基于ARM的塔机安全自动监控系统的设计

针对目前塔机运行过程中存在的安全隐患问题,提出了一种基于ARM的塔机自动安全监控系统。该系统以ARM为主控制器,实现了塔机运行时工作状态的监控、显示、记录和报警,通过无线通信技术,实现了相关塔机运行状态的信息传输及塔机之间的相互定位,依靠防碰撞算法,控制塔机输出,预防塔吊群交叉作业时的相互碰撞。该系统制造成本低、具有良好的实时性、可靠性以及广泛的应用价值,符合塔机监控系统小型化、智能化的发展方向。

基于ARM的回转式起货机安全监控系统的研发

工作状态的监控是保障回转式起货机安全工作的重要手段。采用ARM9系列的S3C2440处理器及Linux操作系统作为控制核心,采用液晶触摸屏及Mini GUI设计图形界面作为人机交互,完成了实验室的船舶液压起货机安全监控系统的开发。经现场测试表明:该系统人机交互友好,能实现起重量、工作半径等多个状态参数的实时检测与显示,可根据起重量等级进行报警或停机保护处理。

风荷载作用下塔式起重机结构的随机振动分析

对塔式起重机的研究一般是将风荷载进行应力等效或者是流体分析,而本文将结合脉动风的随机特性与Ansys的随机振动模块进行分析。首先计算塔机在非工作状况下的预应力模态,确定其固有频率及振型;其次基于Davenport风速谱计算出随机振动模块所需的PSD数据;最后从后处理模块中得到所需的数值。

基于CFD的起重机机械臂屈曲稳定性分析

首先建立起重机机械臂结构的有限元模型,并将载荷施加到模型节点;其次运用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟实际流体情况,计算风载荷分布,通过气流模拟简化模型;最后进行起重机机械臂的屈曲稳定性分析。在结构性屈曲分析中,所有试件的屈曲载荷值均处于304~574 kN,在动态允许的最大起升载荷范围内;在非线性屈曲分析中,最大应力值为113.5 MPa,最小应力值为-2.0 MPa;在线性屈曲分析中,当载荷达到80 kN时,起重机机械臂的位移达到最大,此时机械臂已接近其极限承载能力。通过屈曲稳定性分析,得出起重机机械臂具有较为稳定的特性的结论。

基于DP浮吊船的滑移下水驳船摇臂复位技术研究与应用

该研究旨在对陆丰12-3项目中海洋石油229摇臂复位方法进行优化设计。在导管架下水过程中,摇臂作为主要的受力结构,随导管架水平角度的变化而翻转。导管架下水后摇臂需尽快复位,以确保驳船安全。复位过程需要考虑安全性、稳定性及工作效率等多个方面的因素,设计合适的复位方案可以提高复位过程的安全性和效率。该研究采用CAD软件对复位支架进行建模,确定复位方向和复位工具,组织复位操作,并对复位效果进行验证。通过对复位方法的优化设计,可以为陆丰12-3项目中的海洋石油229提供可靠的摇臂复位方案,为其下水过程提供有力的保障。

上回转塔式起重机平衡重计算方法

为进一步提高上回转塔式起重机的抗倾覆能力,提高其工作稳定性,保证起重机平衡重设计的精准性,以更好地满足操作需求和工作需要,该文分析上回转塔式起重机平衡重的作用及影响、平衡重计算方法问题及改进,研究上回转塔式起重机的构造,并重点探究科学的上回转塔式起重机平衡重计算方法,以期为相关工作提供一定帮助。

通过220 kV输电线路时船只吊臂顶端三维电场仿真分析

船只经过跨河输电线路时引起线路跳闸停运事故时有发生,这严重影响电网的安全可靠运行。为了确保船只安全通过跨航道输电线路,研究船只通过输电线路下方时吊臂顶端电场情况是很有必要的。利用有限元分析软件建立仿真模型,分析不同吊臂形状、吊臂长度和位置的船只通过220 kV输电线路正下方时吊臂顶端电场情况。仿真结果表明,吊臂的存在对船只吊臂顶端电场畸变有一定的影响,吊臂宽度越窄、长度越长、船只距离输电线路弧垂最低点越近,吊臂顶端电场最大值和平均场强越大。研究结果对校核跨航道输电线路放电的安全距离裕度具有指导意义。

基于激光雷达的大型吊车机械臂避障控制方法

常规的大型吊车机械臂避障控制方法,以广义直线距离控制为主,忽略了机械臂瞬时速度引起的抖振误差造成的空间感,以半周期轨迹生成器迭代,近似于全周期控制过程,影响吊车避障控制效果。设计了基于激光雷达的大型吊车机械臂避障控制方法。将吊车机械臂运行路径上的障碍物近似为包围球,避免单纯直线距离判断的弊端。基于激光雷达测算机械臂与障碍物包围球的距离,判定机械臂与障碍物之间的碰撞情况,构建机械臂避障控制模型,设计全周期机械臂轨迹生成器,控制机械臂在预设的轨迹上运行,优化大型吊车机械臂的避障轨迹控制。实验结果表明:应用该方法的避障控制,使机械臂关节的位置误差在9.2×10-7 rad内,角速度误差在6.2×10-7 rad/s内。

高层住宅施工用塔式起重机臂架腹杆布局优化设计

文章针对现有高层住宅施工用塔式起重机起重力矩小、起重能力差的问题,结合塔式起重机最大力矩条件,设计臂架腹杆变截面;遵循周期性优化原则,从拉杆的选材、受力分析、对比及附着的水平角度,实现塔式起重机臂架腹杆布局优化。通过对比臂架腹杆布局优化前后的塔式起重机,证明新的优化设计方案可以有效加大塔式起重机的力矩,提升起重机整体起重能力。

一种新型起重机吊臂的轻量化设计与研究

首先提出一种新型类椭圆吊臂,以有限元分析软件ANSYS Workbench协同仿真平台为工具,利用其DM(几何建模)、Mechanica(l结构有限元分析)及DX(优化设计)三大模块之间无缝接口,完成了吊臂的参数化建模、结构分析和轻量化设计。针对优化过程中设计变量非线性程度高的特点,利用DX模块,将基于神经网络的响应面法与MOGA(多目标遗传算法)相结合,对吊臂结构进行了优化,有效地降低了吊臂的重量。结果表明该方法合理可行,为今后包括大型起重机在内的相关工程机械设计提供了参考方法。

类椭圆吊臂结构优化设计与研究

吊臂轻量化是进行吊臂结构优化设计的主要目标,但吊臂优化设计存在非线性程度高的特点,传统的优化方法很难得到全局最优解。首先建立了类椭圆吊臂有限元分析的参数化仿真模型,采用正交试验法建立样本数据,完成对BP神经网络的训练,建立了设计参数与目标向量之间的非线性映射关系。最后以吊臂重量最轻为优化目标,利用遗传算法寻优。优化结果表明,吊臂自重显著降低。该方法为以后复杂结构的轻量化设计提供了一种新的思路。

门座式起重机臂架折断故障树分析与对策

针对门座式起重机折臂事故时有发生的问题,以门机折臂事故为顶事件建立故障树,并对其进行定性分析和定量分析,得到故障树各底事件的结构重要度、概率重要度,最后计算出各底事件的临界重要度.结果显示门机臂架折断的主要风险源为焊缝开裂、长期交变载荷以及设计制造缺陷等,提出严禁超载、定期检验以及严格按照设计要求制造等预防门座式起重机臂架折断故障的对策.

折臂式随车起重机动臂有限元分析

起重作业时,动臂作为重要承载部件会承受很大的复合外力,影响动臂的强度,甚至造成动臂变形。针对随车起重机动臂的强度刚度要求,利用Pro/E软件对某折臂式随车起重机进行三维建模,模拟起吊13t重物,进行动力学分析,得到动臂的受力曲线图,并以其中吊臂液压缸压力最大的工况为典型工况,进行ANSYS有限元分析,得到动臂的位移以及应力分布云图。分析结果表明,在多板焊接处存在应力集中现象,在设计中增加应力集中位置处的板厚,提高折臂式随车起重机的力学性能。

汽车起重机吊臂参数化设计系统研发

根据汽车起重机吊臂各节臂之间的结构尺寸相互关联特点,采用尺寸驱动的方法,利用VB对三维软件SolidWorks的二次开发技术,研发了汽车起重机吊臂的参数化设计系统。该系统通过输入汽车起重机基本臂的截面参数,设定吊臂的臂节数,可快速建立汽车起重机吊臂的三维模型,实现了吊臂设计的自动化、系列化,从而缩短了设计周期,显著提高了汽车起重机的设计效率和设计质量。

160t铁路救援起重机伸缩式吊臂有限元分析及优化

吊臂作为起重机的起吊支撑重要构件,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。纵观国内外流动式起重机吊臂设计,大多数采用的截面形式是多边形截面。通过对截面形式的改进,采用了椭圆形截面吊臂设计。通过有限元软件ANSYS10.0,对160t铁路救援起重机吊臂进行分析计算。并且在此基础上对该伸缩式吊臂进行了优化,使吊臂力学性能满足要求。

特大型汽车起重机臂架结构起升动特性分析

根据１６０ｔ特大型汽车起重机臂架的结构特点和起升工况，建立了合理的力学模型，运用有限元法对其结构进行了动特性分析，为该产品的开发和设计提供了理论依据．

塔机安全监控管理系统的研究与设计

针对传统塔机安全监控系统存在实时性差、处理速度慢、传输距离短、不能组成监控网络等缺点,该课题研究和设计了性能更为优越的新一代塔机安全监控管理系统。该系统以ARM控制器为核心,实时采集、显示、储存塔机的高度、变幅、回转角度、载重、风速、电机电流、电压等工作数据。当超出安全范围时发出警报,并运用GPRS和Internet无缝连接技术将工作数据上传至远程管理平台,平台将数据存至SQL Server中,通过ADO数据库访问技术实现网页与数据库的连接,最终数据通过网页显示,实现塔机的远程、在线、实时的监控和管理。同时可以实现多塔机的通信,建立塔机群安全监控网络。经实践验证,该系统运行可靠,能够有效保障塔机的运行安全,具有良好的应用和推广前景。

动臂型塔式起重机的平衡臂结构优化研究

主要论述以动臂型塔式起重机平衡臂结构轻量化为目标,以结构强度、变形(挠度)、塔机平衡臂梁杆稳定性和平衡重布置要求等为约束条件,通过合理简化塔机平衡臂模型,采用ANSYS有限元软件及梁杆单元进行模拟,利用一阶优化算法,来完成参数化建模的优化设计。由此可有效降低平衡臂结构重量,提高平衡重设置对整机抗倾覆稳定性的效果,进而减轻整机自重。发现,塔机弦杆的稳定性是制约塔式起重机平衡臂自重的瓶颈因素。这对于大吨位动臂型塔式起重机的结构轻量化将有重要意义。

起重机吊臂专用润滑脂的研制

针对起重机的工况特点以及起重机吊臂的润滑条件要求,采用聚醚和低粘度聚α-烯烃复合作为基础油,并加入复合聚脲稠化剂和多种功能型添加剂,研制出一种起重机吊臂专用润滑脂。经过理化性能分析和试用,研制润滑脂具有良好热氧化安定性、剪切安定性、防锈防腐性、极压抗磨性能、机械安定性以及较好的粘附性和抗水性能;对起重机吊臂吊重以及日常养护具有较好的润滑和防护作用。

类椭圆截面吊臂的约束扭转特性研究

综合分析常见椭圆截面和大圆角矩形截面大吨位起重机吊臂结构力学性能,提出了一种类椭圆截面起重机吊臂结构。根据吊臂旋转平面受力状态,可将基本臂简化为闭口曲边截面悬臂薄壁梁力学模型。然后基于乌曼斯基理论,推导了该力学模型的约束扭转特性计算公式。并基于MSC.PATRAN/NASTRAN有限元数值分析验证了理论计算公式的正确性。通过算例分析,获取了一类椭圆截面吊臂的约束扭转翘曲正应力和翘曲位移等重要分析参数。研究表明,推导的理论公式可为类椭圆起重机吊臂的约束扭转分析提供一种简便可行的计算方法。