算不同，所得臨界力亦有所區(qū)別?？紤]油缸時，伸縮臂的臨界力取決于吊臂的截面慣性矩和油缸的支承形式，油缸的支承形式不同，其臨界力也不同，本文將著重討論此問題。
　　本文在考慮了油缸的支承作用下，采用微分方程法和精確

3、有限元法兩種方法求起重機伸縮臂在起升平面外的歐拉臨界力的精確解。微分方程法：適用于臂節(jié)數(shù)較少時（2～3節(jié)），不需要有限元知識，為設(shè)計人員提供便捷的計算公式，求解精確，但有局限性；精確有限元方法：適合于臂節(jié)數(shù)較多的情況，此時，失穩(wěn)特征方程的求解較繁鎖，又沒有特殊規(guī)律可尋，不易采用手工計算，該方法為設(shè)計人員提供相應(yīng)的計算理論，但需要有計算機軟件與硬件的支持。
　　本文給出單個油缸支承在頂部時伸縮臂歐拉臨界力精確解的遞推公式；通過比較用

4、微分方程法、彈性支座法、有限元法三種方法確定伸縮臂的臨界力；并求出了伸縮臂在不同支承情況下的失穩(wěn)特征方程；同時給出了伸縮臂的變截面系數(shù)；詳細的闡述了采用精確有限元法求解伸縮臂的臨界力。
　　對應(yīng)《GB3811/83》規(guī)范的有關(guān)計算參數(shù)和圖表，用本研究成果給出更為精確的計算參數(shù)，進而得出油缸對箱形伸縮臂整體穩(wěn)定性的影響，在理論上更為嚴密。并將之與沒考慮油缸支承作用的不同計算模型進行比較，分析結(jié)果表明，考慮油缸時伸縮臂的臨界力大于不考