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Parc de l'industrie automobile de Chengli
Discussion sur la méthode de calcul de la force de réaction des stabilisateurs des grues sur camion
Comment fonctionnent les stabilisateurs de grues sur camion : Comprendre les mathématiques de la stabilité
Lorsqu'un camion-grue soulève une charge lourde, il se passe quelque chose d'important. Il se passe quelque chose d'important. stabilisateurs poussent contre le sol. Ces stabilisateurs empêchent la grue de basculer. Mais quelle est la force ressentie par chaque stabilisateur ? Découvrons-le !
Table des matières
Qu'est-ce qu'un outriger ?
Les stabilisateurs sont les des jambes solides qui s'étendent à partir d'un camion-grue. Elles touchent le sol et soulèvent légèrement le camion. Cela permet à la grue d'être stable lorsqu'elle soulève des objets lourds.
Lorsque vous choisissez une machine pour votre travail, le fait de connaître les forces des stabilisateurs vous permet de travailler en toute sécurité.
Deux façons de calculer les forces de l'outrigger
Les ingénieurs utilisent deux méthodes principales pour calculer ces forces :
- Méthode d'analyse - Utiliser des formules mathématiques
- Méthode des éléments finis (FEM) - Utilisation de modèles informatiques
Les deux permettent de s'assurer que les grues ne basculent pas lors du levage.
Les mathématiques derrière les forces de l'Outrigger
L'étude que nous avons examinée a testé ces méthodes. Voici ce qu'elle a révélé :
Mesures clés pour la grue d'essai
| Partie | Poids |
|---|---|
| Châssis | 140,000 N |
| Structure supérieure | 430,000 N |
| Moment total | 1 450 000 000 N-mm |
| Les stabilisateurs ont été placés dans un rectangle avec : |
- Largeur d'un côté à l'autre: 3 200 mm
- Longueur d'avant en arrière: 2 725 mm
Forces du balancier d'une grue sur camion : Mathématiques et modèles informatiques
Comparaison des méthodes analytiques (formules mathématiques) et des méthodes FEM (simulation informatique)
Haute précision (force maximale)
Les deux méthodes sont très proches pour la force la plus élevée du balancier (< 1% différence dans les tests).
Les différences varient
Les différences sont plus importantes (jusqu'à 18% dans les essais) pour les stabilisateurs ayant des forces plus faibles.
Le choix de la méthode est important
Les mathématiques sont plus rapides pour les vérifications préliminaires ; les modèles informatiques (FEM) traitent des détails plus complexes comme les 5èmes stabilisateurs.
Étude de cas : Forces avec flèche à 90° (charge latérale gauche)
Les forces sont indiquées en Newtons (N).
Principaux enseignements
Les mathématiques simples (analytiques) permettent d'estimer rapidement la force la plus importante. Les modèles informatiques détaillés (FEM) donnent une image plus précise de toutes les forces, en particulier dans les installations complexes ou pour les contrôles de sécurité finaux. L'utilisation des deux méthodes permet d'obtenir les meilleurs résultats pour la conception de grues sûres.
Que se passe-t-il lorsque la grue se soulève ?
Lorsque la flèche de la grue est orientée sur le côté (à 90°), les forces exercées sur chaque stabilisateur sont très différentes. Examinons les chiffres :
| Outrigger | Où ça se passe | Force (analytique) | Force (FEM) | Différence |
|---|---|---|---|---|
| RA | Avant gauche | 279,300 N | 279,094 N | 0.07% |
| RB | Avant droite | 52,737 N | 64,406 N | -18.12% |
| RC | Arrière droite | 5,700 N | 6,398 N | -10.90% |
| RD | Arrière gauche | 232,263 N | 220,110 N | 5.52% |
| Vous voyez que c'est le stabilisateur avant gauche (RA) qui subit la plus grande force ? C'est celui qui risque de céder en premier si la charge est trop lourde. |
Lorsque la flèche est inclinée
Lorsque la flèche de la grue est orientée à un angle de 45°, il se passe quelque chose d'intéressant. L'un des stabilisateurs (RC) se soulève complètement du sol !
| Outrigger | Où ça se passe | Force (analytique) | Force (FEM) | Différence |
|---|---|---|---|---|
| RA | Avant gauche | 395,370 N | 392,030 N | 0.85% |
| RB | Avant droite | 124,796 N | 135,891 N | -8.16% |
| RC | Arrière droite | 0 N | 0 N | 0.00% |
| RD | Arrière gauche | 49,834 N | 42,089 N | 18.40% |
| Lorsqu'un stabilisateur se soulève du sol (force de 0 N), le camion n'utilise que trois pieds pour se soutenir. C'est ce qu'on appelle un soutien en trois points cas. |
L'agencement de l'Outrigger est-il important ?
Oui ! L'étude a également examiné l'influence de la disposition des stabilisateurs sur les forces. Ils ont testé :
- Disposition croisée - Les stabilisateurs ne sont pas parfaitement d'équerre
- Disposition en ligne droite - Les stabilisateurs dans un rectangle parfait
Pour l'outrigger principal (RA), les forces étaient les suivantes :
- Disposition croisée : 285,708 N
- Ligne droite : 276 001 N
Cette différence de 3,4% montre que la façon dont vous vous installez est importante !
Quelle est la méthode la plus efficace ?
Les deux méthodes sont bonnes, mais pour des raisons différentes :
| Ce qui est important | Méthode d'analyse | Méthode FEM |
|---|---|---|
| Vitesse | Très rapide (minutes) | Plus lent (heures) |
| Précision pour la plus grande force | Excellent (±5%) | Excellent (<2%) |
| Bon pour quelle étape | Conception initiale | Contrôle final de la conception |
| Ce qui pourrait manquer | Cinquième effet de balancier | Rien d'important |
| Pour camions-grues avec un cinquième stabilisateur à l'avant, la méthode FEM est la plus efficace car elle gère cette complexité supplémentaire. |
Ce que cela signifie pour le travail sur les grues
Lors de l'utilisation d'un véhicule de manutention comme un camion-grue :
- Le la plus grande force se trouve presque toujours sur le stabilisateur, à l'opposé de l'orientation de la flèche.
- Les modèles informatiques (FEM) et les formules mathématiques donnent pratiquement la même réponse pour la force la plus importante.
- Petites forces sont les points sur lesquels les deux méthodes sont le plus en désaccord
- Lors de la conception de nouvelles grues, il est plus judicieux d'utiliser les deux méthodes.
La sécurité avant tout !
Lorsque l'on travaille avec grues mobiles tout-terrainIl faut toujours s'en souvenir :
- Installation sur un sol ferme et plat
- Déployer complètement les stabilisateurs lorsque c'est possible
- Connaître les limites de levage de votre grue
- Ne pas dépasser la charge maximale pour chaque poste
Conclusion
La compréhension des forces exercées sur les balanciers aide les ingénieurs à construire des grues plus performantes et plus sûres. L'étude montre que les mathématiques simples permettent d'effectuer des vérifications rapides, mais que les modèles informatiques permettent de saisir tous les détails.
La prochaine fois que vous verrez une grue soulever une lourde charge, vous saurez qu'il y a beaucoup de mathématiques pour s'assurer qu'elle reste en position verticale !
