【毕业设计】桥式起重机小车运行机构设计

起重机械发展历史悠久，种类日益繁多，应用极为广泛。

当今国民经济的各个部门，如冶金机械交通运输电力建筑采矿化工造船港口铁路农场林区和国防等都离不开起重机械。

随着科学技术的进步和经济建设的发展，日益显现出起重机械作为实现生产过程机械化自动化减轻体力劳动强度，提高劳动生产率的特种设备的突出地位。

现代起重机械结构已向大型精密高效多功能宜人化的机电体化方向发展。

起重机介绍起重机的定义起重机械是种以间歇作业方式对物料进行起升下降和水平移动的搬运机械。

起重机械的作业通常带有重复循环的性质，个完整的作业循环般包括取物起升平移下降卸载等环节。

经常起动制动正反向运动是起重机械的基本特点。

起重机的工作原理起重机械的主要任务是起重，而直接承担起重任务的是起升机构，其他机构都是为了扩大起重机的使用范围。

最简单的起重机实际上也就仅有个起升机构。

现代的绝大多数起重机，不论他们的型式和用途如何，都是根据同个工作原理构成的。

随着生产的发展，起重量和起升速度不断提高，因而机构演变日趋完善。

图起重机工作原理图是起重机的原始形式辘轳的机构简图。

它有圆柱形卷筒和装有手柄的轴组成。

卷筒上缠有悬挂物品的绳索，绳索的张力在这种情况下就等于物品重量。

张力在卷筒轴上产生的载荷力矩为载。

在全部工作过程中，如不计摩擦阻力，则载荷力矩应该为手柄的驱动力矩驱所平衡，即驱载或故从上式可以看出，欲增加起重量必须加大或，或减小。

但手柄作用力受到人体力限制，般不超过公斤受到手臂长度限制，般约为毫米而为了保证钢丝绳不致产生过大的弯曲，卷筒直径又不能任意减小，因此，对于这种原始起重机，起重量不能很大。

为了提高起重量，采取了下面三个步骤轴和手柄分开，中间装个传动比为的传动装置，即图中减速器。

如和驱都与图所示的相同，则传到卷筒轴上的驱动力矩为驱。

根据力矩平衡原理，所得的载荷力矩载为驱载即可得即加装传动比的传动装置后，起重量可以提高倍。

并且可以随增大而提高。

但是，传动装置是机构中最复杂和成本最高的部分，而且传动装置的外廓尺寸自重和成本又直接取决于传动比的大小，所以，仅靠提高传动比来提高起重量是不经济的。

除采用了定传动比的传动装置外，同时还可以采用滑轮组。

如图中所的滑轮组由个定滑轮和二个动滑轮所组成。

绳索端固定在卷筒上，另端由卷筒绕下，依次经过动滑轮和定滑轮，最后固定在机架上。

被起升的重物由四根绳索分支所支承，并随动滑轮起升降。

若不计阻力，则由卷筒绕下的绳索分支的张力或。

如果驱均维持不变，这时载等于图中载，亦即。

即由此可见，如装四支分滑轮组后，起重量又提高了倍，而且将随滑轮组绳索分支数的增加而增大。

但与此同时绳索的长度相应地加长，使机构更为复杂和绳索的磨损加剧。

所以也不能无限制地靠增加滑轮组绳索分支来提高重量。

通常在起重量定的情况下，可以利用滑轮组绳索分支数的增加来减小传动装置的传动比。

但选择分支数的原则必须是减小传动比的所得完全抵偿增加分支数的所失才行。

目前除少数的几种起重机中仍保留人力驱动外，大多数起重机都采用能发出较大力矩的电动机来代替手柄图中虚线所示，以增大驱动力矩驱，于是起重量又可以获得进步提高。

但在这种情况下，所采用的传动装置和滑轮组不仅如上面所分析的那样提高起重量，而且也将很高的电动机转速变为实际需要的卷筒转速，从而得到合理的物品升降速度。

图所示是现代各种起重机中较为完善的起升机构原理图。

它包括下列几个组成部分取物装置绳索滑轮和卷筒传动装置驱动装置制动装置。

其中制动装置在图中没表示出来，它是用来使被提升的物品可靠的停驻在空中的装置，对于起重机的安全操作是不可缺少的重要部件。

起重机的类型及特点根据起重机械所搬运的物品的特征动作的复杂程度以及工作场所或者生产工艺要求等条件的不同，可以将起重机械简单的分为三大类简单起重机械般只作升降运动，而且大多数是手动的。

如各种千斤顶绞车和滑车等。

通用起重机械除使物品升降运动外，还能使物品作水平运动。

如桥式起重机和汽车起重机等。

特种起重机械只适合于些专业性的工作，其构造往往比上述两者更为复杂。

如各种冶金用起重机建筑用起重机和港口用起重机等。

起重机的发展状况国内起重机械发展状况在中国将起重机械总体划分为大类型，即轻小型起重设备旋臂式起重机桥式起重机门式起重机塔式起重机流动式起重关系，即实验模型的标准运动。

对每个具有种标准运动的节点计算以建立个标准基。

在标准基中，基左边为向量，和种标准运动，基右边为的值。

则的空间就转化成了个运动标准基，它刻划了的运动。

在这个规划中，我们可以从标准基中获得的值而无须进行大量计算。

因此，这种方法可以支持运动规划运行得更快。

机械手协调方案两个机械手可以平等地工作来实现相同的目标，如共同抓住目标或不平等地工作，如个机械手完成需要的操作，另个在些方面协助第个完成操作。

为了分析双机械手协调模式，我们提出了相对概念主机械手和从机械手。

定义主机械手机械手完成主操作任务的机械手叫做主机械手。

从机械手机械手帮助主机械手完成主操作任务的机械手叫做从机械手。

机械手的协助功能般是扰乱卫星主体的姿态。

它的影响包括维持卫星稳定或相对稳定，以及使卫星主体变换到需要的姿态或位置。

前个降低机械手运动所造成的干扰后个通过制造干扰，使主体变换到需要的姿态。

通过上述分析，我们定义四种双机械手协调运动模式。

稳定功能机械手通过抓取空间中的些固定结构来稳定卫星主体。

平衡功能机械手通过移动来使卫星免受机械手的干扰。

调整功能机械手通过移动来干扰卫星的姿态，来修正机械手的操作位置或工作空间。

协作运转两个机械手同时地平等地进行空间操作。

对于试验模型，四种协调运作模式通常更形象地表示为和分别表示机械手的角矢量和机械手接点的角矢量表示主体姿态矢量。

稳定功能规划运动路径。

平衡功能运动路径给定，保持不变或在特定范围内变动，规划运动路径。

调整功能运动路径给定，的初始值和最终值给定，规划运动路径。

协作运转操作任务给定，规划运动路径和。

协调运动规划算法首先，给定协调运动模式的般算法。

然后，讨论每种协调运动模式下的特殊问题。

算法第步建立运动标准基在定义域内将平均地分成个点。

构造节点，表示为，。

对每个节点和八种标准运动，计算并根据，的地址存储在内存中。

构造，即的运动标准基。

第二步设计目标函数。

由特定的协调运动模式决定。

第三步确定符合初始状态的节点并计算，令为表示为当前的当前节点。

第四步确定符合目标状态的节点和函数值。

第五步用临近当前表示当前临近节点的集合，并选择使值最小的节点为扩展节点。

在堆栈中保存当前并令新的节点为当前。

第六步如果得到了目标节点或目标函数的最终值，转至第七步。

如果经过了步骤，没有得到最优值，则放弃节点并标记路径。

返回第五步。

第七步将节点序列翻译为操作手的接点角。

第九步结束。

这里，是启发式搜索中估计函数。

采用算法为当前节点，是初始节点和节点之间的代价，是节点和目标节点之间代价的估计。

四种协调运动模式的节点之间的代价定义如下。

对于稳定功能，表示两个相对位置下机械手末端效应器之间的距离对于平衡功能和调整功能，表示两种状态下，卫星姿态角度之差对于协调操作，由目标和两个操作手末端效应器之间的距离之和决定。

计算机仿真仿真试验在上进行，运动规划和图形仿真使用语言来进行编程。

模型的主操作是捕获目标并避免与工作空间中的障碍物发生碰撞。

四种协调运动模式下的计算机仿真结果如图图所示。

计算机仿真显示双机械手协调运动规划模式和算法是合理而有效的。

模型的运动规划和计算机仿真是作者的未来研究工作。

图调整功能图协调操作参考书目刘宏，生于年月日，分别在东北科技大学和哈尔滨工程大学获得理学士学位和理硕士学位，他的导师为蔡鹤皋和洪炳熔教授。

他的研究方向包括机器人技术和自主控制。

计算机数控机床的安全和维护计算机数控机床的安全操作注意事项在金属切削操作中安全性直是特别受关注的由于计算机数控设备自动化程度高并且速度快，所以它是个危险源。

为了防止人员伤害和对设备的损坏，必须找出存在危险的根源，且操作人员必须提高警惕。

主要的潜在危险包括旋转部件，如主轴主轴内的刀具卡盘卡盘内工件带着刀具的转塔刀架以及旋转的夹具装置运动部件，如加工中心的工作台车床拖板尾架顶尖，多工序旋转托盘程序，例如代码的不正确使用而引起坐标值，产生意想不到的快速移动设置或改变偏移值时出错，可能导致刀具与工件或刀具与机床之间的碰撞随意地更改已验证的程序，也会引起机床产生危险动作。

为了减少或避免危险，尽量遵循以下保护措施。

使用机床制造商提供的机器原有保护罩。

带上安全眼镜手套，穿上合适的衣服和鞋。

不熟悉机床操作前不要开动机床。

运动程序之前，确认零件已被正确夹紧。

验证个程序时，遵循下列安全步骤启用机床锁定功能运行程序，检查程序中的语法和几何轨迹。

使用快速倍率开关降低速度或空运行程序。

采用单程序段执行来确认程序中的每行。

刀具切削时，用进给倍率开关减慢进给速率，防止超负荷切削。

禁止用手处理切屑以及用切屑钩子弄断长而卷曲的切屑。

编制不同的切屑状态程序以便更好地控制切屑。

如果要彻底清除切屑，应当关闭机床。

如果怀疑刀片在编程的切屑状态下有可能折断时，可选择个更厚的刀片及减少进给或切屑深度。

尽可能保持刀具悬出短些，因为它可能成为个导致刀片折断的振动源。

当顶尖支撑个大零件时，确保中心孔足够大足以支撑和夹住零件。

换刀查找刀片或清理切屑时关闭机床。

替换已磨损或损坏的刀具和刀片。

列出现行刀具的偏移良清单，从机床上取下刀具，清除设置为刀偏。

在未得到主管许可的情况下不得擅自更改程序。

如果你有任何与安全有关的担忧，立即通知你的技术指导和主管。

日常维护外观检查伺服电动机探测器或数控主单元上的机床用油切削油，润滑油或者渗漏情况检查。

可移动部件的电缆上有无损伤或电缆绞后合情况检查。

过滤器堵塞情况检查。

控制面板的门是否打开检查。

外部环境震动检查。

数控装置单元是否放置在有灰尘的位置。

引起高频的物体是否位于控制单元附近。

检查控制单元内部检查以下故障是否被排除电缆连接器松动装配螺钉松动固定放大器螺钉松动冷却风扇工作异常电