范开英，沈兰华，安玉振

（山东丰汇设备技术有限公司，山东 济南 250200）

俯仰式起重臂属于桁架式格构件，采用变幅机构进行旋转驱动，其结构形式在动臂塔式起重机、桅杆起重机和履带起重机等起重机中有较多应用。随着起重机性能需求的提升，特别是随着我国新能源领域的发展，起重机在起重量和工作幅度上都有较大提升，其设计方法[1]和计算精度也在不断改进。

俯仰式起重臂与固定臂不同，起重臂的计算结构模型随着幅度的变化而不断变化。受计算模型的限制，设计者通常在起重臂设计过程中选择极端工况进行校核，即选择最大起重力矩和最远端满载工况进行校核计算。

起重臂结构设计通常先将起重臂简化为单杆式轴心受压构件，通过力学三角模型进行轴力计算，此方式只能得到粗略的受力结果，对局部结构无法精确计算。通过工程图放样方法进行细部分析时，受经验和计算量等因素限制，难以得到起重臂设计的最优结构解。本文将探索建立起重臂载荷与幅度的解析算法，求解优化起重臂结构。

1 位置解析计算

俯仰式起重臂设计计算时，通过任意幅度B几何建模，求出起重臂扳起角度和变幅绳受力线角度，进而解析计算起重臂轴向载荷。

为精确计算起重臂受力，设起重臂长度为L，此长度为起重根部铰点O到起重臂头部起升定滑轮组J间的水平距离。在设计起重臂头部结构时，为增大吊装范围和布置滑轮组件，通常将起重臂头部结构设计成鹰嘴方式，而变幅滑轮组载荷作用点K通常也与起升定滑轮组位置不同。……