-
Chengli Automobile Industry Park
Omówienie metody obliczania siły reakcji wysięgników żurawi samochodowych
Jak działają wysięgniki żurawi samochodowych: Zrozumienie matematyki stojącej za stabilnością
Kiedy dźwig samochodowy podnosi ciężki ładunek, dzieje się coś ważnego. W wysięgniki naciskają na podłoże. Podpory te zapobiegają przewróceniu się żurawia. Ale jak dużą siłę odczuwa każdy wysięgnik? Przekonajmy się!
Spis treści
Czym są wysięgniki?
Wysięgniki są silne nogi które wystają z ciężarówki z dźwigiem. Dotykają one podłoża i lekko unoszą ciężarówkę. Dzięki temu dźwig jest stabilny podczas podnoszenia ciężkich przedmiotów.
Podczas wybierania urządzenia do pracy, wiedza na temat sił wysięgnika pomaga w bezpiecznej pracy.
Dwa sposoby obliczania sił na wysięgniku
Inżynierowie stosują dwie główne metody obliczania tych sił:
- Metoda analityczna - Korzystanie z formuł matematycznych
- Metoda elementów skończonych (MES) - Korzystanie z modeli komputerowych
Oba te elementy pomagają upewnić się, że żurawie nie przewrócą się podczas podnoszenia.
Matematyka stojąca za Outrigger Forces
Badanie, któremu się przyjrzeliśmy, przetestowało te metody. Oto, co znaleźli:
Kluczowe pomiary dla żurawia testowego
| Część | Waga |
|---|---|
| Podwozie | 140,000 N |
| Górna struktura | 430,000 N |
| Całkowity moment | 1,450,000,000 N-mm |
| Wysięgniki zostały ustawione w prostokąt: |
- Szerokość z boku na bok: 3 200 mm
- Długość przód-tył2,725 mm
Siły wysięgnika żurawia samochodowego: Matematyka a modele komputerowe
Porównanie metod analitycznych (wzory matematyczne) i MES (symulacja komputerowa)
Wysoka dokładność (maksymalna siła)
Obie metody są bardzo zbliżone dla największej siły wysięgnika (< 1% różnica w testach).
Różnice są różne
Różnice są większe (do 18% w testach) dla wysięgników o niższych siłach.
Wybór metody ma znaczenie
Matematyka jest szybsza w przypadku wczesnych kontroli; modele komputerowe (FEM) radzą sobie z bardziej złożonymi szczegółami, takimi jak 5 wysięgników.
Studium przypadku: Siły z wysięgnikiem ustawionym pod kątem 90° (obciążenie z lewej strony)
Siły podane w niutonach (N).
Kluczowe wnioski
Prosta matematyka (analityczna) jest dobra do szybkiego oszacowania największej siły. Szczegółowe modele komputerowe (MES) dają bardziej precyzyjny obraz wszystkich sił, zwłaszcza w złożonych konfiguracjach lub podczas końcowych kontroli bezpieczeństwa. Korzystanie z obu metod zapewnia najlepsze wyniki w zakresie bezpiecznego projektowania dźwigów.
Co się dzieje, gdy dźwig się podnosi?
Gdy wysięgnik żurawia jest skierowany w bok (pod kątem 90°), siły na każdym wysięgniku są bardzo różne. Spójrzmy na liczby:
| Outrigger | Gdzie jest | Siła (analityczna) | Siła (FEM) | Różnica |
|---|---|---|---|---|
| RA | Przód lewy | 279,300 N | 279,094 N | 0.07% |
| RB | Prawy przedni | 52,737 N | 64,406 N | -18.12% |
| RC | Tylny prawy | 5,700 N | 6,398 N | -10.90% |
| RD | Lewy tylny | 232,263 N | 220,110 N | 5.52% |
| Widzisz, jak lewy przedni wysięgnik (RA) odczuwa największą siłę? To właśnie on może zawieść jako pierwszy, jeśli obciążenie jest zbyt duże. |
Gdy wysięgnik skierowany jest pod kątem
Gdy wysięgnik żurawia jest skierowany pod kątem 45°, dzieje się coś interesującego. Jeden wysięgnik (RC) unosi się całkowicie z ziemi!
| Outrigger | Gdzie jest | Siła (analityczna) | Siła (FEM) | Różnica |
|---|---|---|---|---|
| RA | Przód lewy | 395,370 N | 392,030 N | 0.85% |
| RB | Prawy przedni | 124,796 N | 135,891 N | -8.16% |
| RC | Tylny prawy | 0 N | 0 N | 0.00% |
| RD | Lewy tylny | 49,834 N | 42,089 N | 18.40% |
| Gdy wysięgnik podnosi się z ziemi (siła 0 N), wózek wykorzystuje do podparcia tylko trzy nogi. Nazywa się to wsparcie trzypunktowe przypadek. |
Czy układ outriggera ma znaczenie?
Tak! W badaniu sprawdzono również, jak układ wysięgnika wpływa na siły. Przetestowano:
- Skrzyżowany układ - Wysięgniki nie są idealnie prostopadłe
- Układ linii prostej - Wysięgniki w idealnym prostokącie
W przypadku głównego wysięgnika (RA) siły wynosiły:
- Skrzyżowany układ: 285,708 N
- Linia prosta: 276,001 N
Różnica 3,4% pokazuje, że sposób konfiguracji ma znaczenie!
Która metoda działa lepiej?
Obie metody są dobre, ale z różnych powodów:
| Co jest ważne | Metoda analityczna | Metoda MES |
|---|---|---|
| Prędkość | Bardzo szybko (minuty) | Wolniej (godziny) |
| Dokładność dla największej siły | Świetny (±5%) | Doskonały (<2%) |
| Dobry dla którego etapu | Wczesny projekt | Końcowa kontrola projektu |
| Czego może brakować | Efekty piątego wysięgnika | Nic poważnego |
| Dla ciężarówki z dźwigiem z piątym wysięgnikiem z przodu, metoda MES działa najlepiej, ponieważ obsługuje tę dodatkową złożoność. |
Co to oznacza dla pracy dźwigów
Podczas korzystania z pojazd do transportu materiałów jak dźwig samochodowy:
- The największa siła prawie zawsze znajduje się na wysięgniku naprzeciwko miejsca, w którym skierowany jest wysięgnik
- Modele komputerowe (FEM) i wzory matematyczne dają prawie taką samą odpowiedź dla największej siły
- Małe siły są tam, gdzie obie metody nie zgadzają się najbardziej
- Przy projektowaniu nowych dźwigów najmądrzej jest korzystać z obu metod
Bezpieczeństwo przede wszystkim!
Podczas pracy z mobilne żurawie terenowezawsze pamiętaj:
- Ustaw na twardym, równym podłożu
- W miarę możliwości należy całkowicie wysunąć wysięgniki
- Znajomość limitów podnoszenia żurawia
- Nie przekraczaj maksymalnego obciążenia dla żadnej pozycji
Wnioski
Zrozumienie sił działających na wysięgnik pomaga inżynierom budować lepsze i bezpieczniejsze dźwigi. Badanie pokazuje, że prosta matematyka działa dobrze w przypadku szybkich kontroli, ale modele komputerowe pomagają uchwycić wszystkie szczegóły.
Następnym razem, gdy zobaczysz dźwig podnoszący ciężki ładunek, będziesz wiedział, że jest dużo matematyki, aby upewnić się, że pozostaje w pozycji pionowej!
