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自拆裝全液壓履帶起重機(jī)因具有運(yùn)輸快捷、組織迅速、移動(dòng)方便、操縱靈活平穩(wěn)的特點(diǎn)受到廣泛重視。履帶起重機(jī)作為特種設(shè)備，其安全性一直是人們所關(guān)心的重點(diǎn)問題。臂架是起重機(jī)主要的承載部件，臂架的靜動(dòng)態(tài)受力特性對(duì)起重機(jī)安全性有重要的影響，履帶起重機(jī)的臂架組合方式多，載荷復(fù)雜，無(wú)論采用工程分析方法還是采用有限元分析方法，全面分析其受力特性都是非常麻煩的事情。
以往研究中多是憑經(jīng)驗(yàn)選取幾種典型工況，只分析典型工況的臂架受力特性，對(duì)起重機(jī)整個(gè)工作過程中臂架的受力狀態(tài)缺乏全面的認(rèn)識(shí)。因此，有必要探討既能反映臂架受力狀況和應(yīng)力特性，計(jì)算量又少的分析方法。本研究基于桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程算法，提出了適合桁架結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)便有限元分析方法，以80t全液壓自拆裝履帶起重機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)臂架的受力特性及強(qiáng)度分析和評(píng)定，并根據(jù)簡(jiǎn)便分析結(jié)果，對(duì)臂架強(qiáng)度做詳細(xì)的有限元分析，為臂架設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
80 t全液壓自拆裝履帶起重機(jī)有2種工作形式，即主臂作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)型和主、副臂組合作業(yè)的塔機(jī)型，如圖所示。主臂作業(yè)時(shí)，起升載荷1.5～80 t，臂長(zhǎng)12.2～57.9 m，回轉(zhuǎn)半徑4～45 m，共有246種組合。塔機(jī)作業(yè)時(shí)，起升載荷1.5～15 t，主臂長(zhǎng)25.9～44.2 m，副臂長(zhǎng)19.8～35.1 m，回轉(zhuǎn)半徑8.2～48m，主臂、副臂可組合成544種組合。綜合考慮臂長(zhǎng)、回轉(zhuǎn)半徑、起升載荷及工作狀況等因素，從這幾百種組合中選取20種組合工況，它們包括標(biāo)準(zhǔn)型和塔機(jī)型的最大起升載荷及其相應(yīng)的中間和最大回轉(zhuǎn)半徑工況，臂架最長(zhǎng)相應(yīng)的最大起升載荷、中間和最大回轉(zhuǎn)半徑工況，最大回轉(zhuǎn)半徑及其相應(yīng)的最大起升載荷和中間回轉(zhuǎn)半徑工況，以及自扳起中可能出現(xiàn)最大拉索力的工況，這20種工況能全面反映所有組合形式臂架的受力特性。
履帶起重機(jī)作業(yè)條件的多變性使臂架的受載荷比較復(fù)雜，臂架設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)需要考慮的載荷包括自重載荷、起升載荷、沖擊載荷、動(dòng)載荷、行走與回轉(zhuǎn)時(shí)臂架和起升物的慣性力、地面坡度載荷、工作和非工作風(fēng)載荷、靜動(dòng)態(tài)試驗(yàn)載荷等。各種載荷按起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范要求計(jì)算，作安裝用的、使用輕閑的履帶起重機(jī)其臂架動(dòng)載荷系數(shù)按下式計(jì)算。
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