实现欧式起重机金属结构各功能部件的尺寸优化、形状优化、拓扑优化,由此优化主梁、端梁、小车架等构件的尺寸和外形,以减轻起重机整机或部分构件的质量为目标;进行欧式起重机结构的参数化设计,以满足起重机在各工况下使用要求作为约束条件,分析起重机的强度、刚度及稳定性,减轻起重机的质量,缩小总体尺寸。欧式起重机电气、液压等动力系统优化,简化运行机构、起升机构的传动系统,实现功能结构的集成,将制动、减速、传动等功能装置合成,以减轻起重机质量和整机功耗为目标。
液压门式起重机是我国物流输送中的装备,货物的转载主要依靠大中型起重机提升和转移。随着经济快速发展,液压门式起重机在公铁联运枢纽中正发挥越来越要的作用。为运用成熟的CAD技术,通过数字化设计与制造,在满足起重运输功能的前提下,有效减轻装卸门吊和吊具的自重,达到优化节能的目的。通过对以有色金属材料为主的液压门式起重机进行结构设计,分析金属结构的组成和特点,选用合适的材料,合理地进行结构布局,保证了液压门式起重机机械系统的稳定性。通过对起重机小车旋转装置的优化设计,减轻其总质量,提高其可操作性以及工作效率。在研究液压门式起重机结构和工作特点基础上,建立液压门式起重机弹性力学模型,及其有限元求解过程中模型简化处理办法,通过CATIA建立液压门式起重机简易三维模型,结合以往对液压门式起重机的实际经验,对工作过程中的危险工况进行分析,分析计算起重机所受载荷,并结合工程实际情况,对模型进行有效约束。采用有限单元法对该模型进行数值求解,并以20节点空间单元作为网格划分的基本单元。
路径规划是欧式起重机的导航和避障问题中重要的一部分,随着智能化水平提高,起重机智能化是一种趋势,尤其如金属治炼、厂等具有高危险性、辐射性强的场所中,长期在这样的场所中工作,可能对身体健康造成威胁,且此行业机械昂贵,涉及经济额大,一旦人员操作不当很容易造成巨大的经济损失。如果实现智能化则会大大减少此类问题的发生,也会给企业带来可观的经济效益。欧式起重机运行系统的运动规划包括吊装路径规划和小车的轨迹规划,小车的轨迹规划实质同于在动力学模型基础上,结合实际的约束条件通过一定的方法使得轨迹规划问题转换为有约束的非线性优规划问题,方法大致分为离线轨迹规划与在线轨迹规划;也可按模型分为单摆模型的轨迹规划与双摆模型的轨迹规划;按方法又可分为智能轨迹规划与传统轨迹规划。