起重機(jī)受力優(yōu)化及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

 

    不同的起重機(jī)，受力優(yōu)化的方法有差異。w以QY100型汽車起重機(jī)變幅系統(tǒng)為研究對(duì)象，運(yùn)用Matlab對(duì)吊臂、油缸和轉(zhuǎn)臺(tái)組成的變幅機(jī)構(gòu)三鉸點(diǎn)的位置進(jìn)行了優(yōu)化，利用Simscape，建立了汽車起重機(jī)變幅系統(tǒng)的機(jī)械、液壓聯(lián)合仿真模型。H對(duì)汽車起重機(jī)上車回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化和機(jī)構(gòu)仿真。咐根據(jù)大型隨車起重機(jī)的圖片等技術(shù)資料，運(yùn)用影像反求圖解的方法，得出其變幅機(jī)構(gòu)的近似尺寸，再利用ADAMS軟件，以反求設(shè)計(jì)尺寸為初值進(jìn)行隨車機(jī)變幅機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)和優(yōu)化分析，獲得合理的尺寸參數(shù)。n基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化。起重機(jī)受力優(yōu)化及液壓缸*小的*大油壓計(jì)算是在這些研究的基礎(chǔ)上開(kāi)展工作。

 

    在吊臂受力分析的基礎(chǔ)上，先采用二次優(yōu)化法確定液壓缸對(duì)吊臂*小的*大推力，再優(yōu)化確定其它鉸鏈的受力和液壓缸*小的*大油壓，并進(jìn)行分析。

 

    2吊臂的受力分析起重機(jī)，如所示。采用偏置曲柄搖塊機(jī)構(gòu)，吊臂AE為曲柄AB的延伸桿，為液壓缸。建立圖示直角坐標(biāo)系A(chǔ)-XF，液壓缸對(duì)吊臂的作用力F吊臂鉸鏈A受力和，提升重量W，將所有力向X軸投影，得：+Fsin/3=0（1所有力向Y軸投影得：FAy所有力對(duì)A點(diǎn)取矩得：距；e―鉸鏈的水平偏距；d―液壓缸下支點(diǎn)的垂直偏距；a―吊臂的轉(zhuǎn)角；一液壓缸的轉(zhuǎn)角；一重力加速度；Mga吊臂的重力對(duì)鉸鏈A的力矩，略去吊臂截面偏心對(duì)重力矩的影響，則有：基金項(xiàng)目：江蘇省高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目（12KA460001；江蘇省高校自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（12KB460001）內(nèi)吊臂的斜率外吊臂的斜率，n-nc―鉸鏈B的垂直偏距。

 

    由式（3）得液壓缸對(duì)吊臂的推力：由式（1）和式（2得鉸鏈A的受力：近似取液壓缸的重心在B的中點(diǎn)處，液壓缸的重量為Gb，則鉸鏈的受力：3a和角的關(guān)系bookmark3根據(jù)所示繪制的起重機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系示意圖，如所示。根據(jù)余弦定理，由AB/得液壓缸B、兩鉸鏈點(diǎn)間的長(zhǎng)度。

 

    4吊臂的受力優(yōu)化bookmark4由式（4可以看出，在l、、、等結(jié)構(gòu)參數(shù)一定時(shí)，液壓缸對(duì)吊臂的推力F與b、有關(guān)，計(jì)算結(jié)果要得到液壓缸對(duì)吊臂*小的*大推力，即要得到F隨b變化的*小值，F(xiàn)隨a變化的*大值，為此，采用二次優(yōu)化法確定液壓缸對(duì)吊臂的*大推力。先以b為設(shè)計(jì)變量，在液壓缸兩鉸鏈點(diǎn)間的*大長(zhǎng)度L2和a為0的約束條件下，利用式（4等，以F*小為目標(biāo)函數(shù)，用Matlab中一元函數(shù)求極小值點(diǎn)的方法進(jìn)行優(yōu)化，得鉸鏈B的*大水平偏距b；再以a為設(shè)計(jì)變量，在a的轉(zhuǎn)角區(qū)間和*大水平偏距b的約束條件下，再次利用式（4等，以F*大為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行優(yōu)化，得液壓缸對(duì)吊臂的*大推力F.優(yōu)化中，L2與b的對(duì)應(yīng)關(guān)系是以b為設(shè)計(jì)變量，在a為*大的約束條件下，以L2*大為目標(biāo)函數(shù)，用Matlab中一元函數(shù)求極小值點(diǎn)的方法，由式（7通過(guò)優(yōu)化得到。在得到液壓缸對(duì)吊臂的*大作用力Fmax后，鉸鏈B的水平偏距b已確定，再以a為設(shè)計(jì)變量，在a的轉(zhuǎn)角區(qū)間的約束條件下，利用式（5等，以Fa*大為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行優(yōu)化，得鉸鏈A受*大作用力Fa.利用式（6等，同理求得鉸鏈?zhǔn)?大作用力F.丁趙殿華。起重機(jī)液壓缸變幅機(jī)構(gòu)的計(jì)算程序化。起重運(yùn)輸機(jī)械，012盧志珍，倪學(xué)虎，王成龍。20kN-9m伸縮折疊起重機(jī)設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2011錢(qián)森，訾斌，曹建斌。基于Matlab/Simscape的汽車起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)的優(yōu)化與仿真。機(jī)械傳動(dòng)，2012，36魏效玲，潘越，尚啟華。隨車起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)的反求優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，220：58-60.張志涌。精通Matlab.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003（126.（上接第52頁(yè)）