【摘要】： 履帶起重機(jī)是廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各個(gè)領(lǐng)域的一種移動(dòng)式起重機(jī),力矩限制器系統(tǒng)是履帶起重機(jī)安全監(jiān)控的核心設(shè)備,直接影響著履帶起重機(jī)的作業(yè)安全,隨著履帶起重機(jī)不斷向著大型化、復(fù)雜化的方向發(fā)展,對(duì)其安全性、可靠性也提出了更高的要求。目前國(guó)產(chǎn)200噸以上的中大噸位履帶起重機(jī)其力矩限制器系統(tǒng)主要依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)在準(zhǔn)確性與可靠性方面存在較大的差距,缺乏理論與實(shí)踐的支持,鑒于此通過(guò)對(duì)中大噸位履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)的研究,來(lái)解決系統(tǒng)設(shè)計(jì)的瓶頸問題具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。 本文以大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院與上海派芬自動(dòng)控制技術(shù)有限公司合作開發(fā)用于山東奧奇重工機(jī)械有限公司QUY350型履帶起重機(jī)上的力矩限制器系統(tǒng)的實(shí)際項(xiàng)目為背景,對(duì)中大噸位履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 (1)在分析履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)的基本原理與應(yīng)用特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,指出并分析了其研究的關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)計(jì)思路,提出了本文的研究重點(diǎn)。 (2)完成了中大噸位履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)的基本原理設(shè)計(jì),根據(jù)系統(tǒng)的功能與性能要求進(jìn)行了主控制器、人機(jī)界面、傳感器等硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選型。 (3)分析了大型履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)檢測(cè)算法的關(guān)鍵問題,對(duì)大型履帶起重機(jī)力矩限制器檢測(cè)的非線性問題進(jìn)行了詳細(xì)分析和研究,提出了非線性分析的二次曲線法,并對(duì)該方法進(jìn)行了Matlab仿真分析。 (4)本課題在山東奧奇重工機(jī)械有限公司QUY350型履帶起重機(jī)上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)車試驗(yàn),試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真分析數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,對(duì)模型進(jìn)行修正和優(yōu)化。 (5)完成了履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)對(duì)起重性能表和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析的方法設(shè)計(jì),并采用最小二乘法進(jìn)行了回歸模型的建立和分析。 (6)完成了基于Codesys的軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試,完成了核心算法的編程與封裝,人機(jī)界面的設(shè)計(jì),CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以及系統(tǒng)IO的設(shè)計(jì)等。 本文進(jìn)行了大型履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)并建立了硬件系統(tǒng)的調(diào)試平臺(tái),分析了系統(tǒng)非線性檢測(cè)算法,并進(jìn)行了仿真與試驗(yàn)研究,同時(shí)分析并實(shí)現(xiàn)了建立起重性能表與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸模型的方法,設(shè)計(jì)開發(fā)了軟件系統(tǒng)與通信系統(tǒng),研究成果已經(jīng)初步應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目開發(fā),并為大型履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)的進(jìn)一步研究和開發(fā)提供了理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH213.7
【圖文】：

借其特有的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用日益廣泛，產(chǎn)品的系列、性能和功能日趨完善。履帶起重機(jī)屬于特種作業(yè)設(shè)備，其安全性和可靠性是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，力矩限制器系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)履帶起重機(jī)安全作業(yè)的核心設(shè)備。如圖1.1所示為履帶起重機(jī)的應(yīng)用。竇竇竇圖1.1履帶起重機(jī)的應(yīng)用 Fig.1.1TheapPlieationsoftheCrawlereranes2履帶起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀履帶起重機(jī)興起于上個(gè)世紀(jì)50年代，70年代得到迅速發(fā)展，80年代后隨著歐美及日本等工業(yè)強(qiáng)國(guó)的發(fā)展，履帶起重機(jī)的研發(fā)和制造技術(shù)有了較大的發(fā)展，近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)履帶起重機(jī)經(jīng)歷了一個(gè)黃金發(fā)展時(shí)期，履帶起重機(jī)日益向著大型化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。比較有代表性的是2008年底的上海bauma展上亮相的三一900噸履帶起重機(jī)代表了國(guó)內(nèi)的先進(jìn)水平。履帶起重機(jī)是一種特種作業(yè)設(shè)備，伴隨著履帶起重機(jī)大型化的進(jìn)程，對(duì)其安全性和可靠性要求越來(lái)越高，國(guó)內(nèi)外歷次的履帶起重機(jī)事故所導(dǎo)致的損

抗干擾等級(jí)，具有豐富的可編程IO接口，多種通信端口、較高的處理器性能、適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)空間、專業(yè)化的設(shè)計(jì)，為移動(dòng)工程機(jī)械設(shè)備提供了較好的控制器，獲得了廣泛的認(rèn)同和應(yīng)用。如圖1.2所示為幾種典型的控制器。圖1.2幾種典型的控制器 Fig.1.2TheSevera1TyPlcalofeontroller

信等主體功能;顯示器部分主要完成整車的工作姿態(tài)顯示、工作狀態(tài)參數(shù)顯示、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等功能;傳感器部分主要實(shí)現(xiàn)拉力、角度、高度等信號(hào)的檢測(cè)和輸入，也是系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。如圖2.1所示為履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)傳感器布置情況。圖2.1履帶起重機(jī)力矩限制器傳感器示意圖 Fig.2.1SehemeofsensorsaboutloadlimiterdevieeoftheCrawlererane履帶起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)的基本工作原理是，通過(guò)安裝在臂架上的角度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量臂架的工作角度，通過(guò)裝在變幅拉板上的拉力傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量變幅拉力的大小，高度限位開關(guān)檢測(cè)重物的起升高度;將測(cè)量的信號(hào)輸入到力矩限制器主機(jī)，主機(jī)根據(jù)傳感器測(cè)量得到的角度和拉力信號(hào)結(jié)合整車設(shè)計(jì)中的外形參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)等數(shù)據(jù)，根據(jù)結(jié)

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 孫執(zhí);鐵路救援起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];大連交通大學(xué);2010年

2 榮大偉;45t集裝箱正面吊運(yùn)動(dòng)安全控制系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

3 王永強(qiáng);履帶起重機(jī)履帶架與地面接觸機(jī)理研究及下車輕量化[D];吉林大學(xué);2012年

4 牟晶晶;折臂式隨車起重機(jī)力矩限制器算法研究[D];大連理工大學(xué);2012年

5 高峰;履帶起重機(jī)副臂工況力矩限制器算法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2744361