汽車辰力起重機(jī)“U”形截面臂設(shè)計(jì)形式優(yōu)勢分析
隨著汽車辰力起重機(jī)起吊性能的越來越大,起重臂截面形式從***原始的四邊形截面逐步的發(fā)展到多邊形截面,進(jìn)而發(fā)展到U形截面,截面形式不斷優(yōu)化。U形截面臂在有效減輕起重臂自重的同時,能***大限度地發(fā)揮材料的力學(xué)性能,從而提高大噸位汽車辰力起重機(jī)在大幅度、高起升高度情況下的起重性能。與此同時還解決了局部容易失穩(wěn)的問題,大大的提高了辰力起重機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性。目前,汽車辰力起重機(jī)的起重臂截面形式主要有四邊形、六邊形、八邊形、十二邊形、U形和橢圓形。四邊形截面是由翼緣板和腹板焊接而成的,它制造工藝相對簡單,具有良好的抗彎剛度,適用于強(qiáng)度比較低的材料;對于高強(qiáng)度材料不能充分發(fā)揮材料的承載能力,不能很好地傳遞扭矩和橫向力,需設(shè)附加支承;而且在四個角點(diǎn)處***容易產(chǎn)生應(yīng)力集中;底板、腹板受較大的壓應(yīng)力作用,常出現(xiàn)局部失穩(wěn)。一般用于中小噸位的輪式辰力起重機(jī)。為了避免上述不利因素,提高腹板的穩(wěn)定性,研制出了六邊形及其它多邊形截面。這些截面的共同點(diǎn)是采用大圓弧過渡,腹板高度減小,受力狀況得到改善。而且這些截面實(shí)際計(jì)算寬度較小,有利于提高局部抗失穩(wěn)能力。前后滑塊均支承在四角處,伸縮臂各板不產(chǎn)生局部彎曲,且能較好地傳遞扭矩與橫向力,這些多邊形截面的伸縮臂能較好地發(fā)揮材料機(jī)械性能,減輕結(jié)構(gòu)自重。因此這些截面形式被普遍的采用。橢圓形截面是一種受力較理想的吊臂截面形式,其截面上彎板為大圓弧槽形板,下彎板為橢圓形槽形板,且由下向上收縮,其重量優(yōu)化,抗扭性能顯著,具有獨(dú)特的穩(wěn)定性和抗屈曲能力。適用于高強(qiáng)度材料,能充分發(fā)揮材料的性能,但是該截面需要側(cè)向支承,制造工藝復(fù)雜,吊臂在彎型技術(shù)上的難度大,需要大型的折彎機(jī)等專業(yè)化配套設(shè)備,而且對焊接質(zhì)量要求相對較高,目前尚未被普遍采用。U形截面是經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算得出的較為合理的截面形式,其截面上彎板為大圓角槽型彎板,下彎板為U形槽型彎板。通過對比分析,U形截面臂有如下優(yōu)點(diǎn):1.U型截面的橫向抗彎剛度和抗扭剛度優(yōu)于其它截面形式;2.U型側(cè)板的上半部拉應(yīng)力較大,提高了側(cè)板的穩(wěn)定系數(shù);3.U形的下底板有利的提高了抗局部失穩(wěn)的能力;4.在起重性能相同的情況下,U形截面的起重臂降低了起重臂的重量,提高了汽車式辰力起重機(jī)的起重性能;5.U型截面伸縮臂在套接處有較小的應(yīng)力和較好的應(yīng)力分布;6.在相同的截面積、相同受力情況下,U型截面起重臂極大提高了其抗變形能力。
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