STRU第十四章平衡重式叉车门架分析.ppt

第十三章 平衡重式叉车门架 第一节 叉车门架的结构形式 第二节 叉车门架的计算简图和作用载荷 第三节 叉车门架按悬伸简支梁的强度计算 第一节 叉车门架的结构形式 第二节 叉车门架的计算简图和作用载荷 一、计算简图 叉车门架根据计算方法不同，常采用两种计算简图。 二、计算工况 门架直立，货叉满载升至最大起升高度作为计算工况。 根据叉车操做规程要求，此时叉车既不能高速行驶，也不 允许下降制动,所以在计算载荷中,不考虑动力系数和冲击系数。 三、计算载荷 ⑴额定起重量Q0。考虑货物在货叉上偏置的情况，对于焊接叉 架，应计入偏载系数M，其计算载荷为： ,货物偏载 系数M=1.1～1.3； ⑵货叉与叉架的重量G0和G1； ⑶风载荷PW。 采用闭合框架计算简图时，除考虑Q、G0、G1以及PW外，还 应考虑地面不平使叉车侧倾（侧倾角α=3°）引起的载荷。 第三节 叉车门架按悬伸简支梁的强度计算 一、门架立柱的外力计算 1．叉架滚轮压力 由图(a)力的平衡，可求出叉架滚轮的压力为： 2．内门架滚轮压力 一根门架立柱上作用的叉架滚轮轮压为： 由图(b)力的平衡，可求出内门架滚轮的压力为： 3. 外门架的支反力 由图(c)力的平衡，可求出外门架的支反力为： 二、门架立柱的内力分析 门架立柱在外载荷 作用下引起的内力包括 弯矩、剪刀、轴向力、 扭矩和双力矩。 1.弯矩 内、外门架立柱的 弯矩值如图示。 2.扭矩 内外门架的外力，都不通过门架立柱的弯心。因此，可将 其转化为通过弯心的集中力Pi和一扭矩Mi=PiXci （Xci为滚轮压 力作用点至弯心的距离）。内、外门架上作用的集中力和扭矩 如图所示。 3.双力矩B 叉车门架立柱属于开口薄壁杆件。当其受扭时，截面上将 产生约束扭转正应力。约束扭转正应力的大小与其相应的内力 ——双力矩B 成正比。 内门架双力矩方程： 外门架双力矩方程： 三、门架立柱的强度验算 强度计算包括：整体弯曲正应力、约束扭转正应力、立柱 翼缘局部弯曲正应力及接触应力计算。 1.门架立柱的整体弯曲正应力计算 2.门架立柱的约束扭转正应力计算 3．门架立柱翼缘的局部弯曲应力计算 4. 门架立柱的组合应力计算 立柱翼缘的自由边为单向应力状态： 立柱翼缘的根部可视为平面应力状态: 5.赫芝应力的计算 在滚轮和立柱翼缘相接触的表面还产生赫芝应力(接触应力): 第十三章 作业 用悬伸简支梁的计算简图，分析计算图示起重量为20kN的 内燃叉车门架的强度。 已知：起重量Q = 20kN，载荷中心距为500mm，货叉和叉架 的总重GΣ=3000N。。门架的计算状态及各部分尺寸见图。门架 材料为16Mn，G=8.4×104MPa,E=2.1×105MPa,材料的泊桑比μ=0.3。 叉车工作地点，成都市。 * * P4＝P2－P1＋P3 ， P6＝P4+P5-P3 内门架立柱 外门架立柱 内门架立柱 外门架立柱