起重机受力优化及液压系统设计

 

    不同的起重机，受力优化的方法有差异。w以QY100型汽车起重机变幅系统为研究对象，运用Matlab对吊臂、油缸和转台组成的变幅机构三铰点的位置进行了优化，利用Simscape，建立了汽车起重机变幅系统的机械、液压联合仿真模型。H对汽车起重机上车回转机构进行了优化和机构仿真。咐根据大型随车起重机的图片等技术资料，运用影像反求图解的方法，得出其变幅机构的近似尺寸，再利用ADAMS软件，以反求设计尺寸为初值进行随车机变幅机构的动态仿真设计和优化分析，获得合理的尺寸参数。n基于神经网络对起重机臂架结构的参数优化。起重机受力优化及液压缸*小的*大油压计算是在这些研究的基础上开展工作。

 

    在吊臂受力分析的基础上，先采用二次优化法确定液压缸对吊臂*小的*大推力，再优化确定其它铰链的受力和液压缸*小的*大油压，并进行分析。

 

    2吊臂的受力分析起重机，如所示。采用偏置曲柄摇块机构，吊臂AE为曲柄AB的延伸杆，为液压缸。建立图示直角坐标系A-XF，液压缸对吊臂的作用力F吊臂铰链A受力和，提升重量W，将所有力向X轴投影，得：+Fsin/3=0（1所有力向Y轴投影得：FAy所有力对A点取矩得：距；e―铰链的水平偏距；d―液压缸下支点的垂直偏距；a―吊臂的转角；一液压缸的转角；一重力加速度；Mga吊臂的重力对铰链A的力矩，略去吊臂截面偏心对重力矩的影响，则有：基金项目：江苏省高校自然科学研究重大项目（12KA460001；江苏省高校自然科学基金资助项目（12KB460001）内吊臂的斜率外吊臂的斜率，n-nc―铰链B的垂直偏距。

 

    由式（3）得液压缸对吊臂的推力：由式（1）和式（2得铰链A的受力：近似取液压缸的重心在B的中点处，液压缸的重量为Gb，则铰链的受力：3a和角的关系bookmark3根据所示绘制的起重机结构尺寸关系示意图，如所示。根据余弦定理，由AB/得液压缸B、两铰链点间的长度。

 

    4吊臂的受力优化bookmark4由式（4可以看出，在l、、、等结构参数一定时，液压缸对吊臂的推力F与b、有关，计算结果要得到液压缸对吊臂*小的*大推力，即要得到F随b变化的*小值，F随a变化的*大值，为此，采用二次优化法确定液压缸对吊臂的*大推力。先以b为设计变量，在液压缸两铰链点间的*大长度L2和a为0的约束条件下，利用式（4等，以F*小为目标函数，用Matlab中一元函数求极小值点的方法进行优化，得铰链B的*大水平偏距b；再以a为设计变量，在a的转角区间和*大水平偏距b的约束条件下，再次利用式（4等，以F*大为目标函数，进行优化，得液压缸对吊臂的*大推力F.优化中，L2与b的对应关系是以b为设计变量，在a为*大的约束条件下，以L2*大为目标函数，用Matlab中一元函数求极小值点的方法，由式（7通过优化得到。在得到液压缸对吊臂的*大作用力Fmax后，铰链B的水平偏距b已确定，再以a为设计变量，在a的转角区间的约束条件下，利用式（5等，以Fa*大为目标函数，进行优化，得铰链A受*大作用力Fa.利用式（6等，同理求得铰链受*大作用力F.丁赵殿华。起重机液压缸变幅机构的计算程序化。起重运输机械，012卢志珍，倪学虎，王成龙。20kN-9m伸缩折叠起重机设计。机械设计与制造，2011钱森，訾斌，曹建斌。基于Matlab/Simscape的汽车起重机变幅机构的优化与仿真。机械传动，2012，36魏效玲，潘越，尚启华。随车起重机变幅机构的反求优化设计方法。河北建筑科技学院学报，2005，220：58-60.张志涌。精通Matlab.北京：北京航空航天大学出版社，2003（126.（上接第52页）