考虑吊钩组升降的伸缩臂起重机动力学模型研究

建立了一种模拟伸缩臂起重机转台回转,吊臂变幅、伸缩,吊钩升降的运动学、动力学模型.利用光滑连续的正余弦函数描述伸缩臂起重机的运动,使用拉格朗日方法列出吊钩组的动力学方程,并用时变约束方程描述吊钩钢丝绳的升降长度,最终组成微分代数方程,使用约束稳定化方法进行求解.通过算例验证了伸缩臂起重机动力学模型的正确性.该模型可以为伸缩臂起重机的复合动作控制研究及虚拟吊装方案设计提供参考.

工程起重机伸缩臂控制回路动态模型与仿真

分析了工程起重机伸缩臂控制回路的结构和工作原理,通过电磁阀的切换,实现两个液压缸的交替动作,并由液控平衡阀保证液压缸负重缩进时的稳定性。应用键合图理论,建立了液压缸伸出和缩进两个工况的键合图模型。选取容性元件和惯性元件上自变量的积分作为状态变量,推导出伸缩臂控制回路的状态方程,从而建立了动态模型,得出系统的动态特性。利用MATLAB对系统进行数值仿真,研究响应对整个系统的影响。

基于模糊PID融合的特种起重机伸缩臂自动控制

为了提升特种起重机伸缩臂控制精度,提出基于模糊PID融合的特种起重机伸缩臂自动控制方法。针对特种起重机伸缩臂的整体结构,对伸缩臂受力展开了分析。以受力分析结果为基础建立伸缩臂数学模型,对该模型进行推导后获取伸缩臂传递函数,将其与设计的模糊PID融合控制器相结合,实现对特种起重机伸缩臂自动控制。实行位移响应测试、末端姿态位置与末端作用力测试,测试结果表明,所提方法所得结果与期望值基本一致,说明该方法的精度高、可靠性强。

特种起重机伸缩臂振动特性建模分析与试验

为研究某新型特种起重机作业过程中伸缩臂带载伸展时的振动特性,将伸缩臂等效为固定支撑的阶梯式变截面悬臂梁和进行伸展运动的变长度悬臂梁。基于梁振动的微分方程与模态叠加理论建立了伸缩臂带载伸展时臂架振动的数学模型。采用Rayleigh-Ritz法,结合梁的边界条件得到了各级臂振动的固有频率和在等效冲击载荷作用下臂端的坐标响应,进而得到振动位移曲线。对理论结果分析可知,伸缩臂的自身臂架结构和伸展速度是影响臂节振动的主要因素,臂节刚度越小、伸展速度越快,臂架振动位移越大。依托改装后的HIAB-033T型起重臂为试验平台进行试验研究,试验结果与理论结果基本一致,验证了理论分析的正确性。

汽车起重机伸缩臂突然卸载的瞬态响应仿真

以某型号汽车起重机伸缩臂为研究对象,用ANSYS软件得到柔性伸缩臂有限元模型后,再导入到在ADAMS软件中建立汽车起重机整机的刚-柔耦合模型.除伸缩臂外,变幅油缸、转台、底盘和支撑油缸(支腿)按刚体处理,但考虑了变幅油缸和支撑油缸中,活塞和缸套之间间隙的柔性和阻尼效应.基于转台静止和转台回转2种工况,对其进行突然卸载时的瞬态响应仿真,分别得到了臂头在竖直和水平方向的位移曲线、加速度曲线.仿真结果表明,转台回转的速度越大,突然卸载后的臂头位移、加速度和臂架的最大应力也越大;与伸缩臂最大应力随转台回转速度基本呈线性变化不同,当转台回转速度大于5°/s时,臂头加速度的变化明显变快.

伸缩臂式起重机力矩限制器算法研究

以提高伸缩臂式起重机力矩限制器的吊重计算精度为目标,结合起重机的结构受力特点,分析伸缩臂式起重机力矩限制器力矩算法模型,提出了一种新的主臂自重标定算法,完成了主臂变形的理论分析推导,提出了算法模型的误差修正系数。并以山河智能SWTC50为试验机,经过大量吊重试验数据验证,吊重误差和幅度误差均在3%以内,结果表明采用主臂自重标定算法及主臂变形补偿算法能达到精度要求,为伸缩臂式起重机力矩限制器的算法设计提供了一种新的思路。

锚杆钻车三角钻臂的运动学研究

针对锚杆钻车三角钻臂运动控制问题,首先根据锚杆钻车三角钻臂的实际结构建立其简化模型,运用两步法和代数法对其进行正逆运动学求解;然后利用在两支臂缸处建立坐标系的方法求出所需点的空间坐标,以此计算出两支臂油缸伸缩量的精确算式,并提出了验证方法。最后通过SolidWorks和MATLAB软件对三角钻臂正逆运动学及支臂缸伸缩量公式进行了验证,确保了计算过程的准确性。