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堆垛机自由起升缸屈曲稳定性分析
张志宇
（浙江诺力机械股份有限公司，浙江长兴313100）
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摘要：堆燥机自由起升缸的稳定性对整车的使用安全有重要影响。对自由起升缸的线性届曲分析发现，活塞杆的临界失稳压力不满足油缸的负载使用要求，提出了提高临界压力的改进措施。通过线性层曲失稳分析，得出改进后的自由起升活塞杆临界失稳压力提高到130KN，满足使用要求。
关键调：起升缸；安装方式；层曲；稳穗定性
堆垛机自由起升缸是门架系统的重要组成部分，在工作过程中主要承受压力作用。而随着仓储货架往高处发展的趋势，当起升高度为12m时，自由起升缸全部伸出时的总长为4.068m，行程为 1.96m，因而整个自由起升缸可认为是细长杆。若自由起升缸承受压力超过临界压力，油缸容易屈曲变形而引起事故。考虑到自由起升缸变截面结构以及复杂圆角的影响，因而不宜采用欧拉公式对其进行稳定性校核，并且变截面失稳的微分方程是非常系数微分方程，求解困难！。对于变截面失稳，常见的计算方法有变截面参数加权法、最小截面形状系数法、能量法和有限元分析法等。本文采用有限元分析法，对自由起升缸全部伸出状态进行线性届曲分析，为自由起升缸的设计安装提供了依据，
1线性屈曲分析基础
线性届曲分析是以特征值为研究对象，特征值是理想线弹性结
构的理论曲强度，面特征值方程又决定了结构的分歧点[3]。尽管线性屈曲分析会产生非保守的结果，但因其计算省时，并可预先知道自由起升缸的屈曲模型形状，因面本文采取线性届曲分析对堆垛机自由起升缸进行失稳分析。线性届曲分析的目的就是寻找分歧点，方程如下：
([]+[s)[)=0
B
6 5
4 3 2
1-下横梁；2-自由起升缸3-中横课：4-门架立柱：5-上横巢;6-链条安装座
图1堆垛机自由起升缸安装方式
作者简介：张志宇（1979.8-），男，籍黄浙江省，本科学历。万方数据
(1)
S
-1-27 85 8.1755 253.075236.050157 0.025079 Mir
图2自由起升缸有限元网格划分
15-1-279:0
0-17924 0.1536
128
76816 0.051211 0.025605
(a）一阶模森 485H
1-2780 0.07574 0.025249 Min
(d）四阶模态
(b）二阶模态
-27.9:02 O.22472Ma3
01997 049938 0.024969
（e）五阶模态
图3前六阶模态失稳分析
1243 099453 0.07459 0.049726 1.024863 OMin
(c）三阶模态
224 17629
025184
(f）六阶模态
上式中[K)为刷度矩阵;[S]为应力刚度矩阵;入为待征值(载荷因子）；中为屈曲模态形状系数，代表了届曲的形状，但是不能得到幅值。从上式方程中求解得到的入(特征值)乘以施加的载荷就是届曲的临界载荷。
2堆垛机自由起升缸失稳分析
堆垛机自由起升缸安装方式如图1所示。其中内门架由下横梁