發(fā)布時(shí)間：2020-05-09 11:19

【摘要】： 伸縮臂作為起重機(jī)的主要受力構(gòu)件,其結(jié)構(gòu)性能的好壞不僅影響作業(yè)的安全可靠性,還是決定整機(jī)質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)成本的重要因素。因此,快速有效的設(shè)計(jì)出自重最小的伸縮臂對(duì)于伸縮臂式起重機(jī)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。 本文通過(guò)對(duì)伸縮臂結(jié)構(gòu)分析,將其簡(jiǎn)化為兩個(gè)優(yōu)化模塊(變幅機(jī)構(gòu)三鉸點(diǎn)位置優(yōu)化和伸縮臂結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化),采用了人工智能粒子群優(yōu)化算法和功能強(qiáng)度的有限元優(yōu)化工具,并利用Visual C++ 6.0進(jìn)行編程,開(kāi)發(fā)具有良好的交互界面和高度可視化的伸縮臂優(yōu)化設(shè)計(jì)軟。 1、粒子群優(yōu)化算法 對(duì)伸縮臂變幅機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析,得出變幅機(jī)構(gòu)三鉸點(diǎn)位置優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)和優(yōu)化變量,根據(jù)粒子優(yōu)化算法處理多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的原則編寫(xiě)變幅機(jī)構(gòu)三鉸點(diǎn)位置優(yōu)化子程序,不僅準(zhǔn)確快捷、調(diào)用方便,且由于伸縮臂變幅機(jī)構(gòu)受力原理基本相同,使程序具有較好的通用性。 2、有限元優(yōu)化設(shè)計(jì) 利用功能強(qiáng)大的有限元分析軟件ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言APDL編寫(xiě)參數(shù)化的伸縮臂有限元模型命令流文件,并通過(guò)ANSYS的優(yōu)化功能模塊完成對(duì)伸縮臂的尺寸優(yōu)化。 3、開(kāi)發(fā)伸縮臂輔助設(shè)計(jì)軟件 以Visual C++6.0為開(kāi)發(fā)工具,編寫(xiě)具有良好的交互性界面,伸縮臂種類繁多,功能齊全的起重機(jī)伸縮臂計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件
【圖文】：

型鋼和薄壁型鋼，減小結(jié)構(gòu)件連接時(shí)的拼接焊縫；優(yōu)化結(jié)構(gòu)件構(gòu)造形式，充分利用材料采用高強(qiáng)度合金鋼，增加承載構(gòu)件的承載能力，改善受力情況，減輕自重并使整車(chē)外形更加美觀；在機(jī)構(gòu)方面研發(fā)性能更優(yōu)的傳動(dòng)零部件，簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，以焊代鑄，采用機(jī)電液一體化技術(shù)，提高使用性能和可靠性；在電控方面開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良，成本低，可靠性高的電控系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)。1.2 伸縮臂式起重機(jī)伸縮臂發(fā)展概況伸縮臂作為起重機(jī)的主要受力構(gòu)件，其重量一般占整機(jī)重量的 13％～20％，而在大型起重機(jī)中其重量所占的比例則更大。因此，伸縮臂結(jié)構(gòu)性能的好壞不僅影響作業(yè)的安全可靠性，還是決定整機(jī)質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)成本的重要因素，，尤其對(duì)于中、大噸位起重機(jī)在大幅度、高起升高度情況下伸縮臂性能的影響至關(guān)重要，而伸縮臂的關(guān)鍵技術(shù)在于其伸縮機(jī)構(gòu)形式和截面形狀。伸縮臂式起重機(jī)的伸縮臂是一個(gè)雙向壓彎構(gòu)件，除了受整體剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性的約束外，局部穩(wěn)定性也是其主要約束因素，因此，通常把伸縮臂制成為箱形截面。

圖 2.4 變幅機(jī)構(gòu)模型圖Fig.2.4 derricking mechanism model變幅機(jī)構(gòu)是平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以三個(gè)鉸接點(diǎn)需要 6 個(gè)坐標(biāo)定位臂比λ ，起重臂最大仰角maxα 和最小仰角minα ，共 9 個(gè)設(shè)計(jì)變量λ 作為約束條件，所以設(shè)計(jì)變量只有 7 個(gè)，其矢量表達(dá)式為：1 1 maxx=[ , , , , , , ]Te f h g l e α數(shù)的確定變幅機(jī)構(gòu)三鉸接點(diǎn)位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)其工作特性可以按目標(biāo)函數(shù)：足起重力矩前提下，變幅油缸受力最�。挥透鬃钶p；受力最小；
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH21

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 魏超;劉晉浩;;一種新型林地采育作業(yè)臂的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J];湖北農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王煒杰;汽車(chē)起重機(jī)性能計(jì)算及計(jì)算平臺(tái)開(kāi)發(fā)[D];吉林大學(xué);2011年

2 魏超;履帶式聯(lián)合采育機(jī)新型作業(yè)臂的設(shè)計(jì)與研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2656061