【摘 要】
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汽车起重机是工程施工中应用最广泛的工程机械之一,其稳定性直接影响汽车起重机的作业安全。以往对汽车起重机稳定性的研究往往不考虑地面变形,而不少汽车起重机的安全事故都是由工作地面变形引起的。本文将汽车起重机和工作地面看成一个统一的系统,对地面变形特性下汽车起重机的稳定性进行研究,具有一定的工程应用价值。根据地面力学理论,分析了汽车起重机支腿作用下地面压力与沉陷之间的关系,应用MATLAB软件编程计算,
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汽车起重机是工程施工中应用最广泛的工程机械之一,其稳定性直接影响汽车起重机的作业安全。以往对汽车起重机稳定性的研究往往不考虑地面变形,而不少汽车起重机的安全事故都是由工作地面变形引起的。本文将汽车起重机和工作地面看成一个统一的系统,对地面变形特性下汽车起重机的稳定性进行研究,具有一定的工程应用价值。根据地面力学理论,分析了汽车起重机支腿作用下地面压力与沉陷之间的关系,应用MATLAB软件编程计算,获得了不同土壤参数条件下地面的压力—沉陷关系曲线,得到了土体的变形指数n和变形模量E对土壤压力—沉陷曲线的影响规律。为了和刚性地面条件下汽车起重机的稳定性进行对比,本文首先研究水平刚性地面上汽车起重机的工作稳定性,推导了水平地面上汽车起重机的静态稳定系数及临界起重质量的公式,并进一步研究了坡度角、惯性力和风载荷对汽车起重机工作稳定性的影响,得到了坡度角、惯性力和风载荷对汽车起重机稳定性的影响规律,分析了各种因素对汽车起重机稳定性的影响程度。根据地面力学理论,推导了变形地面上汽车起重机的动态稳定系数与临界起重质量的计算公式,分析了土壤参数对汽车起重机稳定性的影响。进一步研究了考虑地面连续变形时汽车起重机的稳定性,推导出在考虑地面连续变形时汽车起重机的动态稳定系数与临界起重质量的计算公式。利用MATLAB软件编程得到了变形地面和考虑地面连续变形时汽车起重机的稳定系数与临界起重量的变化规律,分析了在典型工况条件下,考虑到地面连续变形时动态稳定系数的降低程度。对六种典型工况进行比较分析,结果表明,惯性力和地面变形对汽车起重机的稳定性影响较大。在变形地面工作时,应关注土壤特性的变化,提高安全系数的评判标准,并降低最大起重量。论文在Solidworks中建立汽车起重机的虚拟样机,导入ADAMS中并建立弹簧阻尼系统,模拟分析了汽车起重机在变形地面下的临界起重质量随变幅仰角的变化关系,仿真结果和理论计算结果基本一致,证明该仿真方法的可行性,为研究变形地面上汽车起重机的工作稳定性提供了一种方法。
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