起重機(jī)械的輕量化和智能化設(shè)計(jì)分析

張學(xué)斌

摘 要：我國各種工程數(shù)量的增加，使得工程設(shè)備的重要性在逐漸提升。起重機(jī)械的輕量化和智能化是當(dāng)前起重機(jī)械設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，通過對(duì)兩種設(shè)計(jì)方式的仔細(xì)分析，能夠使小車架與橋架質(zhì)量越來越輕，進(jìn)行量化應(yīng)用更加科學(xué)。系統(tǒng)的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制和在線監(jiān)測(cè)以及安全評(píng)估等多方面能力的提升。本文將對(duì)起重機(jī)械的輕量化和智能化設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，加強(qiáng)目前起重機(jī)械應(yīng)用的有效性和綜合性。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)械；輕量化；智能化；創(chuàng)新；實(shí)踐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.013

0 引言

現(xiàn)代社會(huì)中人們對(duì)于物質(zhì)需求逐漸提升，起重機(jī)械在建筑、物流、裝備等行業(yè)都起到了非常重要的作用。起重機(jī)是目前利用非常廣的一種機(jī)械，在各種工程中都普遍適用，為了讓社會(huì)發(fā)展進(jìn)步更快，一定要對(duì)傳統(tǒng)接觸起重機(jī)械進(jìn)行革新，將傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)計(jì)方式進(jìn)行優(yōu)化，降低能源消耗量同時(shí)推動(dòng)起重機(jī)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國大型機(jī)械的技術(shù)提升。

1 輕量化技術(shù)

1.1 橋架

傳統(tǒng)的起重機(jī)橋架應(yīng)用四梁結(jié)構(gòu)形式的重量比較高，車輪壓力與主副板和蓋板相互連接，模板厚度很高，會(huì)影響到整個(gè)起重機(jī)的重量。而通過技術(shù)創(chuàng)新改變結(jié)構(gòu)，可以有效防止主要蓋板發(fā)生變形，在焊接時(shí)其相對(duì)的變量也比較小。對(duì)寬型梁有效結(jié)合，對(duì)工藝進(jìn)行簡(jiǎn)化，能夠使整體質(zhì)量減小。傳統(tǒng)的起重機(jī)一般是利用壓板軌道進(jìn)行傳遞，而輕量化的起重機(jī)是使用扁鋼或者是方鋼進(jìn)行焊接。后者能夠?qū)毫M(jìn)行負(fù)擔(dān)，對(duì)主梁的硬度進(jìn)行加強(qiáng)，使主梁質(zhì)量與高度得到提升。應(yīng)用四梁橋式的結(jié)構(gòu)對(duì)材料進(jìn)行合理的選擇，對(duì)目前的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行有效融合，能夠讓起重機(jī)在當(dāng)前的使用中實(shí)現(xiàn)輕量化的目標(biāo)。

1.2 小車架

在以往的起重機(jī)上使用的起重小車架布局方式有所欠缺，超靜定的結(jié)構(gòu)是一種比較落后的結(jié)構(gòu)，它的布局和設(shè)計(jì)欠缺，沒有有效的方式，在這個(gè)過程中可能會(huì)引起起重機(jī)的笨重。所以，當(dāng)前小車架的設(shè)計(jì)也需要承載起重，選用多根橫梁與兩根橫梁互相焊接的方式形成一個(gè)固定的框架，在框架上方安置鋼板來提升其硬度，同時(shí)以往的車架結(jié)構(gòu)需要花費(fèi)很大的成本，焊接技術(shù)應(yīng)用也比較復(fù)雜，這些問題都會(huì)影響到起重機(jī)的正常使用，如果出現(xiàn)車輪壓力分配不均，會(huì)對(duì)工程安全作業(yè)造成影響。而輕量化的起重機(jī)一般是采用工字型這種形狀的橫梁，能在各個(gè)方面都有較強(qiáng)的柔性，保證小車架在一定范圍內(nèi)的可以承擔(dān)形變，同時(shí)四個(gè)輪的支點(diǎn)也能承擔(dān)主梁發(fā)生形變，出現(xiàn)實(shí)際振動(dòng)時(shí)也能有效地進(jìn)行調(diào)節(jié)。

1.3 起升機(jī)構(gòu)

升起機(jī)構(gòu)是起重機(jī)的重要結(jié)構(gòu)形式，通過對(duì)整個(gè)工程的高度及質(zhì)量等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，進(jìn)行起重機(jī)質(zhì)量的設(shè)定。對(duì)于高空的高度以及主梁的質(zhì)量等，如果不進(jìn)行很好的設(shè)計(jì)，會(huì)對(duì)最后的使用造成影響。傳統(tǒng)起重機(jī)結(jié)構(gòu)軸承的支撐能力比較弱，不能很好地進(jìn)行起重設(shè)備的使用。起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，尺寸也比較大，如果不進(jìn)行很好的優(yōu)化會(huì)影響到安全性，所以通過無整體安裝結(jié)構(gòu)與工字梁行進(jìn)行融合，將加減速器與卷筒軸承進(jìn)行減速，能夠使當(dāng)前的電機(jī)在減速范圍內(nèi)應(yīng)用，這個(gè)起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，受到的壓力比較小，支撐能力也比較強(qiáng)。這個(gè)結(jié)構(gòu)將傳統(tǒng)的劣勢(shì)進(jìn)行優(yōu)化，使空間的應(yīng)用效率得以提升，可以滿足當(dāng)前輕量化的要求。

2 智能化控制技術(shù)

2.1 防搖擺技術(shù)和精確定位

防搖擺技術(shù)在起重機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)十分重要，其物理特性是與整個(gè)起重機(jī)的具體質(zhì)量相關(guān)，所以在進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用時(shí)需要進(jìn)行精準(zhǔn)定位。通過計(jì)量和建模的方式將負(fù)載能力以及搖擺度多少進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)使用新型的技術(shù)手段和控制手段與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相關(guān)連，將各個(gè)新興電器控制起來，對(duì)起重機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)行合理控制。對(duì)于起重機(jī)來說，智能化設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，通過智能化防搖擺技術(shù)和精確定位的有效應(yīng)用能夠讓起重機(jī)的時(shí)效性得以增強(qiáng)，也能很好地進(jìn)行抗干擾將信號(hào)傳輸?shù)那赖靡酝貙?。?duì)目前的起重機(jī)應(yīng)用技術(shù)得以創(chuàng)新，應(yīng)用先進(jìn)的理論和手段能夠使控制系統(tǒng)得以精確，同時(shí)這種方式也是我國目前起重機(jī)的主要研發(fā)趨勢(shì)，相關(guān)人員一定要通過智能化的手段來提升其有效性。

2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)

智能化控制系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過程中靈活性很強(qiáng)，在各種施工地點(diǎn)都能得到很好的施工效果，且在實(shí)際的操作過程中的安全性和穩(wěn)定性都比較高，能夠達(dá)到智能化、自動(dòng)化的控制。機(jī)械設(shè)備的研究力度和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的增加讓目前的起重機(jī)智能化控制研究得到了很大的發(fā)展，推動(dòng)了我國在冶金起重機(jī)、垃圾起重機(jī)等行業(yè)的成果提升。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員和操作人員需要進(jìn)一步完善施工線路和施工生產(chǎn)工藝，加入更加系統(tǒng)科學(xué)的保護(hù)系統(tǒng)來加強(qiáng)吊鉤的定位有效性，同時(shí)通過與系統(tǒng)內(nèi)部的故障診斷相互結(jié)合，有效達(dá)到目前智能化運(yùn)行的目標(biāo)。

2.3 在線監(jiān)測(cè)與安全評(píng)估技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)為數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的利用技術(shù)與基本理論。以光纖光柵為中心的安全檢測(cè)系統(tǒng)，構(gòu)成了起重機(jī)專門利用的光纖光柵傳感器與高速解調(diào)器等新興裝置。對(duì)于起重機(jī)設(shè)計(jì)人員來說，能夠依據(jù)橋式起重機(jī)在線監(jiān)測(cè)實(shí)際需求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，明確起重機(jī)纖光柵傳感器封裝、埋設(shè)工藝與設(shè)計(jì)方式。依據(jù)橋式起重機(jī)的系統(tǒng)頻響快和數(shù)據(jù)信息量大的特點(diǎn)，利用新興的 3D 建模技術(shù)與 C/S 結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑵鹬貦C(jī)的作業(yè)過程動(dòng)態(tài)的模擬出來，構(gòu)成人機(jī)交互形式，實(shí)效起重機(jī)工作效率最大化，保證起重機(jī)的實(shí)際效用充分發(fā)揮出，為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)起重機(jī)的智能化和輕量化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，能夠保證當(dāng)前我國起重機(jī)械的穩(wěn)步發(fā)展，也能推動(dòng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷穩(wěn)定。所以，相關(guān)的技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員應(yīng)該通過多種方式提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)，讓起重機(jī)械的應(yīng)用價(jià)值和使用作用有效地發(fā)揮，推動(dòng)我國社會(huì)的不斷進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓彬.輕量化技術(shù)在橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（21）：81.

[2]任超才.橋式起重機(jī)輕量化技術(shù)與智能化技術(shù)運(yùn)用實(shí)踐初探[J]. 化工管理，2017（11）：208.

[3]袁明敏.起重機(jī)輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015

（25）.