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随着工程建设的快速发展,全地面起重机得到了广泛应用。为了提高起重机的起重性能,伸缩臂长度越来越长并且质量越来越大,但其刚度和稳定性问题却日显突出。全地面起重机超起装置从改善伸缩臂受力状态来大幅提高起重机的起重性能并可以大大减小伸缩臂的挠度、增强伸缩臂的稳定性。目前,国内设计人员对伸缩臂整体稳定性校核主要参考起重机设计规范,但增加超起装置后,伸缩臂系统的受力发生改变,尚没有可参照的具有超起装置的伸缩臂失稳临界力的计算方法。针对上述问题,本文深入分析具有超起装置的伸缩臂系统的结构特点,从挠度微分方程出发,实现伸缩臂稳定性的计算。以500t全地面起重机为例对伸缩臂整体稳定性进行研究,找出伸缩臂在安装超起装置前后所能承受的失稳临界力和超起装置各构件参数对伸缩臂稳定性的影响,并用有限元方法加以验证。主要的工作和研究内容如下:(1)研究具有超起装置的伸缩臂系统力学模型的简化方法并建立模型。用静力法对该力学模型进行稳定性分析计算,推导由超起拉索决定的长度系数,并由此给出了伸缩臂系统的失稳临界力表达式。(2)以500t全地面起重机为例,计算不同工况下伸缩臂系统所能承受的失稳临界力;简化具有超起装置的伸缩臂系统有限元模型,用有限元分析软件ANSYS求解伸缩臂系统的失稳临界力,验证求解结果的正确性。(3)在伸缩臂同一臂长不同幅度下,分别改变超起装置各构件参数(包括超起撑杆长度、超起撑杆与伸缩臂在变幅平面内的夹角、超起撑杆安装位置与臂架根铰点的距离),绘制伸缩臂的失稳临界力随各参数的变化曲线,找出各参数的最优值或变化规律,并与实际设计中该参数的取值进行比较分析,为实际设计提供参考。研究表明本文推导的临界力表达式有足够的计算分析精度,可应用于工程设计;且同一工况下伸缩臂在增加超起装置后其失稳临界力明显增大。研究结果不但从理论上说明了超起装置对伸缩臂整体稳定性的影响,同时也为设计超起装置各构件的参数提供了理论依据。