《起重运输机械 》
2010 ( 1)
各层剪叉自重作用点坐标变化
Δ
y
P
3 i
=
(
2
i
- 1
) L
cosαΔα
在 I
i
点处
, X
方向微位移与
X
、
Y
微位移的合
位移之间的夹角为 β
i
;
J
i
点处
X
方向微位移与
X
、
Y
方向微位移的合位移之间的夹角为 Ψ
i
, 则
tan
β
i
=
( 2 i - 1) L co s
α
+
L
2
- a cos
α
+ l
2
cos (
φ
2
+
α
)
-
L
2
- a sin
α
- l
2
sin (
φ
2
+
α
)
tan
Ψ
i
=
(
4
i
- 3
) L
2
cos
α
-
b
cos
α
-
l
1
cos(
φ
1
-
α
)
-
L
2
sin
α
-
b
sin
α
-
l
1
sin (
φ
1
-
α
)
列虚功方程
- P
Δ
y
W i
-
∑
n
i =
1
P
3
Δ
y
P
3 i
+
∑
n
i =
1
F
co sβ
i
Δ
x
Ii
+
∑
n
i =
1
F
sinβ
i
Δ
y
Ii
-
∑
n
i =
1
F
co sΨ
i
Δ
x
J i
-
∑
n
i =
1
F
sinΨ
i
Δ
y
J i
=
0
( 3)
当
n
= 1时 , 为液压缸推动 2 副剪叉 ; 当
n
= 2
时 , 为 2液压缸推动 4副剪叉 。
2
13 单液压缸推动 3副剪叉数学模型的建立
同单液压缸推动 2 副剪叉 , 由虚功原理可以
推导出公式
图
4
单液压缸推动
3
副剪叉数学模型
- P
Δ
y
W i
-
∑
n
i =
1
P
3
Δ
y
P
3 i
+
∑
n
i =
1
F
co sβ
i
Δ
x
Ii
+
∑
n
i =
1
F
sinβ
i
Δ
y
Ii
-
∑
n
i =
1
F
co sΨ
i
Δ
x
J i
-
∑
n
i =
1
F
sinΨ
i
Δ
y
J i
=
0
( 4)
由式 (4) 可以求出液压缸的推力
F
。当
n
= 1 时
为单液压缸推动 3副剪叉
;
当
n
= 2 时为 2 液压缸
推动 6副剪叉 。
3
应用实例
以 3个液压缸推动 9副剪叉为例 , 介绍按上述
计算公式的求解和校核 。
( 1) 基本参数 额定载荷
Q
= 1 t, 上平台自
重 550 kg, 上平台最低高度 2 523
176 mm, 上平台
最大高度 19 422
117 mm, 剪叉与
X
轴的原始角α =
5
103°
,
剪臂长度
L
= 3 200 mm , 上耳环的长度
l
1
= 300 mm , 安装角度 50°
, 安装点距离剪叉臂杆中
点 1 300 mm , 下端耳环长度
l
2
= 300 mm , 安装角
度 50°
, 安装点距离剪叉臂中点 1 300 mm。
( 2) 计算 将基本参数带入到计算公式中可
以求得
F
= 20 041
103 N, 通过分析各杆组的受力 ,
可以得到各铰点处的受力
F
A y
=
F
B y
= 3 875 N
F
M y
=
F
N y
= - 3 875 N
F
D x
= 39 822
1869 N
F
D y
= 20 572
121 N
F
Cx
= - 72 746
1349 N
F
Cy
= 15 729
136 N
F
O1x
= - 39 822
1869 N
F
O ly
= - 24 447
121 N
4
结束语
本文通过对剪叉式液压升降台结构分析 , 建
立了符合结构特征的基本组件模块 , 用虚功原理
的理论推导方法 , 给出了各组件模块的求解计算
表达式 , 使看似复杂的剪叉式液压升降台结构设
计计算大为简化 。以此为基础编制了通用的 CAD
软件 , 实现了三维结构的实体仿真 。
参考文献
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李廉锟主编
1结构力学
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1北京
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高等教育出版
社
, 2004
1
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唐朝明
1剪叉式液压升降平台的设计
[ J ]
1机车车辆
工艺
, 1995 ( 3)
1
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苏翼林主编
1材料力学
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1天津
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天津大学出版
社
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卫良保
,
陶元芳
,
王鹰
1液压升降平台机构有限元分
析计算
[ J ]
1建筑机械
, 2003 ( 10)
1
作 者
:
曾午平
地 址
:
山西省太原市太原科技大学
630
信箱
邮 编
: 030024
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2
2
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