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1、第12卷 第3期 农业工程学报 Vol.12No.31996年 9月TransactionsoftheCSAESept.1996aaa汽车起重机吊臂优化设计及性能分析①胡铁华 马成林 曹金海(吉林工业大学)提 要 通过对汽车起重机吊臂结构应力的测试,提出了影响吊臂起重能力的主要因素,建立了合理的性能约束函数,应用复合形优化方法,对QY12A型汽车起重机吊臂进行了优化计算,得到了合理的截面参数,并给出单变量对应的性能参数的仿真结果,为工程实际设计提供可靠的依据。关键词 汽车起重机 吊臂 优化设计 性能
2、参数仿真OptimalDesignforCar-CraneRetractableArmsandthePerformanceAnalysisHuTie2huaMaCheng2linCaoJin2hai(JilinUniversityofTechnology,Changchun)AbstractThemajorfactorsinfluencingthecapabilityofthecar2craneweregiven.Byanalyzingdifferentkindsofperformanceparameters,thispaperformul
3、atedrestrainedfunctions.AndtheoptimalcalculationtoQY12Awerecarriedoutemploying,thecomplexalgorithm.Onthebasisoftheoptimalcalculation,thesimulationresultsoftheonevariableweregiventhatcanbeasbasesforthepracticalprojects.KeywordsCar2craneRetractablearmsOptimaldesignPerformanc
4、eparameterssimulation1引 言吊臂是汽车起重机的工作装置,直接影响起重性能。一般情况下吊臂设计主要考虑强度[1,2]问题。据用户反映,吊臂下盖板经常发生屈曲变形,根据厂方提供的吊臂结构应力试验报告(力牌QY12A型汽车起重机试验报告,机械电子工业部工程机械试验场,1990.8),应力有较大富裕量,且在强度安全范围内。通过对吊臂结构实测应力数据进一步分析处理,发现基本臂下盖板几乎在所有工况下局部稳定性安全系数均低于许用安全系数。这就是吊臂下盖板发生屈曲变形的根源。主要影响因素是吊臂截面应力及受压盖板的临界应力,而这些应力主
5、要取决于截面的几何参数,吊臂常用的矩形断面结构,其主要参数为截面的宽度、厚度及高度以及厚度与高度、厚度与宽度比值。本文将对此进行分析。a收稿日期:1996-04-03a吉林省科委中青年科学基金项目a①胡铁华,讲师,博士生,长春市南湖大路20号 长春邮电学院基础部,130012©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第3期 胡铁华等:汽车起重机吊臂优化设计及性能分析 1132吊臂结构实际强度及局部稳定性的安全系数分析对QY
6、12A型汽车起重机吊臂在10种工况下进行了结构应力测试,按强度安全系数公式及局部稳定性安全系数公式进行计算,得到实际强度安全系数及实际局部稳定性安全系数,如表1所示。表1 实际强度安全系数(局部稳定性安全系数)基本臂二节臂三节臂工况下盖板侧板下盖板侧板下盖板侧板11.84(0.66)4.97(2.41)3.26(1.76)3.57(2.34)3.55(2.94)4.15(5.39)22.42(1.44)31.77(14.4)2.66(1.74)2.86(1.50)2.87(2.90)3.52(2.37)31.80(0.91)3.82(1.6
7、7)2.58(1.37)2.76(1.97)2.82(2.22)3.32(3.30)43.50(1.71)7.47(4.03)4.52(2.34)4.81(2.73)2.69(2.07)3.21(2.95)53.10(1.64)6.17(2.59)3.74(2.27)3.77(1.92)2.28(2.00)2.67(1.98)62.70(1.38)6.00(3.22)3.67(1.89)3.89(1.68)2.18(1.68)2.59(2.25)72.83(1.30)7.26(4.59)82.55(1.30)6.54(3.24)92.82(
8、1.27)7.05(4.39)102.36(1.09)6.13(4.02)注:许用强度安全系数为1.33;许用局部稳定安全系数为1.25。由表1可知,实际强度安全系数均大于许用安
