汽車起重機伸縮臂機構(gòu)設(shè)計譯文

通過鍵合圖法來構(gòu)建一個伸縮式旋轉(zhuǎn)起重機的運動學(xué)和動力學(xué)的模型

摘要. 起重機被用來吊運大型設(shè)備并且按照使用要求的不同被設(shè)計為可以完成直線、平面或者空間的運動。確定起重機系統(tǒng)工作在幾百噸負載下的動態(tài)特性對于起重機的系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)控制以及工作安全性具有非常重要的意義。在本研究中，通過使用鍵合圖的方法來構(gòu)建一種空間動態(tài)下的旋轉(zhuǎn)伸縮式起重機的理論模型。通過這個模型可以同時完成驅(qū)動系統(tǒng)和主結(jié)構(gòu)的研究。由于系統(tǒng)存在由幾何非線性、回轉(zhuǎn)力、液體的可壓縮性和結(jié)構(gòu)的彈性引起的高度非線性關(guān)系，由此產(chǎn)生問題加上嚴格的因果關(guān)系導(dǎo)致的問題為這個高度非線性系統(tǒng)提供了系統(tǒng)狀態(tài)空間方程。

關(guān)鍵詞: 旋轉(zhuǎn)起重機、模型、鍵合圖方法、模擬、實驗。

1 簡介
起重機被用來在短距離和巨大的動態(tài)力作用下下吊運0.1-1000噸的負載。這些力是來自加速、減速以及起重機的非線性運動的慣性力，是來自起重機承載體系的彈性結(jié)構(gòu)承載載荷時的震蕩?？紤]到起重機的工作安全、系統(tǒng)設(shè)計以及系統(tǒng)控制，了解這個系統(tǒng)在吊起好幾百噸的載荷下的動態(tài)特性就顯得相當(dāng)重要并且一個動態(tài)力的變化可以通過實踐研究以及用由鍵合圖法而獲得實際系統(tǒng)的理論模型的模擬而決定。
鍵合圖法被Henry Paynter教授證明是一種能分析和了解多種多樣的動態(tài)系統(tǒng)的一種新的合適模型。最初，Rosenborg、Karnopp和Thoma等人通過他們在不同領(lǐng)域的研究改進了鍵合圖法。Thoma、 Breedveld和Dixhoorn等人證實鍵合圖法適用于熱力學(xué)方面的研究而使它得以發(fā)展。由Karnopp、 Rosenborg 和Kalindi進行的研究是將鍵合圖法應(yīng)用于聲學(xué)領(lǐng)域。與此同時，Karnopp和Rosenberg發(fā)布了一本關(guān)于鍵合圖法在動力學(xué)方面的應(yīng)用的書。同樣，Thoma寫的一本書表明鍵合圖法同樣適用于不同的工程領(lǐng)域。Dransfield和Karnopp的研究致力于將鍵合圖