【摘要】： 塔式起重機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)塔機(jī))是建筑施工最主要設(shè)備之一,應(yīng)用范圍涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各工程領(lǐng)域。平頭塔式起重機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)平頭塔機(jī))是一種新式的塔式起重機(jī),是近20年才發(fā)展起來(lái)的。沒(méi)有塔頭和拉桿是平頭塔機(jī)最顯著的結(jié)構(gòu)特征,這也是平頭塔機(jī)得名的由來(lái)。由于這一特殊的結(jié)構(gòu)形式才使平頭塔機(jī)與帶塔頭的塔機(jī)有了質(zhì)的區(qū)別,這也決定了平頭塔機(jī)具有自身的特點(diǎn)。其中起重臂是其最主要的特征組件,也是主要的結(jié)構(gòu)和工作部件,因此起重臂的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。研究一種新的、通用性強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法是十分必要的,也是很有現(xiàn)實(shí)意義的。 與帶塔頭、拉桿的水平臂小車(chē)變幅式塔機(jī)相比,平頭塔機(jī)起重臂的受力狀況、連接方式明顯不同。立塔后無(wú)論是工作和非工作狀態(tài),平頭塔機(jī)起重臂主弦桿受力狀態(tài)不變,上弦桿主要受拉,下弦桿主要受壓,沒(méi)有交變應(yīng)力的影響,其力學(xué)模型單一、簡(jiǎn)明。對(duì)于起重臂的設(shè)計(jì),傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇各個(gè)臂節(jié)的結(jié)構(gòu)尺寸和部件材料,然后對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行校驗(yàn)。這種方法通常需要多次反復(fù)更改設(shè)計(jì)方案,重復(fù)校驗(yàn),費(fèi)時(shí)費(fèi)力,對(duì)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高,并且最終方案也未必是最優(yōu)的。 本文基于離散變量的遺傳算法對(duì)平頭塔機(jī)起重臂進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在簡(jiǎn)單介紹遺傳算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、特點(diǎn)和基本過(guò)程的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)基于簡(jiǎn)單遺傳算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化程序,最后進(jìn)行算例的計(jì)算和比較分析。針對(duì)臂節(jié)的形狀優(yōu)化問(wèn)題提出了一種新的算法——序列法,即對(duì)任何類(lèi)型的設(shè)計(jì)變量的離散可行域進(jìn)行排序,取各自的序號(hào)作為搜索變量,從而解決不同類(lèi)型變量的耦合問(wèn)題。根據(jù)起重臂形狀特點(diǎn),對(duì)其截面結(jié)構(gòu)形狀尺寸進(jìn)行離散化,形成起重臂截面結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)變量空間;同時(shí)構(gòu)建起重臂桿件的型材庫(kù),對(duì)起重臂結(jié)構(gòu)桿件進(jìn)行優(yōu)化搜索。起重臂截面結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)變量空間和桿件的型材庫(kù)共同組成起重臂優(yōu)化設(shè)計(jì)的搜索域。根據(jù)平頭塔機(jī)起重臂臂節(jié)的受力特點(diǎn),建立其優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。由遺傳算法的模型特點(diǎn),將臂節(jié)的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的遺傳算法優(yōu)化模型。并通過(guò)實(shí)例優(yōu)化驗(yàn)證這種方法的優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TH213.3
【圖文】：

圖 1.1 平頭塔式起重機(jī)Fig.1.1 Flat-Top Tower Crane1.1 平頭塔機(jī)的起源及特點(diǎn)1.1.1 平頭塔機(jī)的起源平頭塔機(jī)起源于歐洲，其名稱(chēng)源于 Flat-Top Tower Crane 的譯名，也有叫無(wú)塔頭式塔機(jī)(Topless Tower Crane)。平頭塔機(jī)的設(shè)計(jì)思想及雛形最早可追溯到 20 世紀(jì)60 年代，當(dāng)時(shí)法國(guó) Richier 公司研制的塔機(jī)外形已接近于現(xiàn)在的平頭塔機(jī)，例如其X1290 和 GT 系列塔機(jī)塔頭較矮，通常不超過(guò) 4m，只稍稍高于起重臂和平衡臂。但嚴(yán)格來(lái)講，這些塔機(jī)又不同于現(xiàn)在的平頭塔機(jī)，盡管塔頭較矮，但還是能區(qū)分出塔頭、平衡臂、拉桿等。真正的平頭塔機(jī)誕生于 1975 年，瑞典 Linden 公司首次提出平頭塔機(jī)的概念，并率先推出了 Linden8000 平頭塔機(jī)模數(shù)系統(tǒng)，不同型號(hào)平頭塔機(jī)的起重臂可以互換。Linden 平頭塔機(jī)沒(méi)有傳統(tǒng)意義上的塔頭，而且取消了拉桿，上部結(jié)構(gòu)形狀呈水平且均為剛性結(jié)構(gòu)，沒(méi)有傳統(tǒng)塔機(jī)那種塔頭、平衡臂、起重臂及拉桿之間的鉸接連接方式�？梢哉f(shuō)，Linden 平頭塔機(jī)的出現(xiàn)揭開(kāi)了平頭

4 平頭塔機(jī)起重臂設(shè)計(jì)的一般問(wèn)題見(jiàn)塔式起重機(jī)臂架系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)形式式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有很多種，通常是根據(jù)臂架不同進(jìn)行分類(lèi)。根可分為傳統(tǒng)的拉桿式和平頭式(圖 4.1)。有塔帽的拉桿式又可以分為4.2)、動(dòng)臂式(圖 4.3)和撐桿式(圖 4.4)。圖 4.1 平頭式Fig.4.1 Flat-top tower crane

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陳波;鈷結(jié)殼采礦車(chē)行走路徑控制研究[D];中南大學(xué);2012年

2 張強(qiáng);起重機(jī)超靜定臂架幾何參數(shù)設(shè)計(jì)研究[D];東北大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2732142