汽车起重机计算机辅助吊装方案设计.pdf

汽车起重机计算机輔助吊装方案设计
刘晓莲陶元芳李坤宁志强
1太原科技大学机械工程学院太原0300242三一重机有限公司昆山215300
摘要;针对手工.制订汽车起重机吊装方案工.作量大、精确度不高的问题,分析并探讨了利用计算机辅助
进行最优吊装方案选择与确定的方法,通过编程开发了计算机辅助吊装方案设计系统。首先对吊装下进行分
析,计算出满足吊装工況的最小臂长和最小幅度;具次以其性能表中的数据为基础,拟合出不同工况下起重量
与T作幅度之间的非线性方程;最后以满足吊装工况的最小臂长、最小幅度及物体质量选择拟采用的起重机型
号并校核。
关键词:汽车起重机;计算机辅助;吊装T况;拟合;设计
中图分类号:TH213.6文献标识码:A文章编号:1001-0785(2013)04-0046-03
Abstract: Aiming at problems of large working amount and low accuracy in the manual lilting planning for truck
cranes, the paper analyzes and discusses the methods of selecting and determining the optimum lifting plans with computer
assistance, the computer-assisted hoisting plan design systern is developed through programining. The hoisting condition
analyzed at first to work out the minimum boom length and minimum radius meeting such hoisting condition; then the non
linear equations between the hoisting capacity and working radius under different working c ditions are fitted based on the
data in the performance table; at last, the proposed crane model with the minimum boom length, minimum radius a load
weight meeting the working condition is selected and verified
Keywords: truck crane; computer-assistance; hoisting condition; fitting; design
汽车起重机在工程应用中具有重要的地位,1.1吊装位置前有障碍物或梁的吊装
为保证吊装工作可靠、合理进行,必须精确设
吊装位置前有障碍物的工况如图1所示,屋
计吊装方案并统筹安排起重机资源,所以,吊面板、桁架梁等梁构件的I.况如图2所示,这2
装方案的好坏直接影响着吊装作业的工作量、种吊装工况在吊装过程中均有可能与起重臂发生
成本及可行性等。目前,吊装方案的设计普碰撞,由于这2种工况在计算方法上相同,故以
遍采用手工计算2,难以高效、经济地适应
吊装位置前有障碍物的工况为例进行计算
作的需求,故本文采用计算机辅助进行吊装方
案设计,可极大地降低工作人员的劳动强度,
提高吊装方案的合理性与实用性,具有重要的
工程价值。
1不同工况下最小臂长和最小幅度的计算
制订吊装方案重要的是确定汽车起重机的臂
长和幅度,不同吊装工况下确定臂长和幅度的方
法不同。本文以吊装位置前有障碍物、梁和柱的
吊装这3种常见工况为例,详细介绍了最小臂长
图1吊装位置前有障得物的装
和最小幅度的计算方法。
以杆铰点为坐标系
建立平面直角
*太原科技大学研究生科技创新项日(20111016)
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《起重运输机械》2013(4
1.2柱吊装
常见的柱吊装分为垂直吊(图3a)和斜吊
(图3b)2种
图2梁构件的吊装
SFBS
中
坐标系,令障碍物边缘与臂杆的交点坐标为(x,
y),并建立方程式
(a)垂直吊(b)斜吊
图3柱构件的吊装
4+0
℃+C
图3中,起重臂的臂长L和幅度R可表示为
H+h1ーh
y=vC-(x+の)
L
℃+C
式(2)中y在(0,L)区间连续可导,在区
R
tana
间中必然存在一个点使得y'=0,此时y有最大值,在垂直吊中
对式(2)求导得
H=a+l+b
在斜吊中
x+a)2VI2ー(x+a
H=a+l +m
令y'=0,得
式中:L为起重机的臂杆长度;H为起升高
(4)度,即从地面(停机面)至吊钩底面的距离;h
设A=a,B=L2,即a=A,L=B2,代为起重臂铰点至地面的垂直距离;h1为起重臂头
人式(4)可得
至吊钩底的垂直距离;为起重臂的仰角,进行柱
x=A( B-A)
吊装时采用大的仰角,一般取70°~77°;a为杯柱
将x的值代入式(2),并将A、B回代得
口至杯底距离;为柱身长度;b为平衡器底面至
2/33/2
柱顶距离;c为平衡器底面至吊钩底面的距离
臂杆在障碍物边缘处与臂杄铰点的垂直高为柱底至绑扎点的长度;m为柱绑扎点到吊钩底
度为
面的距离。
y=H -h
由式(6)和式(7)得出最小臂长为
2汽车起重机性能表数据拟合
L=[(H1-h)2+a2]32
由于厂家推荐的汽车起重机性能表不宜进行
最小幅度
计算机编程并自动选择合适的吊装方案,故本文
R=x+A-e=Als-e
(9)依据起重性能表上的有关数据(包括工况、额定
式中:L为起重机的臂杆长度,a为吊装中心起重量及工作幅度)采用回归分析法?拟合出额
与障碍物边缘的水平距离,h为起重臂铰点至地面定起重量与工作幅度和起重机臂长之间的关系
的垂直距离,e为起重臂铰点至汽车起重机回转中(非线性)的方程。
心偏心距,H1为障碍物边缘处至地面的最小安全
根据理论推导得稳定性曲线方程为反比例函
高度。
数,以20t汽车起重机某工况(臂长24.5m)时
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