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起重机吊装过程数学仿真研究

尹铁红  
【摘要】: 起重设备在工程中使用较为广泛,履带式起重机是常见的起重设备之一。一般情况下,起重机和钢丝绳的选择主要根据经验,吊装方案的制定缺乏科学合理的理论依据,不仅影响了工作效率,而且容易造成工程事故。 本文对起重机吊装过程进行了抗倾覆稳定性分析,对吊物进行了轨迹规划,以及在平面内进行了起重机与障碍物运动干涉检验,在空间内进行了吊物与障碍物的运动干涉检验,根据吊装的具体任务对起重机和吊具进行筛选,开发了计算机数学仿真软件MTSCC(Mathematical Transportation Simulation of Crawler Crane),对于指导实际吊装任务具有重要的应用价值。 以计算机图形学为基础,运用Cyrus-Beck裁剪法在X-Y平面内对起重机和障碍物进行运动干涉检验。规划吊物运动轨迹,运用坐标法和包围盒法在空间内对吊物和障碍物进行运动干涉检验,并实时进行规避。 根据吊装任务,按照最大工作幅度、最小工作幅度、起吊高度、极限载荷等技术参数建立起重机筛选模型,按照所需钢丝绳的长度和钢丝绳所承受的工作载荷确定钢丝绳的筛选模型。 分析工作载荷、风压、惯性力等因素影响,对起重机进行抗倾覆稳定性验算。 根据不同的吊装条件,对起重机履带进行比压力计算。 以上述理论分析计算为依据,运用VB和ACCESS数据库,开发仿真软件MTSCC,实现吊装过程的数学仿真。


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