-
成麗汽車工業園区
トラッククレーンのアウトリガ反力計算法に関する考察
トラッククレーンのアウトリガーの仕組み：安定性の背後にある数学を理解する
を使用する。 トラッククレーン 重い荷物を持ち上げると、重要なことが起こる。それは アウトリガー 地面に押し付ける。このアウトリガーがクレーンの転倒を防いでいる。しかし、それぞれのアウトリガーはどれほどの力を感じているのだろうか？調べてみよう！
目次
アウトリガーとは何か？
アウトリガーは 力足 クレーン車から伸びているもの。地面に接触し、トラックをわずかに持ち上げる。これにより、重いものを持ち上げるときにクレーンを安定させることができる。
アウトリガーを選ぶ際には、アウトリガーの力について知っておくと安全に作業ができる。
アウトリガーの力を計算する2つの方法
エンジニアは主に2つの方法でこれらの力を計算する：
- 分析方法 - 数学の公式を使う
- 有限要素法（FEM） - コンピューターモデルの使用
どちらもクレーンが吊り上げ時に転倒しないようにするのに役立つ。
アウトリガーの力を支える数学
我々が調べた研究では、これらの方法をテストした。その結果はこうだ：
テストクレーンの主な測定値
| パート | 重量 |
|---|---|
| シャシー | 140,000 N |
| 上部構造 | 430,000 N |
| 合計モーメント | 1,450,000,000N・mm |
| アウトリガーは長方形に設置された： |
- 横幅:3,200 mm
- 前後長2,725 mm
トラッククレーンのアウトリガー力：数学とコンピュータモデル
解析（数式）とFEM（コンピュータ・シミュレーション）法の比較
高精度（最大荷重）
どちらの方法も、アウトリガーの力が最も大きい場合、非常に近い値となる(< 1%の差）。
違いはさまざま
力の小さいアウトリガーでは、その差はより大きくなる（テストでは最大18%）。
方法の選択が重要
初期のチェックは数学の方が早い。第5アウトリガーのような複雑なディテールはコンピューターモデル（FEM）で処理する。
ケーススタディブームを90°にしたときの力（左側荷重）
力の単位はニュートン（N）。
主な収穫
単純な計算（解析）は、最も大きな力を素早く見積もるのに適しています。詳細なコンピュータモデル（FEM）は、特に複雑なセットアップや最終的な安全チェックにおいて、すべての力をより正確に把握することができます。両方を使用することで、安全なクレーン設計のための最良の結果が得られます。
クレーンが持ち上がるとどうなるか？
クレーンのブームが横（90°）を向いている場合、それぞれのアウトリガーにかかる力は大きく異なります。数字を見てみよう：
| アウトリガー | 現在地 | フォース（分析的） | 力（FEM） | 違い |
|---|---|---|---|---|
| RA | フロント左 | 279,300 N | 279,094 N | 0.07% |
| RB | フロント右 | 52,737 N | 64,406 N | -18.12% |
| RC | リア右 | 5,700 N | 6,398 N | -10.90% |
| RD | 左リア | 232,263 N | 220,110 N | 5.52% |
| 左前のアウトリガー（RA）が最も力を感じているのがわかるだろうか？負荷が重すぎる場合、最初に故障する可能性があるのはこの部分だ。 |
ブームが斜めを向いている場合
クレーンのブームが45°の角度を向くと、面白いことが起こる。一方のアウトリガー（RC）が完全に地面から持ち上がるのだ！
| アウトリガー | 現在地 | フォース（分析的） | 力（FEM） | 違い |
|---|---|---|---|---|
| RA | フロント左 | 395,370 N | 392,030 N | 0.85% |
| RB | フロント右 | 124,796 N | 135,891 N | -8.16% |
| RC | リア右 | 0 N | 0 N | 0.00% |
| RD | 左リア | 49,834 N | 42,089 N | 18.40% |
| アウトリガーが地面から持ち上がるとき（0 Nの力を示す）、トラックは3本の脚だけで支えている。これは 3点支持 ケースだ。 |
アウトリガーのレイアウトは重要か？
そうですね！この研究では、アウトリガーのレイアウトが力にどう影響するかも調べた。彼らはテストした：
- クロスレイアウト - アウトリガーが完全な正方形でない
- 直線的なレイアウト - 完全な長方形のアウトリガー
メイン・アウトリガー（RA）の力は以下の通り：
- クロスレイアウト285,708 N
- 直線：276,001N
この3.4%の差は、セッティングの仕方が重要であることを示している！
どの方法がより効果的か？
どちらの方法も良いが、理由は異なる：
| 何が重要か | 分析方法 | FEM法 |
|---|---|---|
| スピード | 非常に速い（分） | 遅い（時間） |
| 最大の力に対する精度 | グレート (±5%) | エクセレント (<2%) |
| どのステージに適しているか | 初期のデザイン | デザインの最終チェック |
| 見逃しそうな点 | 第5アウトリガー効果 | 大したことはない |
| について クレーン車 第5のアウトリガーが前方にある場合、FEM法はこの余分な複雑さを処理できるため、最も効果的である。 |
クレーン作業への影響
を使用する場合 マテハン車 トラッククレーンのように：
- について 最大勢力 ほとんどの場合、アウトリガーはブームが向いている場所とは反対側にある。
- コンピューターモデル（FEM）と数学の公式は、最大の力についてほぼ同じ答えを出している。
- 小さな力 この2つの方法が最も食い違う点である。
- 新しいクレーンを設計する場合、両方の方法を使うのが最も賢明である。
安全第一！
と一緒に仕事をする場合 移動式オールテレーンクレーン常に忘れないでほしい：
- 固く平らな地面に設置する
- 可能な限りアウトリガーを完全に伸ばす
- クレーンの吊り上げ限度を知る
- どのポジションでも最大荷重を超えないこと
結論
アウトリガーの力を理解することは、エンジニアがより良く、より安全なクレーンを作るのに役立つ。この研究は、簡単な計算が迅速なチェックに有効であることを示しているが、コンピューターモデルは細部まで把握するのに役立つ。
今度、重い荷物を持ち上げるクレーンを見たら、クレーンが直立を保つために多くの計算がなされていることがわかるだろう！
