臂架自重平衡系统的优化设计

本文以门座起重机的刚性四连杆组合臂架平衡系统为对象,以不平衡力矩和对重重量最小为目标函数,建立相应的优化设计数学模型,并用SUMT算法求解。算例表明,采用优化设计方法,能使变幅功率减小,取得较为理想的设计结果。     

基于模态综合法的起重机臂架模态特性分析

为了研究起重机组合臂架的计算模态特性以及变幅时由于几何形态的变化导致模态特性的动态变化,依据空间有限元法,采用Euler-Bernoulli梁单元建立门座起重机组合臂架的有限元模型;采用一种多子结构系统的模态综合法对臂架进行模态分析,研究了变幅时臂架的几何关系,最终得到起重机臂架的模态特性以及变幅时模态特性的动态变化过程。文中所述分析方法对于门座起重机这种特殊的组合臂架结构的结构设计和安全评估有一定借鉴意义。     

门座起重机四连杆臂架变幅多体动力影响研究

以变幅四连杆系统各杆为刚性体,建立变幅过程多体动力学矩阵方程,推导其加速度和变幅惯性阻力,并与起重机设计规范已经考虑的变幅阻力进行比较分析,揭示了变幅阻力对变幅驱动机构的影响,为门座起重机变幅驱动机构设计提供参考。     

门座起重机四连杆臂架系统Excel辅助设计程序的研究与开发

通过研究门座起重机四连杆组合臂架系统各构件之间的内在关系,推导出象鼻梁头部位置与臂架倾角之间的关联函数,利用Excel办公软件将其编制成计算程序,计算出在全幅变幅过程中象鼻梁头部的运行轨迹及水平落差,辅助图解法进行组合臂架的优化设计。     

门座起重机变幅速度和水平位移轨迹的摄影测量

门座起重机的臂架变幅速度和荷重水平位移偏差,对机构的使用性能与选择变幅机构驱动电动机功率,都影响很大。在设计门座起重机时,通常用作图法、解析法或优化设计法确定臂架系统的几何尺寸,并进行必要的修正,使变幅过程中吊钩的运动轨迹尽量接近水平。     

活配重在专用装卸机械上的应用

起重机械的活配重是用来平衡臂架系统在变幅过程中的重心位置变化的,它主要用于门座起重机及部分浮游起重机上,因为这些机械的变幅机构属于频繁工作的机构,其负荷持续率(JC)值常达40%以上。为了改善变幅机构     

基于非线性输入的门座起重机匀速变幅实现方法

针对门座起重机臂架吊点变幅速度非线性变化的特点,采用逆向控制方法,提供了一种基于变幅电机非线性输入的门座起重机匀速变幅实现方法,利用Matlab提炼出变幅电机驱动速度与工作幅度的函数关系,在PLC控制下,通过工作幅度内变幅电机转速的非线性变化,实现臂架头部吊点的匀速运动。应用实践表明,采用匀速变幅的门座起重机具有工作效率高、操控性好、稳定性强等优点。     

臂架起重机的安全装置和安全措施

臂架起重机的种类很多,日本工业标准JIS B 0135列出的臂架起重机就达13种。本文研究其中有代表性的型式,包括常用于港口装卸的四连杆变幅式,常用于钢结构装配工厂和造船厂的臂架摆动式与绳索平衡变幅式,以及用于工业与民用建筑的塔式起重机。1.各类臂架起重机的特点(1) 四连杆式臂架起重机如图1所示,     

一种新型柔性自动补偿式五连杆组合臂架系统

四连杆组合臂架结构历史悠久,广泛应用于起重装卸领域。现有技术的结构形式为钢丝绳在组合臂架结构头部绕过共轴线的多个滑轮后绳中心线共面下垂连接吊重。吊重在起重机工作过程中受变幅、回转加减速等因素影响,摆动严重。现阶段港口日趋发展,对吊重装卸过程中的平稳性要求日益提高。针对上述问题,创造性的设计一种新型柔性自动补偿式五连杆组合臂架系统,在四连杆之外添加一段刚性杆和一段柔性补偿钢丝绳索,将共轴线的出绳滑轮变为同一水平面非共轴线空间布置,实现钢丝绳末端空间立体交错斜拉吊重,为抑制货物摆动提供水平力,达到防摇目的,实现变幅、回转等工况下吊重的平稳性。系统中的刚性杆和柔性补偿绳索跟随系统自身的运动而运动,无需额外添加任何动力。为起重机新型连杆式组合臂架系统设计提供新技术,并为已制四连杆组合臂架结构起重机提供了安全、经济的改造新方案。以40t-37m港口装卸用门座式起重机传统四连杆组合臂架系统模型改造计算给出实例,MATLAB遗传算法求解出最优解,验证了该技术的实用性。     

基于ANSYS的四连杆臂架系统全幅度应力分析

门座式起重机四连杆组合臂架系统由于几何参数较多,变幅过程中受力情况复杂,采用ANSYS软件进行手工分析每个工作幅度的受力情况过程繁琐,模型装配及加载消耗的时间较长,且容易出错。针对上述问题,在ANSYS环境下利用APDL语言编写宏程序,实现了四连杆组合臂架系统在所有幅度下的自动装配、加载和分析,并提取仿真输出参数和结果,绘制出了各构件结构应力——幅度变化曲线,全面分析了各构件在各个工作幅度的下受力情况。以MQ2535门机为例分析验证了该方法的实用性,为门机四连杆臂架系统的自动化分析提供了一种新思路。     

基于MATLAB的起重机四连杆结构瞬时角度计算

四连杆结构设计是门座起重机设计工作的主要内容。本文通过推导门座起重机的四连杆结构的几何关系建立了非线性方程组,并基于MATLAB完成求解,得到四连杆结构中的象鼻梁、臂架和大拉杆构件与水平面的瞬时夹角,为建立四连杆结构的空间杆系模型提供初始数据;同时,按照四连杆结构的变幅位置对应计算结果完成了图形显示,方便设计人员进行数据分析。     

基于ADAMS的四连杆门座机臂架平衡重系统的分析

应用ANSYS和ADAMS软件建立了四连杆门座机臂架平衡重系统的刚柔耦合模型,根据设计工况设置了虚拟样机的仿真工况。仿真结果显示,所设计的门座起重机的臂架平衡重系统满足设计要求,并且表明,基于ADAMS的刚柔耦合分析对于起重机设计具有重要的参考价值。     

门座式起重机回转支承外齿轮轮齿修复工艺

正门座式起重机传动装置主要由行走、回转、起升和变幅机构组成。其回转机构中,回转支承外齿轮连接机房与臂架系统、内圈连接转柱与门架,回转马达驱动门座式起重机上部回转。本文在分析门座式起重机回转支承外齿轮轮齿断裂原因的基础上,阐述其修复工艺。门座式起重机回转支承外齿轮如图1所示。1.轮齿断裂原因门座式起重机起吊重物时,其回转支承外齿轮承受较大的轴向、径向载荷和倾覆力矩,     

门座起重机新型变幅机构的探讨

为了提高门座起重机的装卸作业效率,除可提高各机构的工作速度以外,还应从保证机构的运转平稳性、吊钩停点准确,同时能降低功率消耗等方面着眼进行改进。在设计变幅机构时,应保证吊钩能尽量水平地运行,并且采用活对重以平衡臂架重量和货物重量。保证吊钩在变幅时水平移动的方法有绳索补偿法和组合臂架法两大类。绳索补偿法的优点是构造简单、臂架的自重轻;缺点是钢绳的磨损严重,在小幅度时钢绳放出量较大,引起     

门座起重机变幅轨迹的测定方法

门座起重机臂架系统在整个变幅过程中应使悬吊物品的运动轨迹尽量接近水平线。文中提出了悬吊物品水平轨迹的两种测量方法：摄影测量法和经纬仪测量法。并重点介绍了经纬仪测量的基本方法。根据测得的数据绘制了空钩和物品的变幅水平位移轨迹。通过对四连杆铰接组合臂架系统承载后，在最大幅度时的弹性变形累计在象鼻梁前端的变位量与实测空载和满载变幅水平轨迹曲线在最大幅度时的变位量差值进行对比，说明经纬仪测量法是实用的。     

独臂架门座式起重机变幅滚筒增加低速轴安全制动器的应用

本文叙述独臂架门座式起重机变幅机构的工作原理,分析常规变幅机构,即在减速箱高速轴端的两侧安装两个高速轴制动器实现臂架变幅机构的制动。这种设计存在臂架坠落的重大安全隐患,对此提出了相应的解决方案。     

平衡滑轮补偿臂架系统的设计

用平衡滑轮补偿的单臂起重机是水平变幅起重机的一种。它与四连杆起重机相比,虽然臂架下面的空间有所减少,最小幅度也大一点,但它的水平性可接近四连杆起重机,而变幅时速度变化比较小。它的主要优点是构造简单,可使臂架系统的重量减轻30%左右,因而用钢量少,造价便宜,加工的工艺性也比四连杆式好。从钢丝绳的磨损来看,它比用滑轮组补偿好。由于它具有这些优点,近年在大起重量、大幅度的高架起重机里应用得越来越多。     

四连杆变幅机构货物水平波动差值的计算

本文对四连杆组合臂架变幅机构工作过程中货物水平波动情况的分析指出,计算水平波动的差值时必须计及起升机构钢丝绳补偿过程的影响。在一台25t门座起重机上进行的实测证明了这一点。     

臂架可放倒的齿条刚性变幅单臂架门座起重机

参照船厂单臂架钢丝绳变幅门座起重机,设计开发了一种臂架可放倒至地面的齿条刚性变幅单臂架门座起重机。在无需加大变幅机构和起升机构功率,无需对变幅机构和起升机构作特别修改的前提下,设计一种专用起升钢丝绳冲顶装置,很好地利用起升钢丝绳的冲顶功能,通过起升钢丝绳拉起臂架,从而使起升机构代替变幅机构实现臂架放倒至地面,实现臂架头部滑轮的快速维修,提高港口码头的生产率,同时充分论证了该方案的可行性与可操作性。     

学术活动

湖北省机械工程学会于八月二日至三日在武昌湖滨小楼举行传动学术论文报告会。湖北建工学院、水运工程学院、第二汽车厂、湖北液压件厂的代表在会上宣读了:齿轮一连杆组合机构精度分析、精确运动分析与综合,门座起重机四连杆变幅机构的