THEPORTCRANE港口起重機·變幅機構臂架自重平衡變幅機構臂架自重平衡

在臂架擺動進行變幅的工作性變幅機構中，為了在變幅過程中使臂架的重心不發生升降或升降很小，通常采用臂架系統自重平衡的方法。

臂架系統的自重要用對重加以平衡。

對重或是直接裝在臂架的尾部，或是通過杠桿系統或繞性件與臂架連接。變幅機構臂架自重平衡將對重直接布置在臂架尾部的延長端上，臂架重力Pb和對重重力Pd的合成重心在臂架鉸軸點O上，即滿足：時，當臂架擺動時，對重隨著升降，但臂架系統的合成重心不發生升降并始終位于臂架鉸軸點上，在理論上達到自重完全平衡，但對整個回轉部分的平衡不利。另外，對重力臂的長度r2受到起重機整體布置的限制，因而對重重量大；對重的布置也對起重機整體穩定性和回轉部分的穩定性不利。

1．尾重平衡法變幅機構臂架自重平衡圖a)表示杠桿-擺動對重平衡法的工作原理：對重與臂架分離，采用杠桿聯系，組成非平行四邊形的四桿機構。臂架系統自重對杠桿鉸點的力矩等于活對重重力對杠桿鉸點O1的力矩，變幅過程中，臂架系統的合成重心沿水平線的軌跡移動。2．移動重心平衡法由于采用了杠桿系統，臂架擺動角度不大時，對重臂的擺角顯著增大，從而增加了對重的升降高度，減輕了對重；對重又布置在機房的后部，有利于提高起重機的整體穩定性；在總體布置上也比尾重法方便，因此目前應用最普遍。但在變幅過程中，合成重心不能嚴格地沿水平線的軌跡移動，很難達到自重完全平衡。變幅機構臂架自重平衡圖b)表示杠桿-滑動對重平衡方式。對重通過連桿與擺動杠桿相連。變幅時，對重在傾斜的軌道上下移動，使臂架系統的合成重心沿水平線移動。這種平衡方式的對重重心低，起重機尾部尺寸小。2．移動重心平衡法變幅機構臂架自重平衡圖c)表示拉索-滑動對重平衡方式。對重通過拉索與臂架的頭部相連接。變幅時，若對重沿適當形狀的軌道上下滑動，在變幅的各個位置都能達到完全平衡。這種平衡方式構造簡單，尾部半徑小，但拉索容易磨損。2．移動重心平衡法變幅機構臂架自重平衡圖d)表示連桿-滑動對重平衡方式。對重通過連桿與臂架尾部相連，并使連桿長度與臂架尾部長度相等。變幅時，對重在轉柱的垂直導軌中上下滑動，使臂架系統的合成重心沿水平線移動。這種平衡方式結構緊湊，但構造比較復雜。2．移動重心平衡法變幅機構臂架自重平衡圖a是單臂架，臂架下鉸點為一臺小車，可沿著垂直的導軌上下移動。利用橢圓規原理，在變幅過程中，臂架重心沿水平線或近似水平線的軌跡移動而不需要平衡對重，大大減輕了起重機回轉部分的重量。3．無對重平衡法變幅機構臂架自重平衡圖b是平行四邊形組合臂架。臂架、象鼻梁、拉桿和連桿組成一個平行四邊形，臂架下鉸點也為一臺小車，可沿著垂直導軌上下移動。變幅時，拉桿的重心和連桿的重心做圓周運動，臂架的重心和象鼻梁的重心作橢圓運動，這四個桿件的合成重心沿水平線移動。因此，這個系統也不需要平衡對重。但是這種臂架系統構造復雜，臂架受力情況不好，一般很少應用。3．無對重平衡法總結今天這次課，我們介紹了起重機變幅機構臂架自重平衡，主要講了3種平衡方式：尾重平衡法、移動重心平衡法、無對重平衡法，重點是：杠桿-擺動對重平衡法。課后同學們要及時復習，深入理解，牢固掌握。課后思考

Q1:實現臂架自重平衡的杠桿-