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《起重运输机械 》 

2010 ( 1)

各层剪叉自重作用点坐标变化

Δ

y

P

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

=

- 1) L co s

α

+

L

2

cos

α

l

2

cos (

φ

2

+

α

)

-

L

2

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

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)

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

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

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

;

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

y

=

F

y

= 3 875 N   

F

y

=

F

y

= - 3 875 N

F

x

= 39 822

1869 N 

F

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

[ 1 ]

李廉锟主编

1结构力学

[M ]

1北京

:

高等教育出版

, 2004

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唐朝明

1剪叉式液压升降平台的设计

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1机车车辆

工艺

, 1995 ( 3)

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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

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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

2

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