基于整体稳定性的全地面起重机偏心调整架与超起装置的相互关系

大型全地面起重机在超高的起升高度下作业时,臂架系统的稳定性成为决定其起吊能力的关键因素,安装偏心调整架及超起装置有助于提升臂架系统的稳定性。为了达到最佳的增幅效果,研究偏心调整架与超起装置的相互关系具有重要意义。以500 t全地面起重机塔式副臂超起组合臂架系统为研究对象,在考虑吊重、自重、偏载、风载荷与起升绳力共同作用时,采用ANSYS软件对其进行特征值屈曲分析与几何非线性屈曲分析,在此基础上研究了偏心调整架的撑杆长度、张开角度、变幅角度与超起装置的撑杆长度、张开角度、变幅角度之间的组合关系对组合臂架系统整体稳定性的影响规律,得到偏心调整架与超起装置最佳的参数组合,为工程实际提供参考。     

混合链式液压调平机构的受力分析

为了研究混合链式液压调平机构各构件的受力情况,基于牛顿-欧拉法建立了数学模型,在MATLAB软件中编写函数进行了工程实例仿真分析。结果表明:当臂架转角最小时,各液压油缸驱动力和各铰点约束反力均最大;各构件中以臂架受力最大,臂架各铰点约束反力中又以臂架和变幅液压油缸的铰点及臂架和机架的铰点这两处最大。分析结果可用于工程结构设计计算和液压元器件选型。     

全地面起重机超起拉索预紧长度对起重性能影响的研究

大吨位全地面起重机需安装超起装置以提高臂架承载能力。超起拉索的预紧对臂架性能有较大影响,预紧力大小由拉索长度决定。文中使用Hermite单元对超起拉索建模,建立带有超起装置的起重臂系统的有限元模型,研究了拉索预紧长度对起重性能的影响程度。计算结果表明,合理预紧的超起拉索可提高起重性能,但拉索长度过短时上下盖板的受力和稳定性将趋于危险状态。该研究可合理确定拉索长度,为超起拉索长度的控制提供理论依据。     

集装箱正面吊运机臂架系统的受力分析

为了研究集装箱正面吊运机臂架系统各构件的受力情况,基于复数矢量法和牛顿-欧拉法建立了数学模型,在MATLAB软件中编写函数并进行了工程实例仿真,分析了两种工况下俯仰液压油缸、伸缩液压油缸的载荷和铰点约束反力。结果表明:伸缩液压油缸全缩,俯仰液压油缸由全缩伸出至全伸过程中,在俯仰液压油缸长度最短时,俯仰液压油缸的载荷及基本臂与机架的铰点处的约束反力均最大;俯仰液压油缸全伸,伸缩液压油缸由全缩伸出至全伸过程中,在臂架长度达到最大时,俯仰液压油缸的载荷及基本臂与机架的铰点处的约束反力均最大。分析结果得到了基于ADAMS的仿真验证,可用于工程结构设计计算和分析及液压元器件选型。     

全地面起重机塔臂工况臂架受力规律研究

基于几何非线性梁理论,将全地面起重机各构件简化为梁单元,采用Matlab编程实现了对于全地面起重机塔臂工况臂架强度的计算。通过分析塔臂变幅角度和塔臂长度对臂架强度的影响,得到轴力、变幅平面内弯矩、回转平面内弯矩对臂架强度的影响程度,并对影响臂架强度的因素及最大强度发生位置进行分析,为全地面起重机塔臂工况下确定合理的起重性能提供可靠依据。     

全地面起重机塔臂工况臂架受力规律研究

基于几何非线性梁理论,将全地面起重机各构件简化为梁单元,采用Matlab编程实现了对于全地面起重机塔臂工况臂架强度的计算。通过分析塔臂变幅角度和塔臂长度对臂架强度的影响,得到轴力、变幅平面内弯矩、回转平面内弯矩对臂架强度的影响程度,并对影响臂架强度的因素及最大强度发生位置进行分析,为全地面起重机塔臂工况下确定合理的起重性能提供可靠依据。     

基于Workbench的海洋起重机臂架有限元分析

以10t-13m海洋起重机为例,对起重机臂架进行受力分析及计算;应用SolidWorks建立臂架模型并进行简化,以Workbench为工具进行静力学分析,得出臂架在最大工作幅度、最大工作载荷工况下的应力和变形,并得出臂架各铰点的载荷大小,为臂架结构设计、油缸设计、起重机刚度及动态载荷的计算提供了参考。     

运用响应面法的高空作业车臂架变幅三铰点位置优化

针对现有高空作业车臂架变幅三铰点位置优化中缺乏动力分析和对作业人员舒适度考虑的问题,以平台起升速度最小、起升加速度最小、起升高度最大,主臂油缸行程最短,起升动态过程中各节折臂与变幅油缸铰点应力最小为目标,各节臂变幅三铰点位置为变量,运用拉丁超立方抽样试验法和Kriging插值法建立响应面模型,基于遗传算法进行多目标优化。结果表明,此方法能得到较好的优化效果且与实际仿真结果误差较小,同时弥补了现有研究缺乏动力分析和对工作人员舒适度考虑的不足。     

虚拟技术在汽车起重机变幅机构设计中的应用

以QY20汽车起重机为研究对象,利用ADAMS软件建立了QY20汽车起重机变幅机构的虚拟样机,并对汽车起重机变幅机构的工作过程进行仿真,获得了变幅油缸中变幅力随时间变化的曲线.据此,以变幅过程中变幅油缸负载力波动值最小为目标,对变幅机构三铰点位置进行了优化.结果表明,优化后的铰点位置改善了变幅油缸活塞杆与吊臂相连铰点的受力状况,减少了对变幅液压系统的压力冲击.     

全地面起重机超起拉索对主臂受力影响研究

在深入研究了全地面起重机超起装置工作原理的基础上,将悬链线理论应用到了超起装置的设计中,建立了超起拉索的线形方程.基于此方程,在ANSYS中用抗弯刚度极弱的梁单元模拟了超起拉索,并建立带超起装置的臂架系统有限元模型,对整个超起臂架系统进行了几何非线性有限元计算.以吊臂整体应力和销孔局部应力为考查点,通过算例定量分析了超起拉索线形对主臂和超起拉索受力影响规律.     

基于弧长法的起重机伸缩臂架屈曲承载力分析

由于汽车或全路面起重机伸缩臂架的受力特点和构造特征将对伸缩臂架的承载能力产生不同的影响,为研究其影响机理和程度,采用非线性有限元法建立带有不同影响因素的伸缩臂架模型,基于弧长法对载荷-位移的非线性变形进行全过程跟踪仿真计算,分别得出材料的屈服强度、载荷偏心距、伸缩臂架节间搭接长度、变幅液压缸的支撑位置对臂架承载能力的影响度。结果表明:弧长法与有限元法的结合可作为分析伸缩臂架载荷-位移非线性变形屈曲问题的有效方法。而材料屈服强度、伸缩臂架节间搭接长度、载荷偏心距和变幅液压缸的支撑位置对伸缩臂架承载能力均有不同程度的影响。通过分析影响的变化规律,在设计时采取正确措施,可减小其影响,提高伸缩臂架的抗屈曲能力。     

The relationship between eccentric structure and super-lift device of all-terrain crane based on the overall stability

When the large all-terrain crane operated under ultra-high hoisting height, the stability of boom system became the key factor of the lifting capacity. The installation of eccentric structure and super-lift device could help to improve the stability of boom system. In order to achieve the best effect of growth, it was important to study the relationship between eccentric structure and super-lift device. The eigenvalue buckling analysis and geometric nonlinear buckling analysis were carried out by ANSYS for the combined boom system of 500 t all-terrain crane with tower jib when lifting load, dead weight, offset load, wind load and lifting rope force were considered. And then the influence rule of the combined relationship between the strut length, opening angle, amplitude variation angle of the eccentric structure and the strut length, opening angle, amplitude variation angle of the super-lift device on the overall stability of combined boom system was analyzed to obtain the optimum parameter combination of eccentric structure and super-lift device, which provides reference for engineering practice.

     

臂式斗轮堆取料机俯仰液压系统功能分析

臂式斗轮堆取料机俯仰装置通常采用液压缸驱动悬臂的俯仰运动,使得悬臂、悬臂带式输送机、配重平衡系统及斗轮在俯仰运动过程中能平稳升降。臂式斗轮堆取料机俯仰液压系统通常有多种设计,本文对常见的一些液压系统的设计原理进行了简要的分析,以便于臂式斗轮堆取料机俯仰驱动液压系统的设计、维护与使用工作。     

基于交互式决策算法的轮式起重机变幅机构铰点优化

以变幅液压缸、转台、吊臂受力最小,起升高度最大为目标建立轮式起重机变幅机构3铰点的数学模型。采用交互式决策算法进行优化计算,引入满意度和总体协调度的概念,避免了目标权重系数人为确定的任意性,并可实现决策者与系统模型之间信息的反复交换,使优化结果不断地向决策者的要求靠近,进而从一系列局部最优解中选出相对最优解。经过优化,改善了变幅机构的受力性能,为以后变幅机构的设计改进提供了依据。     

基于ADAMS的移动式救援升降梯变幅机构优化

以深度救援用移动式升降梯变幅机构为研究对象,借助Pro/E建立的三维模型获取各部件质量属性,利用动力学仿真软件ADAMS,采用OPTDES非线性二次规划计算方法,以变幅油缸力最大值最小化和油缸最大伸长长度最小为优化目标。优化后的结果表明,铰点位置的变化改善了油缸的受力状况,缩短了油缸最大伸长长度,提高了装置整体性能。     

折臂式随车起重机变幅机构动力学仿真分析

以某折臂式随车起重机为研究对象,建立其变幅机构力学模型,并对其动臂油缸受力情况进行分析研究。运用Pro/Engineer和ADAMS软件建立样机模型,求得动臂油缸受力,从而确定折臂式随车起重机液压系统的系统压力,并为其整个工作机构优化设计提供理论依据。     

集装箱正面吊变幅机构的铰点位置优化

集装箱正面吊变幅机构是正面吊大臂举升机构的核心,其变幅铰点位置的确定直接影响到整机的性能。通过对变幅机构受力特性的分析,以变幅油缸最大负载最小及变幅液压系统液压冲击最小为优化目标,建立变幅机构三铰点数学模型,采用分层排序法处理多目标问题的优化,利用Matlab粒子群算法对变幅铰点位置进行优化,结果表明优化后的铰点位置提高了正面吊整机性能,为变幅机构参数设计和改善提供了重要依据。     

河道探测车变幅机构的优化设计

对河道探测车变幅机构进行了运动和受力分析,以变幅过程液压缸的压力和探测臂危险截面的弯矩为目标函数,建立了变幅机构三铰点多目标优化设计数学模型.通过优化分析,获得了变幅机构三铰点位置的优化设计参数,优化后变幅过程液压缸的最大工作压力和探测臂危险截面的最大弯矩值与优化前相比分别降低了32%,7%,有效地改进了原始设计,减小系统的压力损耗,提高了整车作业效率.     

含过约束力偶的少自由度并联机构的受力分析

少自由度并联机构常常含有过约束,受力分析时就会出现静不定问题。对静不定机构进行受力分析时,为求出全部的未知量不仅要建立所有构件的力和力矩平衡方程,还要建立相应的补充方程。以含有过约束力偶的2次静不定的4-UPU并联机构为例进行受力分析。得到机构的自由度和位置反解。通过列出构件的力、力矩平衡方程和补充方程求解4-UPU并联机构处于某一位置姿态时的运动副约束反力以及与作用在机械上的已知外力和各构件的惯性力相平衡的主动力,并给出主动力和主运动副约束反力的一组数值计算结果。在分析时把运动平台与分支连接处的运动副拆开作为主运动副。首先,通过部分力和力矩平衡方程,以及补充方程确定主动力和主运动副的约束反力。然后,从上向下逐一考虑各构件的平衡,利用剩余的力、力矩平衡方程求解其他运动副的约束反力。即该方法在受力分析时能够实现部分力解耦。过约束分为过约束的力和过约束的力偶,该原理可以推广应用于其他的静不定并联机构,其中包括机构含过约束力的情况。     

68m登高平台消防车折叠臂变幅机构优化分析

本文针对68m登高平台消防车折叠臂1、2号臂变幅机构建立力学模型,确定其优化目标函数,并进行优化设计。该变幅机构不但要满足臂架运动轨迹的要求,而且其变幅液压缸在臂架变幅过程中压力峰值最小,液压缸的压力变化梯度小。该优化结果实际应用表明合理、可靠,能够满足工程实际的要求。