臂架起重机标准体系分析及标准国际化实施策略研究

臂架起重机是起重机分类中最重要的类型之一,被广泛应用于港口装卸、水利水电建设、核电建设、设备制造、造船、铁路、建筑、冶金等行业的大型物件吊装作业。我国是臂架起重机制造大国、使用大国和出口大国,了解和掌握中外臂架起重机技术要求和标准体系差异十分重要。在差异分析的基础上,重点梳理与研究了国际标准体系的缺失项,并结合臂架起重机标准化工作实际情况,提出了包含开展系统性调研、持续跟踪中外标准技术内容、建立标准研究平台、推进重点项目国家标准制定和国家标准英文版翻译工作、加强专业人才培养、增强国际合作在内的六项标准国际化实施策略。

基于激光雷达的汽车起重机吊臂挠度检测方法

为了提高汽车起重机的工作安全,文中采用了激光雷达检测汽车起重机吊臂挠度的方法,通过外形扫描、点云处理对汽车起重机吊臂挠度进行判断,并在实车上验证了系统的精度和可靠度,结果表明利用激光雷达可以有效地对吊臂挠度进行实时监测,对起重机工况的判断和预警有着重要意义。

面向轻量化目标的起重机伸臂结构设计及截面尺寸优化

为满足工程上对大吨位和小质量起重机的追求,实现起重机伸臂轻量化设计目标,在QY25K5型起重机伸臂主要结构参数尺寸的基础上,通过UG软件对伸臂进行了数字化设计,建立了CAD模型。根据GB/T 3811—2008,确定了在典型危险工况下,伸臂的工作载荷、许用应力及许用挠度,并对伸臂的强度、刚度及1阶屈曲模态进行仿真分析。根据分析结果,以伸臂截面尺寸作为优化设计变量,分别通过Inspire和ANSYS软件对伸臂上盖板和腹板厚度进行尺寸优化,得到两组板厚优化值;根据起重机设计标准及工程上常用的钢板厚度确定了上盖板和腹板的厚度,生成伸臂的轻量化设计方案,减重率可达15.2%。对伸臂力学性能进行校核,结果表明:设计方案在符合起重机典型危险工况下,满足强度、刚度及稳定性的要求,达到减重的目的。综合两种优化方案优化的方法,可为起重机伸臂轻量化设计提供参考。

基于机器视觉的臂架式起重机极限承载性能检测方法

针对传统的臂架式起重机承载性能检测试验的不足,提出了一种新的检测方法,通过吊载一辆随动车体来代替吊载的砝码。在新方法中,设计了一种基于圆形特征的单目视觉定位方法,识别特定的几何特征标记来获取随动车体像素坐标系下的坐标,为随动车体在地面上的运动提供方位,对承载性能检测环境进行了分析研究,设计了一种自适应阈值和全局色调映射的图像分割方法,适应户外光照变化大和亮度分布不均的情况,以及应用canny边缘检测识别特征的轮廓。实验验证该图像分割方法对多变的光照条件具有较强的鲁棒性,随动车体模型能够较好地跟随定位装置移动,实现精确定位,新的检测方法可行性高。

吊车临近输电线路电场预警阈值研究

目前,大型吊车触碰输电线是导致输电线路发生短路、跳闸事故的主要因素。在防止吊车触碰输电线方面,利用电场确定安全距离是一种可靠的方法。安装于吊臂的电场传感器灵敏度极高,且能够全方位地感知周围电场强度的变化,不存在预警盲区,但是精确性不高。参照了《GB 26859-2011电力安全工作规程》中对相关安全距离的规定,在探究不同因素对吊臂电场的影响后,建立了仿真模型,并在考虑电场畸变的情况下,对吊臂侧面和顶部处畸变较少的电场强度数值进行分析,确定吊臂从较远距离处临近输电导线时的预警阈值。研究成果为确定电压等级和侵入位置是对电场强度产生影响的关键因素,通过仿真模型计算出了不同电压等级下酒杯型杆塔和猫头型杆塔的电场阈值。

超高层建筑动臂塔吊的选型及定位分析

为解决动臂塔吊在高层建筑施工中如何选择合适的型号以及型号选定后如何合理布置的问题,结合广州国际文化中心项目,介绍了动臂塔吊在超高层建筑施工中的布置思路和使用原则,以期为类似工程提供借鉴。

接触网软横跨下折臂吊车拆除T梁施工技术

随着既有铁路改建规模的扩大和地方涉铁工程项目数量的逐年增加,既有铁路施工安全问题愈发重要,施工标准和要求越来越高。以邳州市建设路下穿铁路立交工程中邳州站13道T梁在铁路接触网软横跨不迁改的情况下原位拆除工程为例,简单介绍满堂支架+折臂吊组合法代替常规汽车吊整体抬吊法。

180t风电动臂式塔机顶升技术研究

近年以来,随着风电高塔建设的逐步增多,风电动臂塔机的抗风能力强、起升高度大、起重量大的优势也更加明显。风电动臂式塔机主要由基础、塔身、起重臂、回转、顶升、变幅等部分组成,如何做好塔机的顶升作业,已成为塔机安拆施工的关键环节,以180t风电动臂式塔机为例,进行顶升作业的技术研究,以供读者借鉴。

单臂架门座起重机的变幅机构尺寸优化设计

以3 t-15 m单臂架门座起重机变幅系统为研究对象,运用MATLAB对变幅系统的主要尺寸进行优化,其目的是保证吊重在变幅过程中沿水平或尽可能沿接近水平线轨迹移动。在常规设计时,变幅系统的很多参数都是根据以往的经验进行设计选定,很难精准地设计出符合机构性能要求的机构尺寸。建立单臂架门座起重机变幅系统的数学模型,利用MATLAB优化工具箱进行优化设计,并将优化前、后的吊重中心高度变化量随幅度变化的运行轨迹进行对比,结果显示优化后的吊重水平性较初始设计好很多,优化结果合理。

起重机吊臂结构有限元模态分析

对起重机吊臂进行了有限元模态分析,得出了各阶模态下吊臂的固有频率和振型,找到了吊臂振动中的危险区域,为设计和改造提供理论依据。

以ANSYS为平台的塔式起重机臂架有限元分析与关键技术研究

为了解决在传统设计方法下塔式起重机试制样机成本高、设计效率低等弊端,应用CAE软件ANSYS对QTZ40型塔式起重机的臂架进行建模与有限元分析,通过对臂架的强度校核和各阶模态的计算,验证了该型塔式起重机设计方案的合理性,也证实了有限元分析法的可行性。总结了建模时的等效简化处理以及约束、载荷施加等关键技术的经验,从而为塔式起重机产品的设计、生产和制造提供理论依据。

塔机臂架有限元参数化设计系统的模块设计

目的利用参数化设计系统简化塔式起重机臂架有限元分析过程,创建参数化模型,通过对关键参数的输入快速完成塔机臂架的分析计算.方法参数化系统由几个主要功能模块构成,运用Visual Basic设计各模块参数输入界面,编写相应的程序代码,将输入的参数保存并生成参数文本.各模块可以调用其他模块的参数和参数计算结果,并将参数文本传递到APDL代码文件中进行有限元分析计算.结果创建了以Visual Basic为平台的臂架参数化设计系统的主要功能模块,使有限元计算程序的参数输入简单明了,提供了通用程序操作复杂性和具体专业需求之间的解决方法.结论以通用编程语言为基础编制程序,实现了对有限元计算过程的二次开发,简化了设计过程,缩短了设计周期.

N100型铁路救援起重机吊臂的有限元设计

以SuperSAP为工具 ,对 10 0t铁路起重机伸缩臂的不同截面形式在不同工况下进行有限元分析 ,并将结果加以比较 ,为定长臂铁路救援起重机的改造提供了设计依据。

船用起重机吊臂的有限元分析

为准确计算船用起重机吊臂的刚度和强度,在分析其结构原理与典型工况的基础上,采用ANSYS软件在典型工况下对较危险的二节臂进行应力与应变分析。仿真表明:危险截面发生在基本臂与二节臂的连接处,在工况一下的应力、应变最大,最大应力小于材料的许用应力,最大应变也在许可范围内。该方法验证了设计的可行性,为优化吊臂结构提供参考依据。

门座起重机臂架结构有限元分析

应用有限元分析方法,建立门座起重机臂架结构有限元模型,得出臂架结构的应力与位移分布并进行强度校核。同时对臂架结构进行模态分析,得出各阶固有频率和振动模型,为设计提供理论依据。

风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响分析

应用有限元方法分析了工作状态下和非工作状态下风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响,确立了不同风向时动臂塔机最大应力位置。将两种风载荷分别施加于动臂塔机,得出了起重臂最大应力、塔身最大应力和关键节点位移随起重臂仰角的变化曲线。结果表明:起重臂在水平面内的投影与塔身截面对角线重合时,动臂塔机应力最大;平行于起重臂方向的风载荷对动臂塔机的影响大于垂直于起重臂方向的风载荷;塔机不工作时,应将起重臂处于顺风方向,以降低塔身最大应力。

塔式起重机柔性臂回转制动过程动力分析

基于塔式起重机回转制动工况的实际模型,抛弃吊臂为刚体且作匀减速运动这一假设,在柔性塔身和吊臂的相对转动之间施加一阻力矩,视吊臂为柔性体,并考虑塔身的弹性变形,将塔机等效为平面柔性多体系统,考虑吊臂大运动和变形之间的耦合,建立了塔机回转制动工况的动力学分析模型,并以某实际塔机为例证明了本模型的正确性.吊臂在作减速运动的同时还和塔身一起发生振动.

起重机臂架的电液控制系统设计

国内现有起重机在臂架的平顺性控制上存在缺陷,根源在于液压系统的主控制阀与执行元件的作业工况之间的匹配不合理、不能随外负载的变化情况及时改变,这会导致起重机臂架作业过程中速度不平稳、可靠性和节能性不高,存在一定的安全隐患等问题。针对这些问题提出将传统的比例方向阀的功能一分为二,分为开关方向阀和电比例节流阀。通过液压系统参数的在线检测和实时计算,对电比例节流阀的开度进行实时控制,使得液压系统的参数能够及时跟随外负载的变化和作业工况的要求而变化。实现起重机与作业对象的动态最优控制,提高了起重机的臂架速度平顺性、节能性和可靠性,消除了安全隐患。

动臂塔式起重机的动态特性及其影响分析

采用有限元方法对动臂塔式起重机在起重臂处于不同仰角和不同回转角情况下进行了模态分析,得出了其固有频率和振型的变化规律,通过谐响应分析确定了影响动臂塔式起重机动态特性的关键固有频率,分析了其对工作的影响,为动臂塔式起重机优化设计提供了计算依据和理论基础。

塔机起重臂钢结构疲劳裂纹扩展的数值分析

塔式起重机起重臂的断裂主要由疲劳破坏即疲劳裂纹扩展引起,针对其焊接结构中不可避免地出现裂纹的现象,利用ABAQUS建立塔式起重机起重臂有限元模型并求解,计算变幅小车满载和空载状态下塔机起重臂下弦杆与水平腹杆焊接处不同裂纹长度对应的应力强度因子,通过建立裂纹应力强度因子幅与裂纹长度的函数关系估算塔机起重臂的疲劳寿命.结果表明:塔机起重臂下弦杆与水平腹杆焊接处裂纹的应力强度因子幅随裂纹长度的增加而增大,当裂纹长度达到一定值后,应力强度因子幅呈指数型增大,结构的疲劳寿命急剧下降.故焊接结构在制造、使用等环节应采取有效措施减少焊接缺陷、防止裂纹扩展,从而提高其使用寿命.