液压挖掘机工装轨迹的PID仿真技术

本文在液压挖掘机机、电、液控制系统的数学建模,工装轨迹运动学分析的基础上,利用数字PID技术,实现了挖掘机工装轨迹的自动控制,并利用MATLAB实现了计算机仿真技术研究。通过仿真结果,进行了动臂、斗杆理想曲线和实际输出曲线的比较,证明了PID控制技术的可行性。     

多吊点水平臂起升平面外整体稳定性分析的精确递推公式

运用考虑二阶效应的梁单元刚度阵，导出运用于任意多吊点塔式起重机水平臂起升平面外整体稳定性分析的精确递推公式，形式简单，便于应用。     

对称双拉绳作用下起重机吊臂起升平面外稳定性分析

通过几何非线性分析,建立起重机吊臂在对称双拉绳引起的空间双非保向力作用下的临界失稳挠曲微分方程,引入边界条件获取吊臂起升平面外失稳特征方程。通过将计算结果与ANSYS有限元分析结果进行对比,验证该方程的正确性;并通过给定参数特殊值,证明该方程与GB/T 3811—2008《起重机设计规范》中吊臂在单拉绳作用条件下平面外失稳特征方程的一致性;通过探讨两对称拉绳张角对吊臂起升平面外稳定性的影响,发现吊臂在对称双拉绳作用下的平面外稳定性远高于单拉绳作用。     

塔机三杆式附着结构杆件内力的解析表达

为了解决塔式起重机三杆式弹性附着装置的内力计算问题,本文应用平衡力矩法推导了三杆式附着结构在一般非对称安装条件下杆件内力计算的显式解析公式,得到了附着装置各方向解耦的支撑刚度,并得到了其退化为对称结构时杆件内力及支撑刚度的解析表达。运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了本文计算方法的正确性和有效性。     

塔机双侧四杆式超静定附着结构内力的精确解

为了解决塔式起重机双侧四杆式超静定弹性附着装置的内力计算问题,本文应用力法推导了这种超静定附着结构在一般安装条件下杆件内力计算的显式精确解析公式,得到了附着装置各方向解耦的支撑刚度,进而得出了在对称安装条件下该附着装置的杆件内力和支撑刚度解析计算公式。运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了本文计算方法的正确性和有效性。     

动臂式塔机结构参数化计算分析平台LUSPAP的构建及实现

针对工程中常用的各类格构型动臂式塔机结构的力学建模及计算分析,开发出基于成熟有限元软件并融合国内外起重机设计标准的,交互式参数化动臂式起重机结构计算分析平台LUSPAP系统.该系统主要由建模前处理、有限元计算、后处理输出等3大部分组成.前处理通过Visual Basic和Visual Fortran进行几何图形库与材料...     

Bernoulli-Euler梁横向振动固有频率的轴力影响系数

给出了考虑轴力对于Bernoulli-Euler梁横向振动固有频率影响系数的高精度表达式。与动力刚度法推导等截面梁自由振动分析的动态刚度阵不同,首先获得承受常轴力的Bernoulli-Euler梁横向自由振动微分方程的通解,并通过位移边界条件消去待定常数,得到精确形函数;使用有限元方法,建立了使用精确形函数表达等截面Bernoulli-Euler梁动态刚度阵的微分格式,该微分格式精确刚度阵与动力刚度法得到的刚度阵完全一致。仿照Timoshenko对压弯梁静态挠度表达中取用轴力影响因子的方法,提出了Bernoulli-Euler梁横向振动固有频率的轴力影响系数表达式,结合Wittrick-Williams算法和动态刚度阵证明了当轴力在±0.5倍第1阶欧拉临界力之间变化时,轴力影响系数表达式最大误差不超过2%,且随固有频率阶次的提高,误差越来越小。     

具有伸缩液压缸的起重机伸缩臂之整体稳定牲

起重机伸缩臂通常由多级不同截面尺寸的筒式臂节套接而成，由内置液压缸驱动并承受轴向力，伸缩臂本身并不直接承受轴向力，因而不应以阶梯柱模型计算其整体稳定性。建立涉及伸缩液压缸支撑作用的多节伸缩臂稳定性分析模型，给出相应的欧拉临界力解析表达式，并将之与阶梯柱模型的解进行比较。比较结果表明：在液压缸不首先失稳的条件下，涉及伸缩液压缸作用的伸缩臂之欧拉临界力大于阶梯柱模型的欧拉临界力。     

水下船体清刷机器人关键技术及其试验的研究

为了自动清刷水下船体表面附着的海生物和锈蚀等,降低船舶的航行阻力,研制了水下船体表面清刷机器人.首先建立了机器人在船体表面上的力学模型,推导了机器人抗倾覆、滑落和下滚的条件,设计了机器人所需要的吸附力和驱动力矩.针对电机可供密封用的轴向尺寸小的情况,在电机输出轴上加轴套,该轴套既起到了联接的作用,又为密封创造了条件,解决了密封难的问题.对水下清刷作业装置进行了动力学分析和优化设计.针对机器人的控制要求,设计了机器人的控制系统.最后对机器人样机性能进行了试验,验证了机器人样机各项性能指标符合使用要求.