考虑臂架变形的伸缩臂起重机模拟系统研究

发布时间：2021-01-14 00:24

　　伸缩臂起重机作为工程起重机的重要机型之一,具有稳定性好、机动性好、灵活性好、工作效率高等特点。随着科学技术的进步,一方面起重机向智能化、大型化、轻柔化方向发展;另一方面吊装物体的体积和重量越来越大,吊装的工作环境越来越复杂。因此在吊装之前需要制定详细的吊装方案以便吊装工作安全顺利进行。通过起重机模拟系统完成吊装方案的准确模拟是未来的发展趋势,但是伸缩臂起重机模拟系统中基于运动学、动力学建模实现精准模拟的研究成果不多,特别考虑重物摆动、超大臂长的变形模拟还有待研究。因此,本文以伸缩臂起重机为研究对象,对运动学、动力学及臂架变形在模拟系统中的应用进行研究,研究内容包括:1)基于拉格朗日方法建立了伸缩臂起重机被吊物动力学模型。利用动力学模型进行了起重机变幅、回转、重物升降一种运动或复合运动的仿真仿真。分析结果表明重物的摆动是明显的,复合运动的影响必须考虑。该模型方程易于求解,可用于模拟系统中重物摆动模拟。2)基于多刚体系统理论建立了伸缩臂起重机动力学模型。利用多体系统动力学理论,把起重机分为6个子系统模型:下车车体子模型、下车支承子模型、上车转台子模型、伸缩臂架子模型、吊钩组升降子模型、地面... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：165 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１大型设备吊装??Ｆｉｇ．?１．１?Ｈｏｉｓｔｉｎｇ?ｌａｒｇｅ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ??

图１．２伸缩臂起重机吊装现场??Ｆｉｇ．ｌ?．２?Ｈｏｓｔｉｎｇ?ｗｏｒｋ?ｏｆ?ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ?ｂｏｏｍ?ｃｒａｎｅ??如图１．２所示，本文以伸缩臂起重机为研宄对象，对起重机模拟系统中的起重机运??动及臂架变形快速计算方法进行研宄，并在己有的伸缩臂起重机模拟系统中验证理论的??正确性。并证明了考虑臂架变形的伸缩臂起重机模拟系统能够逼真的仿真模拟实际吊装??－２?－??

?２．２伸缩臂起重机介绍??图２．１所示为一种典型的伸缩臂起重机，主要分为下车、上车两部分。下车负责行??走和工作时的支承固定；上车主要进行吊装时对被吊物体的运动安装就位。??气＇??■??＂．晒丨’丨丨’１１＊—１—ｇ————ｖ？．?１??ｉ－Ｌ???Ｗ?地??图２．１伸缩臂起重机??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ?ｂｏｏｍ?ｃｒａｎｅ??从动力学的角度来说，吊载运动的汽车起重机系统可简化为７个自由度的多刚体动??力学模型：转台回转、臂架变幅、钢丝绳升降、重物的三维空间摆动。根据不同的研宄??目的，可进行相应简化处理。??２．３光滑运动驱动控制表达式??起重机的吊载作业过程是一个安全性要求很高的过程，要求重物运动平稳。因此，??要求起重机的运动如吊臂伸缩、变幅、平台回转尽量平稳。这些运动驱动的位移曲线、??速度曲线可近似如图２．２所示。??－１２－??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]大型起重机臂架结构失稳载荷分析[D]. 孔宪超.大连理工大学 2015
[2]工程起重机伸缩臂系统结构稳定性及复合运动动力学研究[D]. 刘士明.哈尔滨工业大学 2013
[3]起重机柔性臂架系统动力学建模与分析方法研究[D]. 罗冰.哈尔滨工业大学 2009
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本文编号：2975832