[发明专利]支点漂移法

说明书

本发明创造提供一种使用支点漂移达到动态平衡的方法。其分析如下： 

如附图1所示，物件①横向放置在物件②的顶部，物件①的左边部分L1与右边部分L2等重等长，物件1处于平衡状态。 

如果工作需要将物件1的右边部分L2延长数倍，如图中虚线所示，则物件①的重心将会偏移到物件②的顶部支撑点之外，失去平衡状态，为了保持物件①的平衡常用的方法是在物件②的左侧配置一个重物③，使物件1两边的力矩相等来获得平衡，如附图2所示。 

如附图2所示物件①只能获得特定状态下的平衡，如果在物件①的右侧吊上一个不确定位置不确定重量的物体，如附图3所示，物件①将会处于一种非常难于控制的不平衡状态。 

本发明创造提供的方法见附图4。 

在附图4中，物件①的平衡支点是一个向下的弧形A1，配重物的支点是一个向上的弧形A2。物件①处于一个静态的平衡状态。其重心支点落在弧形A1表面的a点，配重物的支点落在弧形A2表面的c点 

当外部条件干涉时，例如在物件①的右侧吊上一个不确定位置不确定重量的物体，如附图4中虚线所示。在物件1右侧的力矩增加时，物件①会向右下倾斜，其结果是物件①的重心支点向右移动落在b点，配重物支点向左移动落在d点，也就是物件1的右侧力臂长度减少，而左侧力臂长度增加。支点移动的距离取决于吊挂重物的重量和位置。 

由于吊挂重物的重量和位置可以是不确定的，物件①的重心改变是动态的，使用本方法的支点移动也是随之而变化的。故将本发明创造提供的方法称之为支点漂移法。 

支点漂移法所使用的弧形支点实际上是沿圆弧表面排列的若干支点集合。圆弧形③或④表面可以根据需要设计为任意形式以及确定任意支点数。例如附图5所示。 

实施例：本发明创造提供的支点漂移动态平衡方法，可用于起重设备工作中设备重心随机变化时，使其支点自动漂移随时达到新的平衡，从而保证设备安全。以下以塔吊为例。 

在现有技术领域中，塔吊是建筑行业广为使用的一种起重设备，如附图6所示。 

附图6中①是为了整个吊臂保持平衡而装配的配重，②为配重平衡臂，③为塔顶，用于固定配重臂和起重臂；④为塔身升降装置，⑤为起重臂，⑥为吊物行走小车，⑦为塔身。 

在静止不工作状态下，整个塔顶的重心可能处在塔身的顶部。而当工作状态下吊物行走小车的吊钩会吊起一定的重物并在起重臂上移动，原先的重心就会随机沿塔臂方向移动。随时都可能发生不平衡而诱发塔吊倾倒。 

将支点漂移法应用于塔吊，如附图7所示。 

在附图7中，②为配重平衡臂，③为塔顶，⑤为起重臂，⑦为塔身，⑧为塔顶底座，图A为塔顶底部放大。 

在附图7中实线表示塔吊的吊臂处于静止的平衡位置，其重心在圆弧形底座相邻A，B两点间。 

当起重臂吊起重物时，起重臂力矩增加，吊臂会产生前倾，重心也随之而移到B，C两点间，(在附图2用中虚线部分表示)。支点向前(起重臂方向)移动；移动的结果是起重臂长度减少，配重臂长度增加，如果此时配重臂增加的力矩能够与起重臂增加的力矩相抵消整个吊臂将平衡在一个新的支点上(B，C两点间)。如果尚不能平衡，则支点会继续前移，最终平衡在另一个新的支点上，例如C，D两点间。 

如果此时卸掉重物，由于配重的原因吊臂会产生后倾，最终会平衡在最初的支点(A，B两点间)。 

由于塔吊工作时重心的变化会产生力矩的变化，而力矩的变化会同时形成支点的漂移，支点的漂移会调节起重臂与配重臂长度的比例从而达到新的平衡。 

在实际应用中可以同时将支点漂移使用于配重悬挂，得以获取更大的力臂调整范围。如附图8所示。 

在附图8中，①为使用了支点漂移方法的配重装置。图C为塔顶底部结构，图D是配重物悬挂部位放大图。 

而图D部分表示出在配重臂上设置了一个向上凸起的圆弧⑨，⑩为配重物支架。当吊臂吊起重物或向前移动重物时，塔顶底座的支点会向前漂移，在图D中虚线部分所示配重物在配重臂上的支点会同时向后移动，产生了配重物在配重臂上的支点漂移；其结果是使吊臂实际长度缩小，而同时配重臂实际长度增加，加快了支点漂移的效果增加了支点漂移的调节范围。 

综上所述，支点漂移法可以使塔吊工作时随重心随机变化而产生的支点漂移来达到一个新的平衡方法。支点漂移法也可以适用于任何工作重心随机变化而需要调整支点的场合。以下是附图说明。 

图1是静止物件平衡示意图；图2是有配重的静态平衡示意图；图3是物件平衡动态示意图；图4是支点漂移法动态示意图；图5是支点漂移法园弧形支点的举例示意图；图6是塔吊结构示意图；图7是塔吊塔顶底部支点漂移示意图；图8是塔吊配重悬挂使用支点漂移法示意图。