回转起重机吊重摆振的动力学模型与控制

为研究回转起重机回转作业中吊重的摆振特性,寻求抑制吊重摆振的控制方法,将回转起重机工作装置等效为开链机械手的形式,采用机器人动力学方法建立吊重摆振的动力学模型,提出了基于最优调节器理论的控制方案用以抑制回转作业中的吊重摆振.该方案通过1个切换开关将2个最优调节器结合起来分别控制吊重在回转运动中的切向摆振和到达目标位置后的摆振.研究结果表明,该控制方案可以实现吊重在回转运动中摆振最小,在到达目标位置后迅速静止的控制目的,具有良好的摆振抑制效果.     

回转起重机吊重振的动力学模型与控制

为研究回转起重机回转作业中吊重的摆振特性，寻求抑制吊重摆振的控制方法，将回转起重机工作装置等效有开链机械手的形式，采用机器人动力学方法建立吊重摆振的动力学模型，提出了基于最优调节器理论的控制方案用以抑制回转作业中的吊重摆振。该方案通过1个切换开关将2个最优调节器结合起来分别控制吊重在回转运动中的切向摆振和到达目标位置后的摆振，研究结果表明，该控制方法可以实现吊重在回转运动中摆振最小，在到达目标位置后迅速静止的控制目的，具有良好的摆振抑制效果。     

起重机带载行驶状态下吊重摆振冲击系数研究

基于第二类拉格朗日方法建立了伸缩臂履带起重机直线行驶时吊重摆振的非线性动力学模型,分析了不同加速度及吊重绳长对吊重摆角的影响,求解出不同加速度下钢丝绳的拉力,给出了由吊重摆振引起的水平惯性力冲击系数及垂直惯性力冲击系数。分析结果为起重机设计时由吊重摆振引起的载荷计算提供参考。     

全地面起重机组合臂架复合运动的动态特性研究

为了准确描述全地面起重机组合臂架结构复合运动的动态特性问题,利用APDL语言编制典型全地面起重机组合臂架系统瞬态动力学分析的参数化处理程序,采用MPC184单元对组合臂架各构件之间的连接进行模拟,对组合臂架进行自动建模、加载和求解。以典型的全地面起重机组合臂架为例,研究了组合臂架变幅与回转复合运动的动态特性,获得变幅副臂吊点位置的位移、速度以及回转中心处支反力的变化规律,并与刚体动力学分析结果比较。研究结果表明,全地面起重机组合臂架系统复合运动的动态特性分析结果符合起重机的真实运动规律; 基于APDL参数化建模实现了全地面起重机柔性组合臂架系统复合运动动态特性的高效仿真分析。     

不同参数对塔机吊重摆角和塔身结构振动的影响

针对塔机结构振动特性的研究虽然已取得了丰硕的成果,但是很多文献把塔机结构当作刚性结构来研究,或者未考虑塔机的加速度对吊重摆角的影响,针对塔机在提升与回转耦合运动下结构振动和空间摆角特性研究的文献则更少。针对塔式起重机的非线性运动易引起结构振动的问题,为了探究其运动规律,在塔式起重机提升与回转耦合运动下,对塔机结构的振动特性进行了理论推导和仿真研究。首先,采用运行特性、物理关系和梁挠度理论,提出了一种塔式起重机位移模型(从加速到恒速再到减速);然后,根据拉格朗日和空气阻力理论,推导了塔式起重机的动力学模型;最后,根据实际塔式起重机的结构和运动特点,设计了实验塔机,利用实验塔机搭建了测试平台,通过吊重的空间摆角实验过程验证了耦合运动模型的有效性,研究了不同的提升加速度、回转加速度和初始摆动角度对非线性耦合运动下吊重的空间摆角和塔身振动的影响。研究结果表明：回转加速度对塔身结构振动和空间摆角有显著影响;提升加速度对塔身结构振动和空间摆角的影响很小;当提升加速度为0.01 m/s²时,摆角θ有最小值;当任意初始角度不小于0.2 rad时,初始角度对塔身结构和摆角振动影响较...     

液压履带起重机工作装置的机器人动力学模型

建立了液压履带起重机工作装置的机器人动力学模型 ,该模型能够反映起重机进行回转、变幅和起升作业时 ,工作装置和吊重的动态行为。采用机器人动力学方法推导出系统的动力学方程 ,并用数值方法加以求解。最后 ,利用计算机仿真的方法 ,对起重机回转运动和变幅运动进行了仿真     

基于输入整形的回转式起重机吊摆系统防摆控制器的设计与分析

针对回转式起重机吊摆系统的摆动特征,设计了适合吊摆系统的ZVD输入整形防摆控制器,并在MATLAB/Simulink环境中对基于输入整形防摆控制器的吊摆系统模型进行了回转及俯仰运动的仿真分析。通过整形前和整形后系统在相应运动情况下吊重摆动幅度的对比,验证了输入整形防摆控制器在抑制海上集成转载平台起重机吊重摆动方面的有效性。     

动臂式起重机吊重变幅摆动系统动力学分析与仿真

为研究动臂式起重机变幅工况、吊重偏摆和振动特性,寻求抑制吊重摆动的方法,基于等效元素集成法,建立了变幅系统吊重摆动的动力学模型,并利用MATLAB和SIMULINK进行动力学方程求解和运动仿真。结果表明,变幅角度直接影响吊重偏摆角度,变幅运动影响吊重振动幅度,吊重摆动周期只与变幅系统结构有关,为研究吊重摆动的控制问题提供了理论依据。     

汽车起重机动力学分析与吊运回转策略寻优

以汽车起重机为研究对象,以吊运回转策略寻优为目标建立汽车起重机动力学模型。利用两方向摆角实测数据与模型Simulink仿真结果进行比对,印证理论分析模型的正确性。基于所建立动力学模型,以实测数据拟合为基础,针对不同的吊运回转曲线策略(等加速曲线、三角函数S曲线,以及五次多项式拟合曲线)进行横向比对分析,并对S曲线和五次多项式进行四阶-五阶Runge-Kutta法插值计算,研究结果表明采用五次多项式的吊运回转策略可使回转吊运过程吊重摆角达到最小。     

伸缩臂履带起重机回转时臂架应力状态分析

伸缩臂履带起重机在回转过程中,由于吊重的摆动,回转产生的离心力以及起停时产生的惯性力,会产生附加的冲击载荷,从而影响臂架的应力状态。通过建立刚柔耦合的整机动力学模型,在RecurDyn里面对伸缩臂履带起重机的回转过程进行动力学仿真,得到回转加速度和质量对臂架应力状态的影响,为起重机设计提供依据。     

全地面起重机多体动力学仿真平台研究

基于目前全地面起重机动力学计算困难的现状,结合多体系统动力学理论,利用MATLAB编写全地面起重机动力学仿真平台.对全地面起重机的结构进行分析,简化出合理的动力学模型,并将仿真结果与ADAMS动力学软件仿真结果比较.通过结果对比及误差分析,证明此动力学仿真平台仿真结果正确可靠,可以作为全地面起重机结构设计的参考依据.     

面向大型吊装的三维仿真系统

移动式起重机被广泛地应用在快速发展的桥梁建设、核电、风电、海洋工程、石油化工等行业的建设项目中.事实上,吊装工程师是基于需求、紧急程度和优先级程度来管理和使用移动式起重机,移动式起重机必须要在某个地方,在指定时间内完成它的工作任务.因此,为了降低风险、节约成本、缩短项目周期,这就要求吊装工程师制定一个安全、高效、经济的吊装方案.但是传统的手工迭代式做法非常低效,难以满足当前复杂而大型的吊装工程要求.为此,研发了一款面向大型吊装的三维仿真系统,该系统包含吊装设备及作业环境建模模块、吊索具计算模块、起重机选型模块、起重机参数化建模模块、吊装仿真模块、计算书和CAD图输出模块以及数据库管理模块.最后以石化的一个实际案例验证系统的有效性并展示其主要特点.     

起重机安全评估中宏观检测方法探究

宏观检测是在役起重机械安全评估工作中的一项重要工作,是对起重机械现状最直接、客观的判断。不同于使用单位对起重机的日常巡检,宏观检测较日常巡检更细致,更精确,也是更直观的体现起重机整体安全状态的一种检测方式。宏观检测的工作内容比较繁琐,涉及到设备关联人员、设备档案综合管理、设备自身安全状态、设备使用环境等评估项。确定切实有效的宏观检测方法可以为起重机安全评估工作提供有力的支持。文章根据实际检验案例,提出门式起重机整体安全评估工作的宏观检测方法。     

Anti-swing control for 2-D under-actuated cranes with load hoisting/lowering: A coupling-based approach

In this paper, we present a coupling-based anti-swing control for 2-dimensional (2-D) under-actuated cranes with load hoisting/lowering, which achieves precise trolley positioning, accurate load hoisting/lowering and efficient load swing suppression. Compared to the existing methods for cranes with load hoisting/lowering, this paper introduces a novel composite signal which enhances the coupling behavior between the actuated and under-actuated variables. Then, based on this signal and its derivatives, we constructed our controller without linearization or approximation operations to the original nonlinear crane model. In addition, some common assumptions related to the rope length and original model among existing works are further relaxed in this paper. Last, we provide numerical simulation results to validate the feasibility and effectiveness of the proposed controller.     

液压起升机构的非线性动力学研究

通过建立一个较完整的液压起升机构在起升作业时间的非线性多自由度动力学模型,采用自适应步长的四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ法,求解系统非线性动力学方程组,并对吊重瞬间离地起升这一典型工况进行动态仿真。另外,着重分析起升机构液压系统和机械系统的动态特性,为液压起升机构的设计提供了理论依据。     

工程起重机监控的缺陷与创新

针对起重机监控存在司机无法判断提升滑轮组是否处于垂直状态,以及抬吊时要由吊装指挥者,依据监视被吊重物姿态变动者提供的信息指挥司机操控,既不及时又不准确,介绍一种在起重机上装设吊重摆角检测装置与抬吊风险协同方无线传输装置的方案,届时司机可知已知彼依据屏幕上显示的实时吊重摆角操纵,实现垂直吊装;依据显示的实时吊重载荷比值操纵,实现载荷的正常分配。     

22000t桁架拱形门式起重机整体吊装施工技术

22 000 t门式起重机现场安装采用多锚点双直立塔架集群液压穿心千斤顶整体提升吊装到位。文中对其重点吊装施工技术进行了描述,对于超大吨位特大型门式起重机吊装技术研究具有一定的参考价值。     

广东省冶金起重机械质量状况与对策分析

冶金起重机是一种比较特殊的特种设备,在使用过程中有高风险性,因此有必要对它从设计至报废的全过程（包括设计、材料、制造、安装、使用、改造、检验）实施监管,本文试从以上几个方面进行探讨,以期从根本上减少它的安全事故。     

基于RBF神经网络的门式起重机故障诊断系统的研究

门式起重机是港口码头、铁路集散中心常见的大型吊装设备,为了避免其发生故障影响工程作业的效率和进度,有必要对门机进行实时监控并对其发生的故障进行诊断和预测.探讨了基于径向基函数（RBF）神经网络的门机故障诊断系统,针对门机的几种常见故障进行诊断,结果表明该方法切实可行.