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细长型桁架起重臂卸载冲击动力学研究 付 玲 喻乐康 刘 洋 李莹松 张 劲 中联重科股份有限公司建设机械 国家重点实验室 长沙 410013 摘 要：根据某型动臂塔式起重机的细长型起重臂结构特点 ，采用多体动力学方法 ，建立 了刚柔耦合模型， 对大仰角 、最大 吊重突然卸载进行了动力学仿真计算 ，获得了起重机在冲击载荷作用下的系统动态响应，建立 了吊重与缓冲器缓冲力之间的近似关系，并对冲击作用下起重臂弹性振动产生的惯性力进行分析，探讨 了惯性 载荷对整机结构强度的影响，为细长桁架臂的结构设计提供参考。 关键词：动臂塔式起重机；多体动力学 ；防后倾；卸载 中图分类号：TH213．3 文献标识码：A 文章编号：1001—0785 (2013)01—0056—05 Abstract：Basedonstructurecharacteristicsoftheslendercraneboom forcertain towercranewith luffingboom，the multi—bodydynamicmethodisusedtobuildtherigid—flexiblecouplingmode1．Thedynamicsimulationcalculationisperformedfor suddenunloadingofhighelevationnagleandmaximumload，workingoutthesystem dynamicresponseofcranesundertheimpact load．Th eapproximaterelationbetweenhoistingloadandbufferingforceofhtebufferisestablishedforanalysisof theinertiaforce generatedbyelasticvibrationoftheboom undertheactionofimpact．Furthermore，theeffectofinertialoadonthewhole—machine sturctural strengthisdiscussed．Thepaperprovidesreferenceofrstructural designofslenderturssboom． Keywords：towercranewithluffingboom；multi—bodydynamics；anti—back—tipping；unloading 重臂反弹向后倾覆运动过程 中的安全性 。 0 前言 传统防倾覆设计计算是根据起重机设计规范， 动臂塔式起重机 (以下简称动臂塔机)依靠 对起重臂进行研究，将突然卸载 向上冲击载荷定 变幅系统改变起重臂仰角实现变幅，变幅系统通 义为 吊重的0．2倍 ，采用力矩平衡计算所受到缓冲 过 自身变形提供拉力 以平衡起重臂 吊重；随着重 力的大小 ；现有防倾覆设计计算通常采用多体 物起 吊，起重机 内储存的弹性势能逐渐增加 ；在 动力学计算方法，建立起重机和缓冲器耦合的多 极限大角度下若发生钢丝绳断裂或 吊钩脱落等意 体动力学模型，通过软件模拟突然卸载时起重机 外情况，储存在起重机 中的势能瞬间释放，起重 的动态响应 j。这 2种方法均将起重机整体稳定 臂将发生剧烈反弹。防后倾缓冲装置用于增加起 性作为动力学优化 目标，而对起重臂关键结构强 失稳破坏 的截面在焊接处主弦较细的一侧 ，破坏 校核段的选择 ．建筑机械化，2003 (2)：28，29． 形式表现为整体弯曲失稳 。 [2]GB50017--2003 钢结构设计规范 [S]． 3)以试验测试的初始几何缺陷数据为依据，