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河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
系 別 機(jī)械工程系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 機(jī)091班
姓 名 周文斌
學(xué) 號(hào) 2009307107
指導(dǎo)教師 李常勝
實(shí)習(xí)成績(jī)
畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
1、實(shí)習(xí)目的
畢業(yè)實(shí)習(xí)是大學(xué)生完成四年的全部課程之后的最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。也是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文時(shí)必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它對(duì)于培養(yǎng)我們的動(dòng)手能力有很大的意義，而且可以使我們了解傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝和現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)。畢業(yè)實(shí)習(xí)為大學(xué)生提供了培養(yǎng)和造就實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的必要物質(zhì)基礎(chǔ)和良好的環(huán)境，這次畢業(yè)實(shí)習(xí)對(duì)我們畢業(yè)生來說意義非常的重大，因此每位同學(xué)都必須珍惜這一難得的機(jī)會(huì)，有效地利用寶貴的畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間，把培養(yǎng)實(shí)踐能力和打造創(chuàng)新能力作為畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想。
2、 實(shí)習(xí)內(nèi)容
老師為了我們更加感性的認(rèn)識(shí)塔式起重機(jī)，安排我們?nèi)ラL(zhǎng)春機(jī)械展銷會(huì)參觀實(shí)習(xí)。因?yàn)閷?duì)塔式起重機(jī)比較陌生，所以我們對(duì)這次的實(shí)習(xí)抱很大希望，首先要對(duì)塔式起重機(jī)有個(gè)全面的了解，其次對(duì)于自己要設(shè)計(jì)的起升機(jī)構(gòu)更要弄明白。我們3月19日出發(fā)，經(jīng)過一天的坐火車我們來到東北老工業(yè)基地長(zhǎng)春。第二天在老師的帶領(lǐng)下我們觀看了塔式起重機(jī)以及大型挖掘機(jī)等重要機(jī)械，讓我們著實(shí)的開了眼界。各個(gè)生產(chǎn)商都擺放著他們的代表性產(chǎn)品。我們?cè)敿?xì)的看了每個(gè)部件，塔身、臂架、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、等等很多部件。當(dāng)然我仔細(xì)看了起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)并照下了很多照片以便下來自己再細(xì)細(xì)研究。在老師的介紹下我們對(duì)塔式起重機(jī)有了初步的認(rèn)識(shí)。
塔式起重機(jī)是一種塔身豎立起重臂會(huì)轉(zhuǎn)到起重機(jī)械。在工業(yè)與民用建筑施工中塔式起重機(jī)是完成預(yù)制構(gòu)件與其他建筑材料與工具等吊裝工作的主要設(shè)備。在高層建筑施工中，它的幅度利用率比其他類型起重機(jī)高。塔式起重機(jī)在高層工業(yè)和民用建筑施工的使用中一直處于領(lǐng)先地位。應(yīng)用塔式起重機(jī)對(duì)于加快施工進(jìn)度、縮短工期、降低工程造價(jià)起著重要的作用。由于塔式起重機(jī)性能參數(shù)不斷完善，使建筑工藝也有可能進(jìn)行許多重大改革，比如采用大型砌塊、大板結(jié)構(gòu)設(shè)置箱形結(jié)構(gòu)后，建筑物結(jié)構(gòu)件的預(yù)制裝備化、工廠化達(dá)到了很高的水平。
塔式起重機(jī)是在第二次世界大戰(zhàn)后才真正獲得發(fā)展的。在中國(guó)塔式起重機(jī)的生產(chǎn)與應(yīng)用已有40多年的歷史，經(jīng)歷了一個(gè)從側(cè)回到自行設(shè)計(jì)制造的過程。經(jīng)過多年的發(fā)展，中國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)隨著全國(guó)范圍建筑任務(wù)的增加而進(jìn)入了一個(gè)新的興盛時(shí)期，至此，無論從生產(chǎn)規(guī)模、應(yīng)用范圍和塔式起重機(jī)總量等角度來衡量，中國(guó)均堪稱塔式起重機(jī)大國(guó)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外一些技術(shù)資料介紹，塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)可具體歸納為吊臂長(zhǎng)度加長(zhǎng)、工作速度提高且能調(diào)速、改善操縱條件、更多的采用組裝式結(jié)構(gòu)四個(gè)方面。
塔式起重機(jī)一般有四大工作機(jī)構(gòu)，它們是起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)用來實(shí)現(xiàn)載荷的升降，它是塔式起重機(jī)中最重要也是最基本的機(jī)構(gòu)，起升機(jī)構(gòu)的性能將直接影響到整臺(tái)塔式起重機(jī)的工作性能。變幅機(jī)構(gòu)是塔式起重機(jī)改變工作幅度的機(jī)構(gòu)，用以擴(kuò)大塔式起重機(jī)的工作范圍，提高工作效率。通過變幅機(jī)構(gòu)能將所運(yùn)輸?shù)奈锪线\(yùn)送到工作面上?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是塔式起重機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)之一，它能將起升在空間的物料繞塔式起重機(jī)垂直軸線作圓周運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)大塔式起重機(jī)的工作面。行走機(jī)構(gòu)的作用是驅(qū)動(dòng)塔式起重機(jī)沿著軌道行駛、配合其他機(jī)構(gòu)完成水平運(yùn)輸及垂直運(yùn)輸工作。塔式起重機(jī)的自重和載荷重量通過行走機(jī)構(gòu)的行走輪傳給軌道。
塔式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)通常由電機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒、鋼絲繩、滑輪組及吊鉤等零部件組成。電機(jī)通過聯(lián)軸器與減速器相連。減速器的輸出軸上裝有卷筒，它通過鋼絲繩和安裝在塔身或塔頂上導(dǎo)向滑輪及滑輪組與吊鉤相連。電機(jī)工作時(shí)，卷筒將鋼絲繩卷進(jìn)或放出，通過滑輪組使吊鉤上的物品起升或下降。當(dāng)電機(jī)停止工作時(shí)，制動(dòng)器通過彈簧力將制動(dòng)輪剎住。
塔式起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)按工作性質(zhì)可分為非工作性變幅機(jī)構(gòu)和工作性變幅機(jī)構(gòu)。非工作性變幅機(jī)構(gòu)指只在空載時(shí)改變幅度，調(diào)整取物裝置的作業(yè)位置，而在重物裝卸英東過程中幅度不再改變。這種變幅機(jī)構(gòu)變幅次數(shù)少，變幅時(shí)間對(duì)起重機(jī)的生產(chǎn)效率影響小，一般采用較低的變幅速度，其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、自重輕。工作性變幅機(jī)構(gòu)是指能在帶載條件下變幅的機(jī)構(gòu)。變幅過程是起重機(jī)工作循環(huán)主要環(huán)節(jié)，變幅時(shí)間對(duì)起重機(jī)的生產(chǎn)效率有直接影響，一般采用較高的變幅速度。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，能更好地滿足裝卸工作地需要。工作性變幅機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)功率較大，而且要求安裝限速和防止超載的安全裝置，與非工作性變幅機(jī)構(gòu)相比，構(gòu)造復(fù)雜，自重也較大。
塔式起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)按機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式分為臂架擺動(dòng)式變幅機(jī)構(gòu)和運(yùn)行小車式變幅機(jī)構(gòu)。動(dòng)臂式變幅機(jī)構(gòu)式通過吊臂俯仰擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)變幅。小車變幅塔式起重機(jī)是指通過起重小車沿起重臂運(yùn)行進(jìn)行變幅的塔式起重機(jī)。綜合變幅塔式起重機(jī)是指根據(jù)作業(yè)的需要臂架可以彎折的塔式起重機(jī)。
塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能使塔機(jī)的起重臂架作360度回轉(zhuǎn)，這樣就擴(kuò)大了塔式起重機(jī)的工作面。塔式起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)支撐裝置和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分?；剞D(zhuǎn)支撐裝置為塔機(jī)的回轉(zhuǎn)部分提供穩(wěn)定、牢固的支撐，并將回轉(zhuǎn)部分的載荷傳遞給塔身部分；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)塔機(jī)的回轉(zhuǎn)部分，使其相對(duì)塔機(jī)的固定部分實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)支撐裝置一般有柱式回轉(zhuǎn)支撐裝置和滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐裝置。塔式起重機(jī)上一般采用電動(dòng)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置通常安裝在塔機(jī)的回轉(zhuǎn)部分上，電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器帶動(dòng)最后一級(jí)小齒輪，小齒輪與裝在塔機(jī)固定部分上的大齒圈相嚙合，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
行走機(jī)構(gòu)用以支撐起重機(jī)本身的重量和起重載荷，并使起重機(jī)水平運(yùn)行。起重機(jī)的行走方式分為有軌行走機(jī)構(gòu)和無軌行走機(jī)構(gòu)兩類。有軌行走是指車輪在專門鋪設(shè)的軌道上行走；無軌行走則采用輪胎或履帶，可以在普通的道路上行駛，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。
通過老師的講解使我們更深入的了解的塔式起重機(jī)的構(gòu)造和功用。為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)做了很好的鋪墊。
3、實(shí)習(xí)結(jié)果
實(shí)習(xí)結(jié)束了,該次實(shí)習(xí)使我們不僅掌握了有關(guān)起升機(jī)構(gòu)的知識(shí)還了解了關(guān)于塔式起重機(jī)的其他部件。以前在課本上不能理解的問題都有了更深刻的認(rèn)識(shí)。這次實(shí)習(xí)以及前一段時(shí)間查閱的大量資料為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了良好的基礎(chǔ)，使我深深地體會(huì)到要想搞好設(shè)計(jì)，就必須耐心仔細(xì)地查找與設(shè)計(jì)相關(guān)的資料和信息（包括設(shè)計(jì)產(chǎn)品的基本功能、主要結(jié)構(gòu)、應(yīng)用特點(diǎn)及其發(fā)展前途，市場(chǎng)效益等）。我國(guó)目前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r也粗步了解了機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)。在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個(gè)領(lǐng)域中,而這一切都將大大拓寬機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向。
將來的機(jī)械制造將會(huì)向“四個(gè)化”發(fā)展，即柔性化、靈捷化、智能化、信息化。即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性,使生產(chǎn)推向市場(chǎng)的時(shí)間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動(dòng)化生產(chǎn),追求人的智能與機(jī)器智能高度結(jié)合的智能化，以及借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值的信息化。
4、實(shí)習(xí)總結(jié)或體會(huì)
畢業(yè)實(shí)習(xí)是我們從學(xué)校到社會(huì)的一座橋梁，是從理論到實(shí)際的一條紐帶。加強(qiáng)我們綜合能力的培養(yǎng)，使得我們既要掌握專業(yè)的基本理論和基本知識(shí)，又具有對(duì)于所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力以及獨(dú)立工作的能力，為我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)中、甚至為畢業(yè)后的實(shí)際工作打下了良好的基礎(chǔ)。通過此次畢業(yè)實(shí)習(xí)我們了解到目前機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)，也使我們清晰地定位我們所處的位置，對(duì)我們以后走上工作崗位起到一個(gè)良好的模范作用。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。我深深地感覺到自己所學(xué)知識(shí)的膚淺和在實(shí)際運(yùn)用中的專業(yè)知識(shí)的匱乏，一旦接觸到實(shí)際，才發(fā)現(xiàn)自己知道的是多么少，這時(shí)才真正領(lǐng)悟到“學(xué)無止境”的含義。
河 北 建 筑 工 程 學(xué) 院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題
目
QTZ40塔式起重機(jī)——變幅系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
學(xué) 科 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 機(jī)091班
姓 名 周文斌
指 導(dǎo) 教 師 李常勝
輔 導(dǎo) 教 師
河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
課題
名稱
QTZ40塔式起重機(jī)——變幅系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
系 別： 機(jī)械工程系
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)： 機(jī)091
學(xué)生姓名： 周文斌
學(xué) 號(hào)： 2009307107
指導(dǎo)教師： 李常勝
課題來源
導(dǎo)師課題
課題類別
工程設(shè)計(jì)
一、論文資料的準(zhǔn)備
1.塔式起重機(jī)概述
塔式起重機(jī)是一種塔身樹立起重臂回轉(zhuǎn)的起重機(jī)械，簡(jiǎn)稱塔機(jī)，也叫塔吊，起源于西歐。具有工作效率高、使用范圍廣、回轉(zhuǎn)半徑大、起升高度大、操作方便以及安裝與拆卸比較簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。主要完成在高層建筑施工中預(yù)制構(gòu)件及其他建筑材料與工具等吊裝工作。塔式起重機(jī)應(yīng)具備下列特點(diǎn)：
（1）起升高度和工作幅度較大、起重力矩大；
（2）工作速度高，具有安裝微動(dòng)性能及良好的調(diào)速性能；
（3）要求拆裝運(yùn)輸方便迅速，以適應(yīng)頻繁轉(zhuǎn)移工地的需要。
2.我國(guó)塔式起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
塔式起重機(jī)在我國(guó)的生產(chǎn)與應(yīng)用已經(jīng)有50余年的歷史，經(jīng)歷了以個(gè)從測(cè)繪仿制到自行設(shè)計(jì)制造的過程，特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，我國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)隨著全國(guó)范圍建筑任務(wù)的增加而進(jìn)入了一個(gè)興盛時(shí)期，年產(chǎn)量連年猛增，而且有部分產(chǎn)品出口到國(guó)外。
現(xiàn)在我國(guó)的建筑用塔式起重機(jī)已越來越普遍，從普通的多層民用建筑、房地產(chǎn)工程、高層建筑到大型的鐵路工程、橋梁工程、電力工程、水利工程等，到處都有塔機(jī)的應(yīng)用。近20年來，市場(chǎng)的需求，有力的促進(jìn)了技術(shù)的進(jìn)步，通過研究開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、引進(jìn)消化，我們的設(shè)計(jì)手段和配套件生產(chǎn)能力也有了很大的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、微電子技術(shù)、程控語(yǔ)言控制技術(shù)都在塔機(jī)上得到了應(yīng)用。當(dāng)然也不可否認(rèn)，我國(guó)的塔機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)性能、制作質(zhì)量和品種型號(hào)規(guī)格，與發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)品相比，仍然存在較大的差距，特別是基礎(chǔ)零部件的可靠性、電氣元件、液壓元件、工藝安裝、生產(chǎn)設(shè)備和檢測(cè)手段等，差距更大。這就影響了我們整機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，增加了事故隱患。對(duì)此我們絕不可以掉以輕心，要加倍努力、敢于創(chuàng)新、嚴(yán)格把關(guān)、趕超國(guó)際水平。
3.我國(guó)塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)已有二十來年的歷史，這二十來年里，大量建筑物的涌現(xiàn)和大型工程的興建，鐵路、公路橋梁的建設(shè)，給塔式起重機(jī)提供了良好的市場(chǎng)。我國(guó)的塔式起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì)可以分以下幾個(gè)方面：
我國(guó)塔機(jī)產(chǎn)品的品種、型號(hào)、規(guī)格應(yīng)向多樣化發(fā)展，以適應(yīng)不同工程、不同用戶的需求。就目前現(xiàn)實(shí)而言，我國(guó)塔式起重機(jī)幾乎是上回轉(zhuǎn)一統(tǒng)天下，下回轉(zhuǎn)塔機(jī)很少。
4. 國(guó)外發(fā)展概況
塔式起重機(jī)是在第二次世界大戰(zhàn)后才真正獲得發(fā)展的。戰(zhàn)后各國(guó)面臨著重建家園的艱巨任務(wù)，浩大的建筑工程量迫切需要大量性能良好的塔式起重機(jī)。自塔式起重機(jī)在建筑施工中顯露身手并逐漸成為工程機(jī)械一個(gè)重要分支以來，已經(jīng)有50余年歷史，其間利經(jīng)了曲折復(fù)雜的發(fā)展階段。70年代末，由于種種原因，國(guó)外塔式起重機(jī)制造業(yè)陷入了低谷，不少中小工廠紛紛停業(yè)或轉(zhuǎn)產(chǎn)，僅少數(shù)大廠得以維持。直至80年代末才呈現(xiàn)逐漸復(fù)蘇態(tài)勢(shì)，1994年為復(fù)蘇年頭，復(fù)蘇勢(shì)頭最好的國(guó)家為德國(guó)。據(jù)有關(guān)資料介紹，在塔機(jī)制造業(yè)鼎盛的70年代，西德?lián)碛懈魇剿C(jī)48500臺(tái)，80年代總量減至1/3，而近幾年，東西德合并，基建規(guī)模擴(kuò)大，塔機(jī)產(chǎn)量上升，現(xiàn)有塔機(jī)近40000臺(tái)，其中半數(shù)機(jī)齡不足5年 www.51lunwen.com 。如今世界塔機(jī)市場(chǎng)最為紅火的地區(qū)為東歐和亞太（特別是東南亞）。活躍在塔機(jī)市場(chǎng)上的著名產(chǎn)商是；德國(guó)的 Liebherr 、Peiner、 Wolff ，法國(guó)的 Potain 、BPR,意大利的 Potain-Simma、Comedil 、 Nauva 、 EDILMAC ，西班牙的Comensa ，芬蘭的 Betrox ，丹麥的KRφLL 澳大利亞的Favco。這些大廠為了在國(guó)際塔機(jī)市場(chǎng)上占有更多份額，莫不注重總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真分析市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，下大力氣進(jìn)行產(chǎn)品的更新和開發(fā)。近年來，國(guó)外塔機(jī)在新產(chǎn)品開發(fā)上大致有下列一些特點(diǎn)：
(1)更多的廠家注重開發(fā)經(jīng)濟(jì)型城市塔機(jī)并擴(kuò)展成系列。
(2)國(guó)外塔機(jī)新產(chǎn)品中，有一些新穎的輕、中型折疊式快速安裝塔機(jī)頗引人注目。
(3) 根據(jù)一些國(guó)家城建當(dāng)局的有關(guān)規(guī)定，為防止塔機(jī)臂架在狹窄的空間運(yùn)行發(fā)生矛盾，避免吊臂相互碰撞以及碰到鄰近的建筑物，在城市高層建筑密集地區(qū)施工必須采用動(dòng)臂式自升塔式起重機(jī)。
(4)在經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間研制之后，履帶式水平臂架塔機(jī)作為一種新產(chǎn)品正式問世。
(5) 變頻調(diào)速系統(tǒng)在國(guó)外塔機(jī)新產(chǎn)品上得到推廣應(yīng)用。
(6)高新技術(shù)開始在塔機(jī)上應(yīng)用。
(7)無論上回轉(zhuǎn)或下回轉(zhuǎn)式塔機(jī)，都十分重視駕駛室的平面設(shè)計(jì)和空間處理。
5.QTZ40型塔式起重機(jī)的簡(jiǎn)單介紹及其市場(chǎng)前景
QTZ40自升式塔吊為上回轉(zhuǎn)、水平臂架、小車變幅、液壓自升式多用途塔吊。起重力矩400KN.m，最大起重量4t，獨(dú)立架設(shè)時(shí)最大起升高度可達(dá)30米，加附著最大起升可達(dá)100米，最大幅度分40米。該機(jī)參數(shù)先進(jìn)，性能優(yōu)良可靠，造型美觀，質(zhì)量精良，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，設(shè)有先進(jìn)的安全裝置，維修方便，使用安全，價(jià)格合理，是廣大中小建筑企業(yè)理想的建筑施工機(jī)械。同時(shí)該機(jī)適用性好，廣泛用于中高層以下的各類工業(yè)與民用建筑和滑模施工的吊裝，還常用于港口、貨場(chǎng)的裝卸。
二、本課題的目的（重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問題）
本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)、工作裝置設(shè)計(jì)、牽引計(jì)算等技術(shù)工作的實(shí)現(xiàn)方法，為今后步入工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
重點(diǎn)及擬解決的問題是：
1、變幅機(jī)構(gòu)和變幅小車的形式，卷筒尺寸計(jì)算
2、小車的強(qiáng)度計(jì)算
3、整機(jī)傾翻穩(wěn)定性的計(jì)算
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
1.主要內(nèi)容
塔式起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)、變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、變幅小車的設(shè)計(jì)和計(jì)算等內(nèi)容。
2. 研究方法
本設(shè)計(jì)的題目是QTZ40變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)理念是通過參照同類塔式起重機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。QTZ40塔式起重機(jī)有多種形式，此次設(shè)計(jì)的形式為上回轉(zhuǎn)液壓頂升自動(dòng)加節(jié)，固定式高度，工作幅度等設(shè)計(jì)。本機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，操作使用安全可靠．其主要特點(diǎn)是起重力矩大、起升高度高、工作幅度大、作業(yè)空間廣、使用效率高。
3.研究思路
本設(shè)計(jì)書主要包括三部分：
第一部分是QTZ40塔式起重機(jī)總體方案的選擇及總體設(shè)計(jì)計(jì)算過程；
第二部分是變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算：包括變幅機(jī)構(gòu)的形式、確定卷筒尺寸、選擇電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器；驗(yàn)算實(shí)際變幅速度 驗(yàn)算起、制動(dòng)時(shí)間；電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算；卷筒強(qiáng)度的計(jì)算。
第三部分是變幅小車的設(shè)計(jì)：包括變幅小車的形式、變幅小車的強(qiáng)度計(jì)算。最后，還需要對(duì)不同截面的穩(wěn)定性、剛度及強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算以及校核。
四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）
2013.3.25-2013.3.28 熟悉整理資料
2013.3.29-2013.4.13 方案選擇及總體設(shè)計(jì)
2013.4.14-2013.4.20 繪制總圖
2013.4.21-2013.5.15 變幅機(jī)構(gòu)、變幅小車的設(shè)計(jì)
2013.5.16-2013.6.5 繪制變幅機(jī)構(gòu)、變幅小車裝配圖
2013.6.6-2013.6.19 繪制零件圖紙
2013.6.19-2013.6.21 準(zhǔn)備論文及答辯
五、主要參考文獻(xiàn)
【1】 董剛 李建功 潘風(fēng)章主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第3版） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1998
【2】 張質(zhì)文，虞和謙等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)鐵道出版社.1997.
【3】 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1卷）（新版）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編著
北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8
【4】 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第2卷）（新版）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編著
北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8
【5】 成大先主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第4版）北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2002
【6】 顧迪民主編《工程起重機(jī)》（第2版）北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1988
【7】 劉品主編《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》（第2版）哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2001
【8】 徐灝主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第2版） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2000
【9】 曹雙寅主編《工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》 南京：東南大學(xué)出版社 2002
【10】劉鴻文主編《材料力學(xué)》（第4版） 高等教育出版社
【11】《QTZ400塔式起重機(jī)使用說明書》
【12】張青 張瑞軍 編著《工程起重機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.7
【13】中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13752-92 《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 1993
【14】范俊祥主編《塔式起重機(jī)》 中國(guó)建材工業(yè)出版社
【15】許鎮(zhèn)宇、邱宣懷主編：《機(jī)械零件》 人民教育出版社
【16】劉佩衡主編《塔式起重機(jī)使用手冊(cè)》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002
【17】中國(guó)建設(shè)部《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 2003.12
【18】黃靖遠(yuǎn) 龔劍霞 賈延林 《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)》北京工業(yè)出版社，2002
【19】safety on construction sites 著者American Society of civil Engineers.Task Committee on Crane Safety on Constructions Sites 中圖分類號(hào)：TH21-36
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
教研室意見：
教研室主任簽名： 日期：
系意見：
系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期：
系蓋章
課題來源：導(dǎo)師課題、社會(huì)實(shí)踐、自選、其他
課題類別：工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、新品開發(fā)、軟件開發(fā)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文。
摘要
塔式起重機(jī)作為建筑施工的主要設(shè)備，在建筑等行業(yè)發(fā)揮著極其重要的作用。塔式起重機(jī)屬于臂架型起重機(jī)，由于其臂架鉸接在較高的塔身上，且可回轉(zhuǎn)，臂架長(zhǎng)度較大，結(jié)構(gòu)輕巧、安裝拆卸運(yùn)輸方便，適于露天作業(yè)，因此大多數(shù)用于工業(yè)與民用建筑施工。
塔式起重機(jī)是為了滿足高層建筑施工、設(shè)備安裝而設(shè)計(jì)的新型起重運(yùn)輸機(jī)械，QTZ40塔式起重機(jī)是由建設(shè)部長(zhǎng)沙建設(shè)機(jī)械研究院設(shè)計(jì)的新型建筑用塔式起重機(jī)，該機(jī)為水平臂架，小車變幅，上回轉(zhuǎn)自升式多用途塔機(jī)。
本設(shè)計(jì)的題目是固定式QTZ40塔式起重機(jī)起升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。QTZ40塔式起重機(jī)有多種形式，此次設(shè)計(jì)的形式為上回轉(zhuǎn)液壓頂升自動(dòng)加節(jié)，可隨著建筑物的升高而升高，固定式高度為30米，在附著狀態(tài)下可達(dá)到100米，其工作幅度為40米。
本設(shè)計(jì)書主要包括三部分：第一部分是QTZ40塔式起重機(jī)總體方案的選擇及總體設(shè)計(jì)計(jì)算過程；第二部分是變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算：包括變幅機(jī)構(gòu)的形式、確定卷筒尺寸、選擇電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器；驗(yàn)算實(shí)際變幅速度 驗(yàn)算起、制動(dòng)時(shí)間；電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算；卷筒強(qiáng)度的計(jì)算；第三部分是變幅小車的設(shè)計(jì)：包括變幅小車的形式、變幅小車的強(qiáng)度計(jì)算。
關(guān)鍵詞：QTZ40塔式起重機(jī) 總體設(shè)計(jì)：變幅系統(tǒng)
ABSTRACT
As an important facility, the tower crane plays an important role in construction industry. The tower crane belongs to the arm rack type crane. Its arm is hinged on the high tower body, and it may rotate. It has longer arm, dexterous structure. What’s more, it is easy to be assembled, disassembled and transported. It is suitable for the open-air work and mainly used for industry and civil construction
Tower cranes are to meet high-rise construction building, equipment installation and design as a new type machinery of lifting transport. The QTZ40 tower cranes are new tower cranes designed by Changsha Institute of the Ministry of Construction Machinery used in construction building. The aircraft is horizontal boom, trolley luffing, on the back or decanted from the tower-type multi-purpose machines .
The design topic is the stationary QTZ40 tower crane system and the design of lifting structure. There are many kinds of QTZ40 tower crane. The form of this design is as below. With an upper rotating hydraulic pressure propping system, the machine could add height automatically and thus rise with the building ascension. The stationary type is 30meter high; it could reach the height of 100meters when it is being adhered. Its work scope is 40 meters.
This design book mainly includes three parts. The first part summarizes the present situation and the development tendency of the tower crane in both our country and abroad, as well as the characteristic and application occasion..The second part is the QTZ40 tower crane overall concept choice and the system design computation process; the third part is the organization design and the computation of lifting mechanism and the last is the design of the hook group.
Keywords: QTZ500 tower crane The total design：luffing system
目錄
第1章 前言·················································································1
1.1塔式起重機(jī)概述········································································1
1.2塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)································································1
第2章 總體設(shè)計(jì)···········································································2
2.1 概述····················································································2
2.2確定總體設(shè)計(jì)方案···································································2
2.2.1 選擇確定總體參數(shù)······························································· 2
2.2.2工作機(jī)構(gòu)··········································································20
2.2.3安全保護(hù)裝置··································································· 28
2.3 總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)總則···································································30
2.3.1 整體工作級(jí)別···································································30
2.3.2 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別···································································30
2.3.3 主要技術(shù)性能參數(shù)······························································31
2.4 平衡重的計(jì)算·········································································31
2.5 起重特性曲線·········································································33
2.6 塔機(jī)風(fēng)力計(jì)算······································································· 35
2.6.1工作工況Ⅰ···································································· 35
2.6.2工作工況Ⅱ···································································· 39
2.6.3非工作工況Ⅲ··································································41
2.7 整機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算···························································44
2.7.1工作工況Ⅰ···································································· 45
2.7.2工作工況Ⅱ···································································· 46
2.7.3非工作工況Ⅲ··································································47
2.7.3非工作工況Ⅳ··································································48
2.8 固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算································································49
第3章 變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算······················································ 51
3.1變幅機(jī)構(gòu)的形式······································································ 51
3.2 確定卷筒的尺寸······································································51
3.2.1 卷筒的名義直徑·······························································51
3.2.2 多層繞卷筒相關(guān)參數(shù)計(jì)算·····················································52
3.3. 選擇電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器·········································· 53
3.3.1選擇電動(dòng)機(jī)···································································· 53
3.3.2 選擇減速器···································································· 54
3.3.3 變幅機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的選擇·······················································54
3.3.4變幅機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器的選擇······················································· 55
3.4. 驗(yàn)算變幅速度·······································································57
3.5驗(yàn)算起、制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算······························································ 57
3.6電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)······································································ 59
3.7 校驗(yàn)卷筒強(qiáng)度·········································································60
第4章 變幅小車的設(shè)計(jì)·······························································61
4.1 變幅小車的形式······································································61
4.2 變幅小車的設(shè)計(jì)······································································61
4.2.1繩索牽引式小車構(gòu)造及其驅(qū)動(dòng)方式··········································61
4.2.2 運(yùn)行小車牽引力計(jì)算··························································63
4.2.3牽引繩最大張力································································66
4.2.4 選擇牽引繩····································································67
4.2.5 牽引卷筒計(jì)算··································································67
畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)··············································································70
參考文獻(xiàn)···················································································· 72
防止起重機(jī)負(fù)載擺動(dòng)的反饋控制指令開關(guān)
摘要——當(dāng)起重機(jī)在搬運(yùn)物體工作時(shí)，有效載荷經(jīng)常大振幅度振動(dòng)。用開環(huán)的方法處理這一問題的效果并不理想，閉環(huán)方法也被使用，但發(fā)動(dòng)機(jī)需要變速工作。本文敘述了在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉之后持續(xù)適時(shí)控制單速電機(jī)消除實(shí)際載荷振動(dòng)的反饋方法，抑制振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案是在橋式起重機(jī)上進(jìn)行的。
一、緒論
起重機(jī)經(jīng)常被用來在復(fù)雜的工作空間搬運(yùn)物體。一個(gè)經(jīng)常存在的問題就是起重機(jī)在負(fù)載情況下可以自由擺動(dòng)。這些擺動(dòng)構(gòu)成了安全隱患并能影響到載荷變化或其他在工作場(chǎng)所物體。實(shí)際上，一名經(jīng)驗(yàn)豐富的起重機(jī)操作員必需在控制器的幫助下才能保持?jǐn)[動(dòng)幅度。最近，有了不同的用于增強(qiáng)操作員技術(shù)的控制方法，這些方法分為開環(huán)和閉環(huán)。
開環(huán)采用的辦法是輸入整形，這種方法被證明在起重機(jī)移動(dòng)時(shí)和移動(dòng)后能有效的減少載荷擺動(dòng)。整形可以有計(jì)劃的提高充足的建模不準(zhǔn)確性（即纜索長(zhǎng)度變化的頻率）。另一個(gè)辦法是開環(huán)優(yōu)化控制，這是基于數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)計(jì)算出的離線運(yùn)動(dòng)軌跡。但是，如果模型不是準(zhǔn)確的，其性能也將受到影響。這種情況也是輸入整形，但程度較輕。在此外，最優(yōu)控制沒有使用當(dāng)前的起重機(jī)操作員界面，因?yàn)槭孪仁遣恢缆窂降摹?
反饋控制需要預(yù)防的是系統(tǒng)模擬的不確定性和外部干擾?？刂破骺刂菩≤嚨奈恢盟俣群屠|索擺動(dòng)角或控制小車吊具產(chǎn)生傾斜的命令，以減少負(fù)載擺動(dòng)。吸波控制器調(diào)整小車速度，吸收任何正在返回的有效載荷振動(dòng)，從而消除擺動(dòng)。給定延遲角，測(cè)量后面的理想位置，也同樣可以證明有效減少了負(fù)載的擺動(dòng)。
索倫森等人開發(fā)了一種控制系統(tǒng)，結(jié)合了整形和PD反饋控制。反饋控制使用了在高處攝像頭的測(cè)量，并比較了起重機(jī)的模擬成型響應(yīng)。
帕克及Chang提出了一個(gè)遠(yuǎn)程處理輸入整形的“弱命令”，用另一種方法減少了干擾的影響。為了彌補(bǔ)卸載時(shí)的擺動(dòng)，他們引入同等規(guī)模的脈沖誘導(dǎo)振動(dòng)，并且在相反的方向上卸載振動(dòng)。他們用此方法來減少約75 ％的擺動(dòng)以展示它的潛力。然而，適時(shí)的脈沖易于校準(zhǔn)的問題依然存在。
所有的反饋方法需要速度加速度的精確控制。這里的研究是基于使用測(cè)量載荷擺動(dòng)產(chǎn)生命令簡(jiǎn)單的開關(guān)電機(jī)消除載荷擺動(dòng)，使其適用于更廣泛的系列起重機(jī)。
二、 基于矢量的輸入整形器的計(jì)算
布克提供了一個(gè)分析框架振蕩矢量。singhose等人提供了解如何才能實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)消除矢量分析的輸入整形器。沖動(dòng)的應(yīng)用規(guī)模A1的二階阻尼系統(tǒng)單位質(zhì)量會(huì)誘發(fā)反應(yīng) (1)
這有一個(gè)幅度和相位角為零。同樣的，如果一次沖動(dòng)級(jí)2是適用于時(shí)間時(shí)刻，然后它會(huì)導(dǎo)致輸出 (2)
這有一個(gè)幅度A2和相位角θ=ω時(shí)刻。本幅度和角度可以轉(zhuǎn)化為矢量符號(hào)如圖1?？偨Y(jié)這些向量進(jìn)行總振動(dòng)響應(yīng)，如在圖2。對(duì)應(yīng)的時(shí)間響應(yīng)這些沖動(dòng)是在圖3。后一秒脈沖，總響應(yīng)匹配振幅和相位等AR。
如果系統(tǒng)有阻尼，那么這種方法需要被改性。首先，θ角度變化
(3)
其次，阻尼的振幅衰減隨著時(shí)間的原因?？紤]到衰減，計(jì)算使用有效幅度當(dāng)t=0，結(jié)果在規(guī)定的幅度時(shí)刻T2 (4)
一個(gè)成型機(jī)可以設(shè)計(jì)這樣的總和所有有效的沖動(dòng)導(dǎo)致零振動(dòng)，如在圖4。為此，該a3eff選擇是不同于，圖2。得到這一規(guī)模取消沖動(dòng)，它必須被轉(zhuǎn)換到時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)使用（3）和 （5）
在現(xiàn)實(shí)中，系統(tǒng)不移動(dòng)的沖量。創(chuàng)建一個(gè)實(shí)際的命令，脈沖序列卷積與所需的命令。例如圖5顯示一步命令卷積與脈沖產(chǎn)的步命令。由此產(chǎn)生的命令不產(chǎn)生任何殘留振動(dòng)。
圖一 脈沖序列和相應(yīng)的矢量圖
圖二 總結(jié)2載體獲得總的反應(yīng)
圖三 響應(yīng)時(shí)間脈沖（改編自[ 18]）
2、 消除載荷擺動(dòng)
本研究的目的不是創(chuàng)造的命令結(jié)果在無殘余振蕩點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。相反，實(shí)測(cè)載荷擺動(dòng)是用來創(chuàng)建命令，取消任何簡(jiǎn)單的開關(guān)電動(dòng)機(jī)一旦發(fā)生振蕩。當(dāng)創(chuàng)建這樣的命令，巨大的執(zhí)行力向量不能任意選擇，如電機(jī)只能打開和關(guān)閉。然而，把汽車或關(guān)閉將導(dǎo)致有效載荷振蕩，它可以表示為矢量。不像純沖振動(dòng)，這些載體將不會(huì)得零分相位角，為使電機(jī)不立即停止或加快速度。因此，由時(shí)間命令完成，有效載荷將有一些位移和速度，給出一個(gè)向量表示類似于圖6。向量旋轉(zhuǎn)電機(jī)應(yīng)該有一個(gè)類似的規(guī)模，但相反，假設(shè)和加速度減速動(dòng)態(tài)相似。如果不是，它可以代表了自己的獨(dú)特的振幅和相位。
該控制器在這里將使用指令開關(guān)（開關(guān)）消除位置和速度組成部分的振動(dòng)?？刂破餍枰?jì)算適當(dāng)時(shí)間，這些命令在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間。
對(duì)于這一計(jì)算，矢量三角形的使用，如在圖7。三角形的三邊的電流振動(dòng)水平（avib），和振動(dòng)振幅的“上”和“關(guān)閉”命令。如果三角形可以被創(chuàng)建，然后振蕩可以被迫回到零（原產(chǎn)地的矢量圖。）假設(shè)運(yùn)營(yíng)商希望起重機(jī)在移動(dòng)，然后命令序列會(huì)被“關(guān)閉”，等，“對(duì)”。某些部分的三角形是眾所周知的：目前的規(guī)模和振動(dòng)影響轉(zhuǎn)動(dòng)起重機(jī)（光）和關(guān)閉（aoff）。未知的是時(shí)間，直到起重機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并在現(xiàn)有的振動(dòng)相位角的起重機(jī)應(yīng)轉(zhuǎn)向“關(guān)閉”（θ振動(dòng)）。因?yàn)樗且粋€(gè)三角形，有一個(gè)可能的解決方案，如圖7所示。這一時(shí)間響應(yīng)這些解決方案是在圖8。在圖7是可取，它有一個(gè)較小的角θ，ω，所以直到振動(dòng)取消短。此外，搖擺角變化小。
找到θ振動(dòng)，中間角度可以在圖9看到。從余弦定理：
（6）
（7）
從（7）得：
（8)
如果沒有阻尼，則解決方案可以解決直接振動(dòng)效率。請(qǐng)注意，大多數(shù)起重機(jī)有近零阻尼，但是如果阻尼是重要的，那么該方程可以用來解決θ，但必須是迭代求解，
（9）
用方程（8）初步計(jì)算ζ=0。計(jì)算出后，δ從圖9可以計(jì)算 （10）
一旦δ計(jì)算出，可以計(jì)算
（11）
一旦控制器已關(guān)閉，然后等待直到角振動(dòng)方向相反的φ上。在這一點(diǎn)上，控制器的電機(jī)上。如果校準(zhǔn)是完美的，振蕩將被淘汰。
如果操作者操作起重機(jī)停止，然后振動(dòng)可以取消移動(dòng)支持無論是向前或向后。這樣的結(jié)果是不同的振動(dòng)相位角，可用于控制器，如圖10。在圖10（1），相反方向的圖基本上是相同的，如圖7，除了在此基礎(chǔ)上關(guān)閉交換。
（12）
如圖10（b)，矢量圖具有相同的結(jié)構(gòu)和δ在圖10（a），只是通過旋轉(zhuǎn)π弧度。因此
（13)
該控制器比較現(xiàn)有的振動(dòng)相位角對(duì)（12）和（13）無論哪個(gè)角度先發(fā)生一次。
起重機(jī)停止，那么控制器等振蕩相位相反，“上升”命令。然后，電機(jī)轉(zhuǎn)向。
最大振蕩幅度可能被取消使用，一個(gè)開關(guān)命令大約是兩倍“誘導(dǎo)振蕩”命令。如果當(dāng)前振蕩幅度過大，則控制器計(jì)算是基于最大注銷水平。作為預(yù)防措施，這一最高水平可以減少到極限移動(dòng)的距離在取消振蕩，因此限制角和T .
限制這種振蕩的消除方法是假定疊加可以用于矢量表征誘導(dǎo)振動(dòng)。這是唯一真正的電機(jī)的時(shí)間達(dá)到穩(wěn)態(tài)速度之間的載體，所以小載荷的振蕩不能消除。因此，一個(gè)振蕩幅度閾值是可以使用的。
圖四 總結(jié)三個(gè)向量得到零振動(dòng)
圖五 創(chuàng)建一個(gè)樓梯步命令卷積
圖六 向量表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)。 圖八 響應(yīng)時(shí)間的矢量圖如圖7所示
圖七 矢量圖計(jì)算時(shí)的電機(jī)。 圖九角度來計(jì)算的命令啟動(dòng)時(shí)間
3、 控制器的實(shí)現(xiàn)
該控制器是使用振蕩消除第三部分，從技術(shù)上體現(xiàn)在大橋式起重機(jī)。起重機(jī)有一個(gè)攝像頭安裝在車上測(cè)量載荷擺動(dòng)的平面。本相機(jī)也可以衡量的有效載荷的高度。所有的行動(dòng)的控制是基于一個(gè)單一的有效載荷的高度。該系統(tǒng)可以在不同的高度和校準(zhǔn)時(shí)間會(huì)調(diào)整攝像機(jī)測(cè)量身高。
（1） 、系統(tǒng)校準(zhǔn)
該控制器計(jì)算（8）-（13）需要量和相位角的振蕩造成的“上”和“關(guān)閉”。這些計(jì)算可以繪圖在起重機(jī)的輸入和響應(yīng)在同一張圖上，如圖11。圖11（a）表示電機(jī)在5.5秒鐘被關(guān)閉，起重機(jī)前進(jìn)。電動(dòng)機(jī)在大約一秒鐘休息后，命令發(fā)出。圖11（b）表示有效載荷擺角θ和振動(dòng)水平是由
（14）
在ω的自然頻率系統(tǒng)下。
在時(shí)間的零交叉的擺動(dòng)角度（）和隨后的（）的輸入變化（）記錄。
本相位角的振蕩（）和隨后的（）可以輸入計(jì)算
（15）
其中是一個(gè)振蕩周期時(shí)間。復(fù)雜的矢量Α的輸入過程是由
（16） 在和振蕩幅度之前及后輸入下標(biāo)表示向前運(yùn)動(dòng)。一個(gè)類似的程序可以為剩余向量。
圖形的繪制，Α可以啟動(dòng)和停止，為正向和反向，如在圖12。平均振蕩的幅度=0.052弧度角φ=1.11（+π）弧度（63.6（180）°）。
（二）、控制器響應(yīng)用戶動(dòng)作
圖13顯示了響應(yīng)用戶請(qǐng)求的起重機(jī)向后移動(dòng)。圖13（a)，用戶輸入顯示使用線的邊界。由此產(chǎn)生的小車速度是一條虛線。如圖(b)所示之，起重機(jī)運(yùn)動(dòng)振蕩的有效載荷。圖13 C顯示相位角振蕩的它也表明，開關(guān)角度計(jì)算（11）-（13）。在最初的交叉（約2秒），振蕩級(jí)不夠大（1.7°）觸發(fā)控制行動(dòng)。它是后一期（約6秒），振蕩消除控制行動(dòng)發(fā)生。在這一點(diǎn)上，該控制器簡(jiǎn)單地關(guān)閉起重機(jī)電機(jī)，如圖13a看到的實(shí)線。在這一點(diǎn)上的開關(guān)角跳動(dòng)回電機(jī)。在第7秒，這個(gè)角度發(fā)生，以及起重機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)身。這時(shí)候起重機(jī)達(dá)到全速（約8秒），振蕩水平很小（約一個(gè)半度）。
操作者停止按壓反向按鈕約11秒，如圖13a虛線之時(shí)。起重機(jī)停止，再次引起振蕩。當(dāng)所需的命令是在休息，有兩個(gè)開關(guān)角度由（12）和（13）可知，作為起重機(jī)取消振蕩的兩個(gè)向前和向后的角度。一旦起重機(jī)在休息的時(shí)候保持很小的振動(dòng)，第一次角發(fā)生在13秒稍后，和移動(dòng)式起重機(jī)稍微向前取消振蕩。。
3、 控制器響應(yīng)擾動(dòng)抑制
圖14顯示了該反應(yīng)的起重機(jī)干擾當(dāng)橋休息。在第一秒后，有效載荷不穩(wěn)。在大約第三秒，振蕩角相位匹配的開關(guān)角條件，和控制器指揮車向前移動(dòng)。在過4秒，相位匹配，那時(shí)起重機(jī)停止操作。當(dāng)起重機(jī)休息約5.5秒，有效載荷擺動(dòng)很小。
圖15顯示了一個(gè)非常大的擾動(dòng)的響應(yīng)。在第1秒，有效載荷變成了一個(gè)擾動(dòng)，這是一個(gè)單一的通斷指令且可以抑制。在這種情況下，第一個(gè)開關(guān)控制行動(dòng)抑制最大數(shù)量，進(jìn)而控制行動(dòng)取消剩余振蕩就在對(duì)面方向。這導(dǎo)致小振蕩后起重機(jī)在6秒鐘內(nèi)完成了二個(gè)命令。
該控制器還可以在起重機(jī)的移動(dòng)中消除干擾，如在圖16。當(dāng)起重機(jī)推進(jìn)小振蕩，有效載荷是在1次擾動(dòng)。該控制器最初給停止命令約1.5秒，停止不久后前振蕩相位匹配開關(guān)角，沒有消除。然后控制器直到等到適當(dāng)?shù)南辔唤?，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候停止振動(dòng)約6秒。
起重機(jī)開始加速但以時(shí)間為基礎(chǔ)的安全因素θ關(guān)閉。然而，有效載荷還不穩(wěn)，所以振蕩，導(dǎo)致小振蕩時(shí)，起重機(jī)已返回全速。
圖十 矢量圖時(shí)，打開電機(jī)
圖十一 測(cè)量橋式起重機(jī)反應(yīng)的“關(guān)閉”命令 圖十二 不同命令下的振動(dòng)向量
圖十三 響應(yīng)時(shí)間
圖十四 應(yīng)對(duì)干擾而起重機(jī)休息
圖十五 針對(duì)大擾動(dòng)
圖十六 應(yīng)對(duì)干擾時(shí)
5、 結(jié)論
一個(gè)控制的程序已經(jīng)制定了離合馬達(dá)消除橋式起重機(jī)載荷擺動(dòng)。控制使用擺動(dòng)角度的有效載荷，及其衍生物，以決定何時(shí)打開和關(guān)閉起重機(jī)。該方法可以減少振蕩，當(dāng)起重機(jī)移動(dòng)或靜止。程序可以實(shí)施在大型橋式起重機(jī)。許多實(shí)驗(yàn)表明，控制系統(tǒng)有效。
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