随车起重机伸缩臂架的优化设计
汽车起重机伸缩机构的改进设计策略
汽车起重机伸缩机构的改进设计策略摘要大型汽车起重机的伸缩机构通常采用单缸插销伸缩技术实现吊臂伸缩。
起重机使用插销将吊臂逐级的固定,这种机构对吊臂截面形状和尺寸做出了改善,减小了吊臂自身重量,增强了起重机的起重能力。
文章简要分析了大吨位汽车起重机的伸缩机构和起重原理,针对使用过程中的不足,做出了改进分析。
关键词单缸插销伸缩机构;工作原理;改进设计随着我国经济建设的发展,大型起重机的技术也逐渐提升,为建筑工程做出了不小的贡献。
汽车起重机的承重构件是伸缩臂,伸缩臂技术能保障大型起重机的工作性能。
伸缩臂的核心技术在于起重机的伸缩机构。
大型起重机通常采用单缸插销机构的形式,这种伸缩形式结构简单,受到的局限性很小。
但在实际应用中仍存在一些问题,需要做出进一步的改进。
1 起重机单缸插销伸缩机构的工作原理该机构由吊臂、臂销、缸销、伸缩缸等多种部件组成的。
单缸插销伸缩机构液压系统由换向阀、平衡阀等组成,系统结构如图(一)。
其中,①A8V0主泵;②先导控制油泵及双联齿轮泵;③远程控制阀块;④多级溢流阀;⑤缸臂销控制阀;⑥伸缩平衡阀;⑦缸销缸;⑧臂销缸;⑨缸臂销切换控制阀;⑩主泵变量机构。
大吨位起重机伸缩机构液压系统包括卷扬系统、伸缩系统等4个系统[1]。
伸缩臂依靠液压油缸,并结合控制缸销、臂销间的切换进行伸缩,伸缩臂有七节,最粗的是一节基本臂,和伸缩缸连接。
伸臂时,七节臂会首先伸出去,七节臂上带有吊钩,之后是六节臂、五节臂、四节臂,按照顺序伸缩。
缩臂时的顺序和伸臂的顺序正好相反。
伸缩缸的动力源来自A8V0变量双泵,通过改变主轴和缸体轴线的角度,能使变量泵的排量发生改变。
液压系统中不同泵的作用也不一样,卷扬泵是为液压系统当中主、副卷扬供油。
伸变泵是为变幅系统和伸缩系统供油。
单缸插销伸缩臂依靠臂销切换的配合,供油泵结合电磁阀使得缸销、臂销在不同工况下完成动作切换,系统中安装应急控制阀块以防止系统失灵[2]。
2 伸缩机构的不足和原因该伸缩机构在运行时容易出现一些故障,如插销、拔销困难、伸臂速度比较慢、不能完全伸展、效率较低等。
随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析
随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析1. 引言1.1 研究背景随车起重运输车是用于装载、运输、卸载重型货物的专用车辆,其车架连接结构的设计直接影响着车辆的运行安全和效率。
当前随车起重运输车车架连接存在的问题主要包括连接件易损坏、连接结构不稳定等,这些问题不仅增加了维护成本,还可能导致车辆失效,严重危及行车安全。
为了解决这些问题,对随车起重运输车车架连接进行优化设计和强度分析显得尤为重要。
通过对车架连接原理的深入研究,可以找到最适合该类型车辆的连接设计方法。
结合车架的强度分析模型,可以有效预测连接部位的受力情况,进而指导优化设计的方向。
本研究旨在针对随车起重运输车车架连接问题,探讨优化设计和强度分析的关系,为改善车辆的运行性能提供理论支持和技术指导。
通过对现有连接结构的改进和强度分析结果的验证,将为未来设计工作提供重要参考,推动随车起重运输车车架连接技术的发展和应用。
【研究背景完】1.2 研究目的本研究的目的是通过对随车起重运输车车架连接的优化设计和强度分析,提高车辆的稳定性和安全性。
随车起重运输车在运输和起重过程中面临着各种复杂的工况和力学应力,车架连接的设计质量直接影响着车辆的整体性能。
通过研究不同的连接设计原理和优化方法,可以有效提升车架连接的承载能力和耐久性,减少车辆在使用过程中出现的故障和事故几率。
通过对车架强度分析模型的建立和结果分析,可以深入了解车架在不同工况下的受力情况,为车辆设计和制造提供科学依据。
通过本研究,可以为随车起重运输车的设计和生产提供更有效的参考和指导,推动行业技术水平的提升,满足市场对安全、稳定和高效运输工具的需求。
1.3 研究意义随车起重运输车是工程机械领域中常见的一种设备,其车架连接设计对整车的稳定性和安全性至关重要。
随着现代技术的发展,车架连接优化设计与强度分析成为了当前研究的热点之一。
本研究旨在通过对车架连接的深入分析和优化设计,提高车架的整体强度和耐久性,进一步提升随车起重运输车的运输效率和安全性。
《2024年度伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》范文
《伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》篇一一、引言随着工程机械的快速发展,伸缩臂叉装车作为重要的物流搬运设备,其行走系统的性能直接关系到工作效率和作业安全。
因此,对伸缩臂叉装车行走系统进行优化分析与实验研究,对于提高设备的整体性能具有重要意义。
本文旨在分析伸缩臂叉装车行走系统的结构特点及性能问题,通过优化设计及实验研究,提高行走系统的动力性、稳定性和经济性。
二、伸缩臂叉装车行走系统结构与性能分析1. 结构特点伸缩臂叉装车行走系统主要由驱动系统、传动系统、行走机构和制动系统等组成。
其中,驱动系统提供动力,传动系统将动力传递给行走机构,实现车辆的行进与转向。
行走机构采用履带式结构,具有较好的地面适应性。
2. 性能问题在实际使用过程中,伸缩臂叉装车行走系统存在动力不足、稳定性差、油耗高等问题。
这些问题主要源于设计不合理、制造工艺落后、使用维护不当等方面。
三、行走系统优化设计1. 动力系统优化为提高动力性能,可采取增加发动机功率、优化传动比、改善燃油供应系统等措施。
同时,采用先进的电控技术,实现动力系统的智能调控。
2. 稳定性优化为提高稳定性,可对履带式行走机构的框架结构进行优化设计,增加支撑面积,降低接地比压。
同时,采用先进的控制算法,实现行驶过程中的动态稳定控制。
3. 经济性优化为降低油耗,可采取轻量化设计、优化液压系统、改进润滑系统等措施。
同时,通过智能管理系统实现油耗的实时监测与控制。
四、实验研究1. 实验方案为验证优化设计的有效性,本文设计了多组对比实验。
首先,对优化前后的行走系统进行性能测试,包括动力性能、稳定性、油耗等指标。
然后,通过实际工况下的使用情况,对比分析优化前后的效果。
2. 实验结果与分析实验结果表明,经过优化设计后,伸缩臂叉装车行走系统的动力性能得到显著提升,稳定性得到有效保障,油耗得到有效降低。
具体数据详见附录中的实验数据表。
五、结论与展望本文通过对伸缩臂叉装车行走系统的优化分析与实验研究,有效提高了设备的动力性、稳定性和经济性。
《2024年度伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》范文
《伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》篇一一、引言随着工程机械的不断发展,伸缩臂叉装车作为现代物流、建筑、矿山等行业的关键设备,其性能的优化显得尤为重要。
其中,行走系统作为叉装车的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到设备的作业效率和稳定性。
因此,本文旨在通过对伸缩臂叉装车行走系统的优化分析与实验研究,以提高其工作效率和稳定性。
二、伸缩臂叉装车行走系统概述伸缩臂叉装车的行走系统主要由驱动系统、传动系统、行走机构等组成。
其中,驱动系统为电动机或液压马达,传动系统则通过齿轮、链条等传动元件将动力传递给行走机构。
行走机构一般由履带或轮胎组成,用于支撑叉装车的重量并实现移动。
三、行走系统存在的问题及分析在实际使用中,伸缩臂叉装车的行走系统常存在以下问题:一是行走过程中稳定性不足,特别是在复杂地形条件下易发生侧翻;二是能耗较高,影响设备的作业效率;三是维护成本较高,影响了设备的长期使用。
针对这些问题,本文将从以下几个方面进行分析:1. 稳定性分析:通过对叉装车在不同地形条件下的受力分析,找出影响稳定性的关键因素。
2. 能耗分析:通过分析传动系统的能量损失,找出降低能耗的途径。
3. 维护成本分析:通过对行走系统的结构进行分析,找出降低维护成本的方法。
四、行走系统优化方案针对上述问题,本文提出以下优化方案:1. 稳定性优化:通过改进履带的设计,增加履带的接地压力分布均匀性,提高叉装车在复杂地形条件下的稳定性。
同时,优化驾驶室的布局和操作方式,使驾驶员能够更好地掌握车辆的状态。
2. 能耗优化:通过改进传动系统的设计,减少能量损失,提高传动效率。
同时,采用先进的控制策略,实现叉装车的智能节能运行。
3. 维护成本优化:通过采用高强度、耐磨损的材料,延长行走系统的使用寿命。
同时,简化结构,降低维修难度和成本。
五、实验研究为了验证优化方案的有效性,本文进行了以下实验研究:1. 稳定性实验:在复杂地形条件下进行实车测试,比较优化前后叉装车的稳定性。
起重机伸缩吊臂截面优化设计解析
确定其它节臂的壁厚。3伸缩吊臂优化设计过程QAY125伸 缩吊臂结构特点是截面为大圆角十二边形(下盖板为11 个边),具有较好的稳定性和
抗屈曲能力,能充分发挥材料的力学性能,且使用高强 度钢材,减轻了吊臂重量,提高了整机的起重性能。另 外,吊臂上下盖板仅有2道焊缝,且布置
在侧面中线附近低应力区,焊接工艺性好,传力更可靠。 这种吊臂形状代表国内外较先进的技术。因此,在进行 优化设计时,不改变此吊臂的基本形状
它使用状态变量和目标函数对设计变量的偏导数,在每 次迭代中计算梯度确定搜索方向,因而精度较高,但占 用的时间相对较多。此外,还应注意的是
由于采用梯度法搜索,可能使得搜索结果位于局部最优 解,而不是全局最优解,故对所得结果应仔细判断。优 化时,起始序列选用现有的设计产品数据
,首先确定迭代40次,得到的优化结果不理想,主要是 吹、叫比其下限值大得较多,重量减小得较少,看来结 果出现了局部最优解。为此,细化设计
板高度进一步减小,下部趋近于圆弧。3种截面的特性数 据见表d表示的是最终确定的吊臂形状。表1QAY125基本 臂优化前后截面特性比较项目
面积优化前截面第一次优化第二次优化第三次优化3.2其 余节臂截面尺寸确定在基本臂截面尺寸优化确定后,便 可根据每节臂之间的间隙(滑块厚度
尺寸)大小用作图法定出2、玉4和5节臂的尺寸。而每节 臂的厚度则根据全伸臂时的强度、刚度及局部稳定性要 求来确定。总的原则是与现有产品的
,即仍保持吊臂为12个边。3.1基本臂截面的优化设计作 为吊臂来说,总希望在不发生局部失稳的前提下,壁厚 设计得薄一点,截面设计大一些。
但由于受整机尺寸的限制,吊臂外形尺寸不能增大,因 而只能在截面总高和总竞保持不变的条件下进行截面的 优化。而由QAY125伸缩吊臂在全缩
多功能高空作业平台伸缩臂的有限元分析与优化
() 1 , 5 . 则许用应力 为 : ]331 = 3 . a ' = 3/.= 5 . 5 [ = 5/. 2 53 o ]2 51 167 1 5 MP z 5
式 中:△ } { “ —单元 8 个节点的位移向量 ;Ⅳ] [ —形函数矩阵。
任一点的应变位移的关系为 :6 I { “}e {k= N]△ ‘ "} /
重 物 惯性 阻 转矩 T=  ̄ a 1 3 I :2P  ̄ = 5 N‘ p n
() 1
( 2)
旋转轴的摩擦转矩 T=y+ T= 2 7 I :3 T 2 ̄ 6 . N。 6 n 坡度转矩 T= os a i l3 6 2 I :4P ci s  ̄ = 7 . N。 n n 9 n
21 7
3伸缩臂的有 限元分析
31接触 单元分 析及 其方 程 .
设接触单元的厚度为 e局部坐标系 ( t的原点取在单元 , mn)
f Au 1
2两种工况来研究。 ) 约束第一节立柱的底部各节点在 U 、 、 三 。
个方 向的位移 自由度和 U U 、 R 三个方 向的旋转 自由度 。 R 、R: , U
mut u c i n hg t u e pa f r lf n t ih — i d lt m i o alt o
L i-e gJA GWe,H N i u , A a — a I n fn , N iZ A G L- n G O N n n n Q I j ( c ol f ca ia E g er gJ n s nvr t o in e n eh o g , hni g2 0 , hn ) S ho o h ncl n i ei ,i guU i s y f ce c dT cn l y Z ej n 0 3 C ia Me n n a e i S a o a 1 2
100t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计和优化分析
100t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计和优化分析作者:王振兵, 李艾民来源:《计算机辅助工程》2012年第04期摘要:为确保100 t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计的合理性,采用壳单元建立该起重机的有限元模型,用ANSYS计算臂架结构应力和应变,得到臂架的应力和应变分布,验证臂架的强度和稳定性.在起重机性能满足要求的情况下,以减轻结构自重为优化目标,以截面尺寸为优化设计变量,用ANSYS对臂架进行优化设计.优化设计后的臂架满足设计规范,臂架截面尺寸缩小、自重降低,整机性能得到提高.关键词:履带式起重机;伸缩臂;强度;稳定性;有限元; ANSYS中图分类号: TH213.7;TB115.1 文献标志码: BDesign and optimization analysis on boom structure of100 t telescopic boom crawler craneWANG Zhenbing, LI Aimin(School of Mechatronic Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, Jiangsu, China )Abstract: To ensure the structure design rationality of 100 t telescopic boom crawler crane, the finite element model of 100 t telescopic crawler crane is built by shell element, the stress and strain of the boom structure are calculated by using ANSYS, then the stress and strain distributions of the boom are obtained, and the strength and stability of the boom are verified. Under the condition that the crane performance meets the requirements, taking the decrease of structure dead weight as optimization object and section dimension as optimization design variable, the boom is optimized and designed by using ANSYS. The boom meets design code after optimization and design, the boom section dimension and dead weight are reduced, and the performance of the whole structure is improved.Key words: crawler crane; telescopic boom; strength; stability; finite element; ANSYS起重机是工矿企业广泛使用的一种起重运输机械,臂架是主要承载构件,其设计是否合理直接影响起重机的承载能力、整机稳定性和整机自重等.纵观国内外流动式起重机臂架设计,大多采用的臂架截面形式是多边形截面.采用传统力学方法设计的起重机臂架,不但计算复杂,而且计算精度较低;设计时往往采用较大的安全因数, 浪费材料,导致设备笨重.因此,减轻起重机臂架自重对提高整机经济技术指标有重要意义.有限元优化设计与通常的机械优化设计相比更精确、简捷,一方面可避免繁琐的编程工作;另一方面,优化过程中可提取应力集中处的最大应力,并以此为约束条件满足设计要求.[1]本文首先叙述伸缩臂的结构模型,然后用ANSYS对起重机臂架进行应力、应变分析,最后以ANSYS为工具,臂架结构自重为优化目标,强度、刚度为约束条件,对起重机的臂架进行有限元优化设计.1 伸缩臂履带式起重机臂架结构简介所设计的伸缩臂履带式起重机是6节伸缩式结构,臂架由6节臂组成,具体结构见图1.其中,基本臂1与转台通过销轴铰接,并且在中下部与变幅油缸7铰接.伸缩臂2~6靠伸缩油缸支撑在基本臂内,通过滑块8导向;伸缩臂通过基本臂内部油缸9的伸出和回缩实现臂架伸缩.臂架采用全液压控制,具有结构紧凑、体积小等特点.根据人们对各种截面形式的优化改进,本文采用大圆角槽形截面设计臂架,臂架截面见图2.2 有限元分析 2.1 臂架有限元建模由于臂架有限元模型复杂,面与面之间相互不独立,传统CAD软件建立的模型在导入ANSYS时容易出错,本文直接在ANSYS中建立模型.建模过程采用自顶向下与自底向上相结合的方式,根据臂架的几何尺寸和实际板厚,以板厚度中分面位置建立模型,模型的其他尺寸完全按照图纸设计并根据实际情况适当简化结构,同时遵循以下原则:(1)各板厚度方向的位置以板厚度中分面位置确定;(2)对于圆形板和圆弧板,采用正多边形进行网格划分;(3)为保证焊接工艺而设计的板边缘对计算结果影响很小,故在建立有限元模型时可不予考虑;(4)在两个相连臂节间滑块处建立耦合,模拟臂节间连接.2.2 单元类型和网格划分对已经建立好的三维有限元模型需定义单元属性,包括定义单元类型、实常数和单元材料属性等.本文所用材料参数如下:弹性模量为2.1×1011Pa,泊松比为0.3,密度为7 800 kg/m3.定义单元类型为SHELL 63单元,其具有弯曲能力和膜力,可以承受平面内载荷和法向载荷.该单元的每个节点具有6个自由度,提供与单元刚度矩阵和几何刚度矩阵有关的运算,能较好地适应本文的研究情况.节点之间采用MAS 21单元相连.网格划分前需选择单元属性和指定网格尺寸;在网格划分过程中,对应力集中处以及重要的地方使用较密的网格进行划分,其他地方尽量使用较稀的网格进行划分;划分后整个模型共有73 870个节点、73 114个单元.[2]2.3 载荷和位移约束从整个臂架结构看,各节臂与滑块之间通过相互之间的接触和挤压传递作用力,属于接触问题,是非线性的.目前,求解接触问题的趋势是采用有限元接触解法,但在现有的技术条件下求解还有困难,且所求得的解不易收敛,只能采用一般的有限元法求解.载荷组合为:吊重(考虑动载因数和起升冲击因数)+臂架自重.对于臂架自重,在ANSYS前处理模块中输入吊臂所采用材料的密度和重力加速度,程序便可根据输入的单元类型和实常数自动将单元载荷因子的信息计入总载荷进行计算(需注意单位的统一).对于载重力,臂架整体结构在吊重时只有6节臂承受载重力,其他各节臂通过滑块相互传递作用力.利用力学知识可从履带式起重机臂架的三角点入手,通过平衡方程将作用在6节臂上的吊重转化为臂段间的相互作用力,作用在滑块与臂架的作用面处.同时,对模型施加以下位移约束[3]:(1)对相邻臂节滑块连接处相对应的节点建立x,y和z等三个方向的位移耦合;(2)在臂架根部销轴连接处和臂架下侧顶升油缸销轴连接处建立刚性节点,并对其施加全位移约束.2.5 有限元结果分析指定分析类型为静力分析后进行求解:进入通用后处理器,通过图形或列表方式显示分析结果,最终得出起重机臂架在全伸工况下的应力和位移云图.臂架材料采用的钢为960,其特性参数为:σs=960 MPa,σb=980 MPa,得材料许用应力σa=(0.5σs+0.35σb)/1.34=614.179 MPa,臂架整体应力分布见图3,可知,各个截面应力均小于许用应力.耦合区的应力集中与模型简化有关,不可避免,故不做说明.3 伸缩臂履带式起重机臂架优化设计优化设计是一种寻求或确定最优设计方案的技术.所谓“最优设计”,指的是一种可以满足所有设计要求的方案,即最优设计方案就是一个最有效率的设计方案,而优化数学模型的建立的原则就是使吊臂在最危险的工况下性能最优.根据上述分析选择臂架全伸的工况作为危险工况.[5]3.1 设计变量以各臂截面厚度为变量(6节臂分别为d i,i=1,2,…,6),为保证臂架强度余量,第1节臂不参与优化,各截面的上下限取统一值.根据经验,选取第2节臂为8~12 mm,第3~6节臂为统一值,且取5~10 mm.3.2 约束方程根据起重机的设计要求,选定约束条件为:(1)强度约束.σ≤σa,σ为危险点最大应力.(2)刚度约束.s≤f a,s为幅平面内最大位移;f a为变幅平面内最大许用挠度.(3)几何条件约束.由于各节臂之间通过套接连在一起,应满足第i(i=1,2,…,5)节臂截面各方向尺寸比第i+1节臂大.(4)上、下限约束.各截面尺寸满足一定的上、下限值.3.3 目标函数和优化方法在ANSYS优化设计中,只允许设置一个目标函数,即单目标优化.若有多个目标,则事先必须用加权等方法变为单目标优化问题,同时目标函数数值只能为正.本文以减少臂重为优化目标,因此目标函数设为臂架的总质量,标记为MASS,同时优化方法选用ANSYS自带的0阶方法[6]3.4 优化结果分析臂架的优化结果见表1,其中臂架截面面积圆整取值38 mm2是考虑安全性和板材标准数据圆整之后得出的.由表1可知,对臂架的优化设计既满足设计规范,又保证臂架截面尺寸取较小值,达到节省材料、降低臂架自重(达10%)和提高整机性能的目的.4 结束语用ANSYS的结构分析模块对大圆角槽形截面吊臂进行有限元分析和优化. (1)椭圆形截面是八边形截面的演化,具有很好的抗屈曲能力,大大降低臂架自重,更充分地利用臂架材料. (2)优化时臂架间连接关系的处理方式对优化结果精度影响很大,本文用自由度耦合符合实际. (3)有限元分析结果表明,使用传统计算方法设计出的臂架强度和稳定性满足要求. (4)在满足起重机性能的情况下,用ANSYS对臂架进行优化分析,减轻臂架质量(达10%),提高整机性能.参考文献:[1]王欣, 高顺德. 大型吊装技术与吊装用起重设备发展趋势[J]. 石油化工建设, 2005,WANG Xin, GAO Shunde. The development trend of large hoisting technology and lifting with lifting equipment[J]. Chem Eng Const[2]张胜民. 基于有限元软件ANSYS 7.0的结构分析[M]. 北京: 清华大学出版社, 2003:[3]王金诺, 于兰峰. 起重运输机金属结构[M]. 北京: 中国铁道出版社[4]杨晶, 李卫明, 刘玉浩. 汽车起重机吊臂的有限元分析[J]. 辽宁工学院学报, 2007,YANG Jing, LI Weiming, LIU Yuhao. Finite element analysis of truck crane boom[J]. J[5]顾迪民. 工程起重机[M]. 2版. 北京: 中国建筑工业出版社[6]黄琳. 起重机伸缩臂结构优化研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2007.。
起重机伸缩臂结构工况与力学设计分析
起重机伸缩臂结构工况与力学设计分析摘要:随着国内基础设施建设的不断发展, 操作便捷灵活的汽车起重机在整个工程领域中所占比重不断上升。
由于行业内部竞争激烈和施工现场不确定因素的增多, 导致需求者对汽车起重机的起重性能、承载能力和安全性要求也逐渐提高。
起重臂作为起重机的主要受力构件 , 其强度和刚度的强弱必然会对整机的性能造成一定的影响。
所以对起重机伸缩臂的强度和刚度分析以及结构的优化设计研究具有现实意义。
本文把汽车起重机伸缩臂作为研究对象,先结合起重机设计规范和相关力学知识对伸缩臂结构进行必要的力学分析。
然后据实际工程作业情况,对起重机实际工况作出分析,选择其中三种典型工况进行了相关分析研究。
关键词:伸缩臂;工况分析;力学计算引言我国城镇化建设的快速发展,促使建筑业也蓬勃发展,造就了一批高大宏伟的建筑物。
近年来,居民楼也由传统的多层发展为高层,并且外观造型新颖奇特,深受人们青睐。
对如何维护新型建筑外观的清洁与美观提出了新的要求,所以对施工作业设备在日常施工、安装以及维护有了更高的要求。
此外,在经济迅速发展,国家对基础设施建设投入也逐渐增大,在建设规模越来越大的环境下,对起重安装工程设备的需求量也随之加大,并由之前传统的半自动化作业向自动化,半机械化向机械化过渡,因此工程起重机的需求量开始快速增长,产量也是日新月异地刷新纪录。
值得一提的是,国内外有一个共通点——发展最为迅速的是汽车起重机。
而汽车起重机关键部位在于吊臂,利用吊臂卸载负荷,可以提高起重机的作业范围和作业难度。
而汽车起重机的主要承载构件是吊臂,担负着起重机的各种负荷,因而耗钢量很大。
其结构设计好坏,对起重机整体性能以及生产成本的控制将产生直接影响。
因此很有必要对汽车起重机吊臂的结构设计、力学性能等进行充分的分析与辩证。
汽车起重机的吊臂伸缩形式分类1、顺序伸缩机构–伸缩臂的各节臂以一定的先后次序逐节伸缩。
2、同步伸缩机构–伸缩臂的各节臂以相同的相对速度进行伸缩。
随车起重机伸缩臂架的毕业优化设计
目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------1 前言---------------------------------------------------------------------------------------------2 1. 概述------------------------------------------------------------------------------------------6 1.1 随车起重机用途和特点--------------------------------------------------------------6 1.2 型号意义--------------------------------------------------------------------------------6 1.3 术语解释--------------------------------------------------------------------------------61.4 结构原理--------------------------------------------------------------------------------62. 伸缩臂架的计算----------------------------------------------------------------------------7 2.1 伸缩臂架的作用载荷及分析---------------------------------------------------------7 2.2 伸缩臂架的临界力的计算------------------------------------------------------------9 2.3 伸缩臂架的刚度校核------------------------------------------------------------------9 2.4 伸缩臂架的强度校核-----------------------------------------------------------------13 2.5 伸缩臂局部稳定性校核--------------------------------------------------------------172.6 伸缩臂的整体稳定性校核-----------------------------------------------------------193. 回转机构的选型---------------------------------------------------------------------------21 3.1 回转支承的受载情况-----------------------------------------------------------------213.2 回转支承选型所需技术参数--------------------------------------------------------214. 液压系统的设计计算---------------------------------------------------------------------26 4.1概述---------------------------------------------------------------------------------------26 4.2工作原理---------------------------------------------------------------------------------26 4.3 性能分析--------------------------------------------------------------------------------29 4.4 液压缸主要尺寸的确定--------------------------------------------------------------29 4.5 液压泵的选择--------------------------------------------------------------------------31 4.6 油箱的选择-----------------------------------------------------------------------------324.7 管件--------------------------------------------------------------------------------------335. 结论与展望---------------------------------------------------------------------------------35 5.1 结论--------------------------------------------------------------------------------------355.2 随车起重机的发展趋势--------------------------------------------------------------366. 毕业设计总结------------------------------------------------------------------------------387. 致谢------------------------------------------------------------------------------------------398. 参考文献------------------------------------------------------------------------------------40摘要本文概述了国内外伸缩式随车起重机的现状,并就有关型号的国内外随车起重机进行了比较。
《2024年度伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》范文
《伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》篇一一、引言随着工程机械的不断发展,伸缩臂叉装车因其高效、灵活的作业能力,在物流、建筑、矿山等领域得到了广泛应用。
然而,其行走系统的性能直接影响到整机的工作效率和作业质量。
因此,对伸缩臂叉装车行走系统进行优化分析与实验研究,对于提升其作业效率及稳定性具有重要意义。
本文旨在分析叉装车行走系统的结构特点及性能瓶颈,通过优化设计及实验研究,提高其整体性能。
二、行走系统结构特点及性能瓶颈分析伸缩臂叉装车的行走系统主要由驱动轮、导向轮、履带等组成。
其结构特点为:通过液压驱动,实现叉装车的移动和定位。
然而,在实际使用过程中,行走系统存在着一些问题,如驱动轮磨损严重、转向灵活性差、稳定性不足等,这些问题限制了叉装车的工作效率和作业范围。
三、行走系统优化设计针对上述问题,本文提出了以下优化设计方案:1. 驱动轮优化:通过改进驱动轮的材料和结构,提高其耐磨性和承载能力,延长使用寿命。
2. 履带优化:优化履带的宽度和结构,提高其与地面的摩擦系数,增强叉装车的稳定性和越野能力。
3. 转向系统优化:通过改进转向系统的液压控制回路,实现更灵活的转向操作,提高工作效率。
四、实验研究为了验证优化设计的有效性,本文进行了以下实验研究:1. 驱动轮耐磨性实验:通过模拟实际工况,对优化前后的驱动轮进行耐磨性测试,对比分析其性能差异。
2. 稳定性实验:在不同工况下,对优化前后的叉装车进行稳定性测试,分析其稳定性的改善情况。
3. 转向灵活性实验:通过对比优化前后叉装车的转向操作时间,评价其转向灵活性的提升程度。
五、实验结果与分析1. 驱动轮耐磨性实验结果:经过耐磨性测试,优化后的驱动轮相比优化前,磨损程度明显降低,使用寿命得到延长。
2. 稳定性实验结果:在不同工况下,优化后的叉装车相比优化前,稳定性有明显提升,特别是在复杂地形条件下,其越野能力得到显著增强。
3. 转向灵活性实验结果:通过对比转向操作时间,优化后的叉装车转向更加灵活,操作更加便捷。
25吨位起重机伸缩机构液压系统设计
设计及说明结果一、25吨汽车起重机伸缩臂架的设计箱型吊臂连接尺寸的确定包含下列的内容:1)吊臂根部铰点位置的确定;2)吊臂各节尺寸的确定;3)变幅油缸铰点的确定。
1、吊臂根部铰点位置的确定基本臂工作长度和吊臂最大工作长度的确定:由图2.1可知,设为工作长度,则有图2.1 三铰点有关尺寸图式中:H—基本臂的起升高度,。
b—吊钩滑轮组最短距离,取。
、—根部铰点和头部滑轮轴心离吊臂基本截面中心线的距离,并带有符号。
由于此项数值较小,所以计算时可以忽略不计。
—吊臂仰角,取。
h—根部铰接点离地距离,取。
吊臂根部离铰点的距离e—最小工作幅度,取。
吊臂根部铰点离回转平面的高度—回转支承装置的高度,—起重机汽车底盘的高度,主吊臂最大长度—最长主臂起升高度,a,r,b,h同上。
2、吊臂各节尺寸的确定主吊臂的最长长度是由基本臂结构长度和外伸长度所组成。
、、—各节臂的伸缩长度,在设计中伸缩长度往往取同一数值,即。
外伸长度。
、、—为二、三、四节臂缩回后外漏部分的长度,在计算时取同一数值(a=0.25m)若假设为臂头滑轮中心离基本臂端面的距离,则基本臂结构长度加上即为基本臂的工作长度。
所以有从中可以求出k—吊臂的节数。
—主臂最大长度,初取35m。
—主臂最小长度,初取11m。
通常搭接长度应该短些,以减轻吊臂重量。
但是,太短将搭接部分反力增大了,引起搭接部分吊臂的盖板或侧板局部失稳,同时,也使吊臂的间隙变形增大。
因此搭接部分要根据实际经验和优化设计而定,一般为伸缩臂外伸长度的1/4—1/5(吊臂较长者取后者,较短者取前者,同步伸缩者可取后者)。
从而搭接长度为在第i节臂退回后,除外露部分长度a外,在前节(i-1)节臂中的长度加上伸出后仍在前节臂中的那部分搭接长度。
第i节臂插在前节臂内的长度为(),设第i节臂的结构长度为,则各节伸缩臂插入前一节都留有一段距离c,这是结构的需要,在此距离内要设置伸缩油缸的铰支座和其他的结构构件,其大小视情况而定,在此次设计中选择c=0.35m。
浅论起重机臂架参数化优化设计
浅论起重机臂架参数化优化设计臂架是履带起重机的重要构件,起承载作用。
臂架的自重、强度等对起重机整体性能有着直接影响,而且在起重机中臂架占据着较大比重,影响着起重机提高能力和减轻自重。
由此可见,对臂架的进行参数化分析和优化设计尤为重要。
粒子群算法是一种群智能优化算法,通过对鸟群觅食模拟,模拟由简单个体组成的群落与环境、个体之间的互动行为,属于全局随机搜索算法。
该算法结构简单,便于计算,需要设置参数较少,但是该算法容易出现局部最优。
通过对算法的研究发现,模拟退火算法能够有效解决上述问题。
因此,在本次优化设计中,首先采用粒子群算法,用模拟退火算法对可能陷入局部最优的部分进行扰动。
一、参数化建模1、受力分析履带起重机臂架为通用型起重机,其结构为四弦杆桁架式,在变幅平面内选择滑轮组以两端简支中心受压构件进行计算。
在回转平面内根据臂根固定、臂端自由承受纵横弯曲作用构件进行计算。
图1 臂架变幅平面受力图图1 中Q代表吊重量;代表拉板力;代表起升绳力;代表臂架自重;和分别代表起升冲击系数和起升载荷动载系数。
与的关系为:该式中、分别代表滑轮组倍率和效率。
根据图1,以B铰点取矩,对拉板力的计算如下:该式中代表的是臂架的重心比,为了简化程序,取值为0.5。
在危险截面下臂架轴向力为臂架自重、变幅拉索力、起升单绳拉力和起升载合力,得出下列公式:其中是臂架质量(危险截面上方)。
在变幅和回转两个平面对单臂架载荷组根据物品惯性力、偏摆力以及风力组合。
图2 臂架回转平面受力图图2为回转平面,在此平面内货物偏摆、臂重风载以及惯性载荷形成侧向集中力:该式中代表的是风载影响下货物形成的侧向力,取为,通常情况下取值在3~6°之间;代表的是由制动惯性力和旋转的机构起动形成的侧向力,为了便于计算,在这里取额定起重量的10%;为风载,一般情况下,取40% 作为集中力作用于臂端。
2、目标函数的建立研究对象为通用型履带起重机臂架,目标函数设定依据臂架最轻质量,约束条件为其稳定性、刚度以及强度,以此建立数学模型如下:2.1目标函数min为杆件体积;为钢材密度,为7.85 ;为各几何的尺寸大小。
《2024年度伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》范文
《伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》篇一一、引言随着现代物流和工程机械技术的快速发展,伸缩臂叉装车作为一种重要的装载和运输设备,其性能的优化显得尤为重要。
其中,行走系统作为叉装车的关键组成部分,其性能的优劣直接影响到叉装车的作业效率和稳定性。
因此,对伸缩臂叉装车行走系统进行优化分析与实验研究具有重要的现实意义。
二、伸缩臂叉装车行走系统概述伸缩臂叉装车的行走系统主要由驱动系统、制动系统、转向系统和悬挂系统等部分组成。
驱动系统负责提供动力,制动系统负责车辆制动,转向系统控制车辆的行进方向,而悬挂系统则起到减震和支撑的作用。
这些系统的协同工作,保证了叉装车在各种工况下的稳定性和作业效率。
三、行走系统优化分析1. 驱动系统优化:通过改进电机控制器,提高电机的工作效率和动力输出,同时降低能耗。
此外,采用先进的能量回收技术,将制动过程中的能量回收再利用,提高整体能源利用效率。
2. 制动系统优化:采用先进的液压制动技术,提高制动性能和稳定性。
同时,通过智能控制系统,实现制动力的自动调节,避免因制动力过大或过小而导致的车辆失控或制动距离过长等问题。
3. 转向系统优化:通过优化转向机构的结构设计,提高转向的灵活性和稳定性。
同时,采用电子助力转向技术,减轻驾驶员的转向力度,提高操作舒适性。
4. 悬挂系统优化:通过改进悬挂系统的减震性能,降低车辆在行驶过程中的振动和冲击,提高乘坐舒适性和车辆稳定性。
四、实验研究为了验证上述优化措施的有效性,我们进行了实地实验研究。
实验过程中,我们对优化前后的驱动系统、制动系统、转向系统和悬挂系统进行了全面的性能测试。
实验结果表明,经过优化后,叉装车的动力性能、制动性能、转向灵活性和乘坐舒适性均得到了显著提高。
同时,能耗也得到了有效降低,提高了整体能源利用效率。
五、结论通过对伸缩臂叉装车行走系统的优化分析与实验研究,我们得出以下结论:1. 驱动系统的优化可以提高电机的工作效率和动力输出,降低能耗;同时采用能量回收技术,提高整体能源利用效率。
《2024年度伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》范文
《伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》篇一摘要:本文旨在探讨伸缩臂叉装车行走系统的优化设计及其实际应用效果。
首先,通过对行走系统的工作原理和现有问题进行深入分析,提出优化方案。
其次,通过理论建模和仿真分析,验证优化方案的可行性。
最后,通过实验研究,对优化后的行走系统进行性能评估,并得出结论。
一、引言随着工程机械的不断发展,伸缩臂叉装车作为一种重要的装载设备,其行走系统的性能直接影响到作业效率和安全性。
因此,对行走系统进行优化设计具有重要意义。
本文将重点分析伸缩臂叉装车行走系统的优化设计、理论建模、仿真分析以及实验研究等方面。
二、伸缩臂叉装车行走系统现状分析(一)工作原理伸缩臂叉装车行走系统主要由驱动系统、转向系统、制动系统和悬挂系统等组成。
驱动系统提供动力,转向系统控制行驶方向,制动系统保证安全停车,悬挂系统则起到减震作用。
(二)存在问题当前伸缩臂叉装车行走系统存在能耗高、稳定性差、操作不便等问题,影响了设备的整体性能和使用寿命。
三、行走系统优化设计(一)设计思路针对现有问题,从驱动系统、转向系统和悬挂系统等方面提出优化设计方案。
通过降低能耗、提高稳定性、优化操作等手段,提升行走系统的整体性能。
(二)具体措施1. 驱动系统:采用高效能电机和合理的传动比,降低能耗;2. 转向系统:优化转向控制策略,提高转向稳定性和灵活性;3. 悬挂系统:采用减震性能更好的悬挂装置,提高行驶平稳性。
四、理论建模与仿真分析(一)理论建模根据优化设计方案,建立行走系统的数学模型和物理模型,为后续的仿真分析提供基础。
(二)仿真分析利用仿真软件对优化后的行走系统进行仿真分析,验证其可行性和性能表现。
通过模拟实际工况,对能耗、稳定性、操作性能等指标进行评估。
五、实验研究(一)实验方法与步骤在实验场地进行实际测试,对比优化前后的行走系统在能耗、稳定性、操作性能等方面的表现。
通过数据采集和分析,评估优化效果。
(二)实验结果与分析实验结果表明,优化后的行走系统在能耗、稳定性和操作性能等方面均有显著提升。
机械毕业设计1224汽车起重机伸缩臂系统设计
毕业设计(论文)题目汽车起重机伸缩臂系统设计目录前言 (1)摘要 (2)1 绪论 (2)1.1国内外汽车起重机发展概况及趋势 (2)1.2伸缩臂结构发展现状 (4)1.3伸缩臂机构形式介绍 (6)1.4本课题内容及重要意义 (7)2 QAY50汽车起重机主要技术参数和工作级别 (7)2.1QAY50起重机主要技术参数 (7)2.2QAY50汽车起重机的工作级别 (9)3伸缩臂传动方案和臂架截面的确定 (12)3.1伸缩臂传动方案的确定 (12)3.2伸缩臂架截面的确定 (14)4伸缩臂设计计算 (17)4.1起重机伸缩臂尺寸的确定 (17)4.2臂架伸缩液压缸的计算及选择 (22)4.3伸缩臂受力计算 (25)5伸缩臂有限元分析 (31)5.1伸缩吊臂有限元模型建立 (32)5.2计算结果与分析 (34)总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)汽车起重机伸缩臂系统设计摘要:臂架是起重机的主要承载构件。
起重机通过臂架直接吊载,实现大的作业高度与幅度。
臂架的强度决定了最大起重量时整机起重性能,其自重直接影响整机倾覆稳定性,因而臂架结构设计的优劣,将直接影响整机的性能,如整机重量、整机重心高度和整机稳定性等。
所以要在保证臂架安全工作的条件下尽量减轻臂架的重量,这对提高整机质量和经济性具有很大的现实意义。
本文主要根据QAY50吨汽车起重机工作要求来确定伸缩机构的结构和传动方案,进而采用传统的设计方法对主臂的三铰点、主臂的长度、及每节臂的长度、臂架的结构、液压缸尺寸进行确定,对臂架进行受力分析,利用有限元对臂架进行分析。
关键词:伸缩臂;液压缸;臂架结构,有限元分析Design of truck crane Telescopic boom systemAbstract:Boom is the main host of crane components. Directly through the jib crane hanging load, to achieve great height and range operations. Arm strength determines the maximum time from the weight lifting machine performance, its weight directly affect the machine overturning stability, structural design and therefore merits of boom, will directly affect the overall performance, such as the weight of the whole machine center of gravity height and machine stability. Thus, to ensure safe working conditions of boom to minimize the weight of boom, which improves overall quality and economy of great practical significance. Mainly based on XCMG truck crane 50 tons of requests to determine the structure and transmission expansion program, and then using the traditional design method is the main arm of the three nodes, the main arm length, arm length, and each section, Boom structure, determine the size of hydraulic cylinders.Keywords:Telescopic boom; hydraulic cylinder; Structure of boom ;ansys前言近年来,随着社会的发展,社会生活中对起重机的需求越来越大,但是,与国外汽车起重机相比,国外汽车起重机技术得到了飞速发展,所以国内起重机的研发越来越紧迫。
《2024年度伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》范文
《伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》篇一一、引言随着现代物流和工程建设的快速发展,伸缩臂叉装车作为重要的物料搬运设备,其性能的优化显得尤为重要。
其中,行走系统作为叉装车的重要组成部分,其性能的优劣直接影响到叉装车的作业效率和作业安全性。
因此,本文旨在通过对伸缩臂叉装车行走系统的优化分析与实验研究,提高其作业性能和安全性。
二、伸缩臂叉装车行走系统概述伸缩臂叉装车的行走系统主要由驱动系统、转向系统和制动系统等组成。
其中,驱动系统负责叉装车的行进和后退;转向系统则控制叉装车的转向;制动系统则保证叉装车在作业过程中的安全性和稳定性。
然而,在实际使用过程中,行走系统可能存在能耗高、响应速度慢、稳定性差等问题。
三、行走系统优化分析1. 驱动系统优化针对驱动系统的能耗高问题,本文提出采用先进的电机控制技术,如矢量控制或直接转矩控制等,以实现电机的高效运行。
此外,通过对电机和传动系统的匹配优化,可以提高叉装车的行进速度和牵引力。
2. 转向系统优化针对转向系统的响应速度和稳定性问题,本文建议采用液压助力转向系统或电动助力转向系统。
这些系统可以通过电子控制技术实现快速、准确的转向响应,提高叉装车的作业效率和安全性。
3. 制动系统优化制动系统的优化主要关注制动性能的稳定性和可靠性。
通过采用先进的制动控制技术和高灵敏度的制动元件,可以保证叉装车在紧急情况下的安全制动。
同时,通过定期的维护和保养,可以保证制动系统的长期稳定运行。
四、实验研究为了验证上述优化措施的有效性,本文进行了实车实验研究。
首先,对优化前后的驱动系统进行能耗对比实验,结果显示优化后的驱动系统在能耗方面有明显降低。
其次,对转向系统的响应速度和稳定性进行测试,结果表明优化后的转向系统具有更快的响应速度和更高的稳定性。
最后,对制动系统的性能进行测试,验证了其稳定性和可靠性的提高。
五、结论通过本文的优化分析与实验研究,我们可以得出以下结论:1. 通过对驱动系统的优化,可以降低伸缩臂叉装车行走系统的能耗,提高其运行效率。
高空作业车臂架结构优化设计研究
高空作业车臂架结构优化设计研究伸缩臂是汽车工作装置的主要组成部分,它直接影响到汽车的作业性能。
以臂架重量的最小化作为调整的最优目标,以强度和刚度等相关条件作为约束条件,创建出调整后的数学模型,从而得出最理想的截面类型。
研究调查显示,经调整后的臂架最大应力、以及质量等参数均有所降低,在增强臂架综合性能指标的水平之上,完成了减轻自重的初步目标,期望能对作业车的臂架内部结构的设计工作带来些许参考价值。
标签:高空作业;结构优化;臂架臂架的综合性能将极大地影响到汽车的作业效率。
伸缩臂的质量在整个作业车的质量中占有很大的比例。
若目前吊臂存在重量过大的现象,则会进一步地影响工作效率的问题。
所以,在保证工作强度以及工作刚度的基础之下,要不断地对臂架结构进行调整与优化,用以提高臂架的自身性能。
并创建臂架的具体化数学模型,通过部分软件实现对臂架截面的尺寸等参数进行调整与优化。
一、高空作业车臂架结构截面形式对高空作业车臂架结构的截面形式的优化与调整是截面优化的关键步骤,其可以在增强高空作业车臂架结构的综合能力的基础之上,进一步地减小其臂架自身的质量,最大程度上地节省所用原材料,降低作业成本。
高空作业车臂架结构的基本参数如图1所示,由图可得,高空作业车的臂架横截面的主要形式为矩形,其中,m、n分别为上、下盖板的厚度大小,L为作业车臂架的上下盖板宽度的大小,t为盖板的厚度大小,H则为盖板的高度大小,此五类信息为高空作业车臂架结构的主要参数。
二、高空作业车臂架结构的有限元类分析优化前,必须对臂架进行有限元分析。
在DM模块中创建了臂架结构的具体化数学模型[1]。
起重机的最大的工作载荷施加在臂座的上端面之中。
其方向是Y轴的负方向。
在臂架侧面施加120帕的风荷载,在臂架上施加等效重量的筒体、管道等部件。
u,ur的平移自由度。
U2和旋转的两个方向。
转子被约束在气缸和基本臂的铰链连接处,并释放其绕Z轴的转动方向的自由度。
并且在其他关节处增添相同的约束条件,通过静力分析得到相对应的应力云图以及应变云图。
基于Pro_E随车起重机伸缩臂TOP_DOWN设计
品研发,使用验证,已批量装备在北奔重 卡多种车型产品中,并广泛应用于野外搜 救、通讯、勘探等多个行业领域,产品使 用性能稳定、可靠,成为部分北奔重卡特 种车的标准设备之一。
参考文献 [1] 中华人民共和国国家军用标准,GJB235A-97.军
用交流移动电站通用规范[S].北京:国防科工委 军标出版发行部出版,1997. [2]胡玉贵,栗彦辉.军用移动电站需求分析[J].移动 电源与车辆,2001.1:44-47. [3]F.Bruzelius, C.Breitholtz, S.Pettersson. LPV- based Gain Scheduling Technique Applied to a Turbo Fan Engine Model[C]. Control Applications, 2002. Proc -eedings of the 2002 International Conference, 2002. Vol.2:713-718. [4 ] Ota, T, Omatu, S. Tuning of the PID control gains by GA[C]. Proceedings IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, 1996. Vol.1:272-274.
骨架模型是整机三维模型的基础和根 本,需重点检查。具体操作如下:
a. 修改layout中有可能在后续设计中变动 的关键参数值,然后打开骨架按“再生”命 令,检查有无失败信息。如果有,则需对 骨架进行修改完善,再重复前面操作,直 至再生没问题为止。
b. 骨架检查要遵循从高到底的顺序。 即先检查总骨架,再检查次一级骨架,直 至所有骨架检查完毕。 2.2.5 伸缩臂设计建模
仓储系统伸缩臂的结构优化研究
仓储系统伸缩臂的结构优化研究随着物流业的高速发展,仓库物流系统的建设和管理已经成为了一个重要的问题。
伸缩臂是其中重要的物流设备之一,广泛应用于物流中心的货物装卸和存储等方面,是一种具有灵活性、高效性和智能化的机械装置。
本文将对伸缩臂的结构进行优化研究,以提高其性能和使用效率。
一、伸缩臂结构的原理伸缩臂通常由两个部分组成:臂体和负重部分。
臂体通常采用铝合金材质制成,负重部分则采用钢材制成。
伸缩臂的结构特点是由伸缩框架和活动转轴组成,伸缩框架由两个相对移动的臂体组成,活动转轴是用来固定负重部分的位置。
伸缩臂的结构可以使装卸货物更加高效和准确,节约了大量的时间和人力成本。
二、优化设计1. 稳定性和耐用性伸缩臂是一种重要的装货设备,设计的稳定性和耐用性极为重要。
首先要保证伸缩臂的载荷稳定,避免载荷过大导致设备的破损和失效。
因此,设计时需根据负重部分的重量和所需使用的环境来选择材质,尽量使用轻负载材料,同时要确保材料的强度和耐用性。
2. 伸缩框架优化伸缩框架是伸缩臂的核心部分,选择材质和优化设计可以提高伸缩臂的使用寿命和效率。
当前,铝合金材质在伸缩臂行业中得到广泛应用,但是铝合金的韧性和强度仍存在一定的问题。
因此,在设计伸缩框架时,应考虑采用复合材料,例如碳纤维增强聚合物,以提高材料强度和韧性,并增强伸缩臂的耐用性。
3. 活动转轴设计活动转轴是伸缩臂结构的重要组成部分,当负重部分连接在活动转轴上时,活动转轴必须能够承受该负载。
因此,在活动转轴的设计中,必须考虑到材料的选择以及牢固度和稳定性等方面的问题。
三、维护和保养为了确保伸缩臂的正常运作,维护和保养非常重要。
保养伸缩臂的方法包括定期检查伸缩臂的各个部分是否正常运转,并及时清洁、润滑,保持设备的良好状态以延长使用寿命。
四、经济效益优化设计和维护保养不仅可以提高伸缩臂的受载性能和稳定性,还能够提高物流设备的效率,减少成本,增加经济效益。
同时,伸缩臂具有智能化特点,配合物流管理系统,能够实现自动化操作,提高生产效率,降低人工成本。
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目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------1 前言---------------------------------------------------------------------------------------------2 1. 概述------------------------------------------------------------------------------------------6 1.1 随车起重机用途和特点--------------------------------------------------------------6 1.2 型号意义--------------------------------------------------------------------------------6 1.3 术语解释--------------------------------------------------------------------------------61.4 结构原理--------------------------------------------------------------------------------62. 伸缩臂架的计算----------------------------------------------------------------------------7 2.1 伸缩臂架的作用载荷及分析---------------------------------------------------------7 2.2 伸缩臂架的临界力的计算------------------------------------------------------------9 2.3 伸缩臂架的刚度校核------------------------------------------------------------------9 2.4 伸缩臂架的强度校核-----------------------------------------------------------------13 2.5 伸缩臂局部稳定性校核--------------------------------------------------------------172.6 伸缩臂的整体稳定性校核-----------------------------------------------------------193. 回转机构的选型---------------------------------------------------------------------------21 3.1 回转支承的受载情况-----------------------------------------------------------------213.2 回转支承选型所需技术参数--------------------------------------------------------214. 液压系统的设计计算---------------------------------------------------------------------26 4.1概述---------------------------------------------------------------------------------------26 4.2工作原理---------------------------------------------------------------------------------26 4.3 性能分析--------------------------------------------------------------------------------29 4.4 液压缸主要尺寸的确定--------------------------------------------------------------29 4.5 液压泵的选择--------------------------------------------------------------------------31 4.6 油箱的选择-----------------------------------------------------------------------------324.7 管件--------------------------------------------------------------------------------------335. 结论与展望---------------------------------------------------------------------------------35 5.1 结论--------------------------------------------------------------------------------------355.2 随车起重机的发展趋势--------------------------------------------------------------366. 毕业设计总结------------------------------------------------------------------------------387. 致谢------------------------------------------------------------------------------------------398. 参考文献------------------------------------------------------------------------------------40摘要本文概述了国内外伸缩式随车起重机的现状,并就有关型号的国内外随车起重机进行了比较。
介绍了我国伸缩式随车起重机的结构特点及各部分的工作原理。
着重对4吨两节伸缩式随车起重机的伸缩臂架和液压系统进行了优化设计。
运用金属结构的设计方法验证了金属结构部分主要是两节伸缩臂架的计算原理;另外,对回转机构也作了选型和设计。
最后对随车起重机的发展趋势作了简单分析。
关键词:伸缩式,随车起重机,臂架,优化,液压系统,回转机构AbstractThis paper presents an overview of extendable crane-drivers, and a comparison with the concern home-made cranes. It introduces the structural characteristics and some of the principles of extendable crane-style cars. Focuses on two sections telescopic booms and hydraulic crane systems design. Use metal structure design methodology certification is a major part of the metal structure of two sections telescopic booms calculation principles; In addition, the rotation mechanism design also is made. Finally it shows the development trend of a simple crane driver analysis.Keywords : telescopic type, assigned crane, booms, hydraulic system, Turnaround mechanism绪论随车起重机是将起重作业部分装在载重货车上的一种起重机。
随车起重机由于具备既能起重、又能载货、机动灵活这一独特的优点,而广泛应用于交通运输、土木建筑业(包括建筑工程、公路桥梁工程、市政修建工程、机械化基础工程等)电业、野外作业、石材业、码头的货物装卸及远距离转移货物,加装附加装置后,还可用于桥梁维修、高空架线及检测等作业中。
随着国家基础建设的规模不断加大,随车起重机在起重运输行业和野外作业发挥的作用也将越来越大。
一、国外随车起重机的发展现状目前,国际上有瑞典、意大利、奥地利、德国、美国、日本、加拿大等国家的十几家公司生产的几十种规模型号的随车起重机,主要以欧洲为主。
欧洲从20世纪40-50年代开始生产随车起重机,主要厂商有HIAB(瑞典)、FASSI(意大利)、FERRARI(意大利)、PALFINGER(奥地利)、TIRRE(德国)、HEILA(意大利)等;亚洲生产随车起重机厂商主要有加藤(日本)、多田野(日本)、由尼克(日本);美洲生产随车起重机厂商主要有GROVE 等。
这些都是世界知名的生产随车起重机的公司,各公司都形成了功能多元化、品种系列化、机电液控制一体化的产品体系,最大起重量已超过60t,吊臂长度已超过30m,最大起重力矩已超过1000kNm。
下面就几家著名的随车起重机厂家的产品特点进行具体分析。
1.瑞典——世界上较早生产随车起重机的国家位于瑞典HUDIKSUALI城的希亚伯(HIAB)公司,是近五十年来世界上居领先地位的、最富有创造力的随车起重机制造公司,早在1947年就生产了第一台起重机。
该公司在丹麦、荷兰、西班牙设有分厂,并在60多个国家建立了完备的销售和服务网。
HIAB 公司生产的一般用途折臂式随车起重机,设计十分紧凑,行驶状态时的外形尺寸较小。
除生产一般用途的随车起重机外,HIAB公司还生产伐木随车起重机、船用起重机、铁路轨道车随车起重机。
此外HIAB公司还配备了多种附加装置如抓斗、吊篮、钻头、特殊板叉、装轮胎机械手等,使随车起重机除起重作业外还可完成散装物料装卸、钻孔、高空作业、成堆建筑板料装卸以及大型轮胎拆装等项工作,实现了一机多用。