高 勇

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安710077）

0 引言

传统意义上的煤矿用叉车，因其结构的特点，对于煤矿井下小堆剁物资、低矮地方物资和近距离物资的搬运较为方便。但随着煤矿井下开采机械施工水平的提高，大型的掘进机、大型运输机车等设备都进入井下作业，煤矿巷道较原来高了很多，为了节省空间，井下的物资的堆放较原来高了许多，故传统的煤矿井下用叉车将无法满足物资的装卸、堆垛的作业要求，特别是遇到煤矿井下跨皮带等工况[1]，传统叉车根本无法实现跨着皮带实现物资的抓取、投放、堆垛等作业。

为了提升和改进传统煤矿下用叉车的作业能力，联想到将日常所见的汽车起重机的伸缩臂应用到传统的叉车上，通过液压传动控制将伸缩臂不断调整其长度就可以解决目前传统叉车遇到的困惑，这个方案确实可行，目前已经有为数不少的企业在设计、生产、销售，但是由于叉车伸缩臂承受的是动载荷，故其刚度校核一直是个困惑，本论文应用有限元软件ANSYS对其进行模态分析，为伸缩臂的优化设计提供一种解决途径。

1 矿用叉车伸缩臂有限元模态理论分析

通过有限元软件模态模块的计算能够确定伸缩臂结构的固有频率与振型情况，因为伸缩臂结构的质量分布是均匀的，具有无限多个模态值[2]。低阶模态特性基本决定了煤矿用叉车伸缩臂结构的动态特性。

为进一步简化运动方程，将阻尼对结构固有频率及振型的影响进行了试验，实验结果显示影响较小，故将阻尼忽略不计，简化后的运动方程如下：