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汽车起重机伸缩臂交互可视化设计

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． ．
者 ：管 琪 明
（）在招标和资产评估工作中用本方法进行设 ２ 备 和建 设 工程 的评 价 ，具 有一定 的 实际应用 价 值 。
《 重 运 输 机 械 》 ２０ （） 起 Ｏ ７ ６
址 ：贵州省贵阳市蔡家关贵州大学机械工程学 院
编 ：５０ ０ ５０ ３
—
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ１ ９ —
维普资讯
该 系统 设计 了 一个 主 界 面 和 若 干用 户 操 作 界 面 ，均 为 Ｖ Ｃ＋ ＋６０环 境 下 的 窗 体 。 主界 面 由菜 ． 单栏 、工 具栏 、状 态栏 、图形 区组 成 。一级 菜单 有
“ 文件” 输入” “ 、“ 、 计算” “ 、 数据处理” 帮助 ” 、“ 等 ；工具 栏 中创 建 了全部 使用 到 的快捷 按钮 ，与菜 单功能相对应 ；图形区显示起重机臂的外形 、仰角 等外形 和尺寸 图示 ，左 上角 动态显示 总臂长 、仰
用户界 面有 “ 部 参 数输 人 ”窗 体 、 “ 外 臂长 参 数 输人 ” 窗体 、 “ 入截 面参 数 ” 窗 体 、 “ 向计 输 正 算 ” 窗体 、“ 反求额 定载 荷 ”窗体 、“ 特性 曲线 ”窗 体 等 。所有 涉及 图形 的输 人 窗体 （ 如截 面参 数输 入 窗体 ）均 为动 态 图形 ，即 图形 随输 人参 数 的变 化而
角 、幅度 等数据 。
的工程实际意义。本文根据伸缩臂设计特点 ，针对 市场 流行 的六边 形截 面 和传统 的箱 形截 面 ，使 用 可
视 化编程 工具 Ｖｓａ Ｃ＋ ＋开 发 的伸 缩 臂 设 计 程 序 ｉ ｌ ｕ 具有 较 好 的 人 机 交 互 界 面 ，不 仅 能 给 出 强 度 、刚 度 、局 部稳 定性 及整 体稳 定性 等数据 ，还 能 以云 图 方 式显 示截 面复 合应 力 ，在很 大程度 上 改善设 计效 率 和质 量 。其程 序框 图见 图 １ 。
变化 。
ｖｉ ｍｕ ｔ ） ｏ ｓ ｔ ｙ（ ｄ
∥方 形截 面伸 缩臂 刚度计 算 函数 ；
ｖｉ Ｓ ｏｒＳ ｅｓ（ ｏ ｄ Ｃｏｄ ｔ ｓ ） ｒ
∥方形 截 面伸缩 臂角 点 复合应 力 计算 函数 ；
ｖｉ Ｓ￣ａ ｔ ｉｔ ） ｏ ｄ Ｉ ｃ Ｓａ ｌｙ（ ＿ｌ ｂｉ ）
１ 引言
伸缩 臂 是汽 车起 重机 的关 键结构 件 。在设 计过 程 中 ，伸 缩 臂 的参 数 不 仅 要 满 足 在 额 定 工 况 时强 度 、刚度 、稳 定性 条件 下重 量最 轻 ，还要 考虑 各节 臂之 间 的间 隙和伸 缩机 构 的布置 等其 他 因素 ，设计 过程 中的反复 是很 正 常的 ，所 以采用 计算机 的可视 化 和人 机 交互 技术 对提 高设 计效 率和 质量具 有重 要
关键词 ：汽车起重机伸缩臂 ；可视化 ；交互式设计
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｃ ｖ ｒ ｌｓ ｏ ｉ ｏ ｍ ｔｒ ｃ ｖ ｅ ｉｎ ｐｏ ｒｍ ａ ｅ ｎ Ｖｉ ａ ｈ ａ ｅ ｏ ｅ ｓｔ ｅｃ ｐｃ ｂ ｏ ｉ ｅａ ｔ ｅｄ ｓ ｒｇａ ｂ ｓ ｄ ｏ ｓ ｌ ｅ ｎ ｉ ｇ ｕ Ｃ＋ ＋ ｌｎ ｕ ｇ ａ ｇ ａ ｅ．Ｔ ｉ ｐ ｏ ｒ ｍ ａｌ ｈｓ ｒ ｇａ ｃ ｌ ｄｓ ｌｙ ｔｅ ｂ ｏ ｓｏ ｔ ｎ ｎ ｒｓ —ｓ ｃｉｎ ｌ ｒ ｗ ｎ ｓ ｉ ｉ ｅｅ ｔ ａａ ｔｒ ａ ｄ ｄ ｎ ｍｉ ｏ ｔｕ ｕ ｖ ｆ ｏ ｔ ￣ ｉ ａ － ｉ ａ ｏ ｍ’ ｕ ｌ ｅ ａ ｄｃ ｏ ｓ ｅ ｔ ａ ａ ｉｇ ｔ ｄｆ ｒ ｎ ｒｍｅｅ８ ｎ ｙ ａ ｃ ｃ ｎｏ ｒ ｒ ｅｏ ｖ ｎ￥ － ｎ ｄ ｎ ｐ ｈ ｉ ｏ ｄ ｗ ｈ ｐ ｃ ｌ ｅ ｇ ｒ ｕ ｅ ｔ ｎ ， ａ ｄ ｒａｉ ａ ａ ｔｒｃ ｎｒ ｌ ｎ ｔｅ ｉｔｒｃｉｅ ｄ ｓ ｎ．Ｉ ｃ ｕｄ ｂ ｓ ｄ ｔ ｍｐｏ ｅ ｄ ｓｇ ｔ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｅｏ ｓ ｓｃｉ ｓ ｎ ｅ ｌ ｅ ｐ ｒｍｅｅ ｏ ｔ ｅａ ｔ ｅｉ ｏ ｚ ｏｉ ｈ ｎ ｖ ｇ ｔ ｏ ｌ ｅｕ ｅ ｏｉ ｒ ｖ ｅｉｎ ｅｔ ｉｎ ｙ ａ ｄ ｄ ｓ ｉ ｇ ｑ ａ ｔ． ｕ ￣ ｙ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｔ ｃ ｒｎ ； ｔ ｅ ｃ ｐ ｃ ｂ ｏ ｙ ｒ ｓ ｒ ｋ ｃ ａ ｅ ｅ ｓ ｏ ｉ ｏ ｍ； ｖｓ￣ ｉ ｆ ｎ； ｉｔｒｃｉｅ ｄ ｓ ｎ ｕ ｌ ｉ ａ Ｔｉ ， ｌａ ｏ ｎｅ ａ ｔ ｅ ｉ ｖ ｇ
２ １ 界 面设计 ．
图 １ 程序框 图示意 图
３ 结束 语
（）采用 上述 方法 进行 电梯选 型 ，克 服 了凭 经 １
， 刘思峰
２Ｏ ０４
参
考
文
献
． 灰色 系统理论 及其 应用 ． 北京 ：科 学 出版社 ，
验直觉进行方案评价的缺点 ，减少了人为因素的影
响 ，使 方案 的选 择更加 客 观 、合 理 。
面形状
选择截 输入外部参数 长度尺寸参数卜１ ］
＋ Ｉ
Ｊ 输入截面参数Ｊ Ｊ 截面特性计算Ｊ Ｊ 修改参数
Ｉ
Ｉ
ｆ
度 计算Ｉ Ｉ 强度计算ｆ ｌ 局部稳定性Ｉ 体稳定性卜 Ｉ 整 ｊ
出（ 参数， 计算结果， 应力云图， —Ｒ Ｑ 特性曲线Ｍ
２ 技术实现
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汽 车 起 重机 伸 缩 臂 交 互 可 视 化 设 计
大连理 工 大 学 王 昌荣
摘
屈福 政
要 ：介绍 了基于 Ｖｓａ Ｃ＋＋语言的交互式伸缩臂设计程序 。该程序实 现 了参数 驱动 的臂架 外形 图和截 ｉ ｌ ｕ
面图显示 、人 机交互的设计过程参数控制 、动态显 示臂 架各危 险截 面的复合应 力云 图等功 能 ，为提 高臂架设计 效率和质量提供 了保证 。

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基于AMESim和MATLAB／GUI的汽车起重机起升机构可视化联合仿真与分析

基于AMESim和MATLAB／GUI的汽车起重机起升机构可视化联合仿真与分析

Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｌ ｏ ｎ ｇ ， Ｚ Ｉ Ｂ ｉ ｎ ，Ｑ Ｉ Ａ Ｎ Ｓ ｅ ｎ
（ １ ． 中 国矿 业 大 学 机 电工 程 学 院 ，江 苏 徐 州 ２ ２ １ １ １ ６ ；
２ ． 浙江大学 流体 动力 与机 电系统国家重点实验室 ，浙江 杭州
３ １ ０ ０ ２ ７ ）
设计 起重 机 可视化 界 面 ， 用 户 难 以观测 参 数 设 置 对 起
重机 的影 响 ； 文献 ［ ５ ］ 运用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｓ和 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 对Ｓ Ｃ Ａ Ｒ Ａ机器人进行了运 动学建模和
摘
要： 该文 以汽 车起 重机起 升 机 构 为研 究 对 象 ， 首 先利 用 Ａ ＭＥ Ｓ ｉ ｍ 软 件 建 立 了起 升 机 构 液 压 系统模
型， 然后在 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／ Ｇ Ｕ Ｉ 中设计 了起 升机 构 可视 化界 面 ， 并通 过 编程 实现 了 Ａ Ｍ Ｅ Ｓ ｉ ｍ和 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／ Ｇ Ｕ Ｉ 的联
件， 对 汽 车起重 机进 行联 合仿 真和 分析 ， 能够 有效 提 高
行分 析 时 ， 可 以通 过 Ｇ Ｕ Ｉ 界 面观 察参 数 设 置 对起 升 机 构运 动 的影 响 ， 相 比于使用 单一 仿真 软件 ， 联 合仿 真效
率更 高 。
设 计效 率 ， 缩短 设计 周期 ， 减 少 研发 成 本 ｌ ２ Ｊ 。文 献 ［ ３ ］
能， 为辅 助用 户设 计和 分析提供 了理论 基础 。
关键词： 汽车起 重机 ； 起 升机构 ； Ａ ＭＥ Ｓ ｉ ｍ； ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／ Ｇ Ｕ Ｉ ； 联 合仿 真 中图分 类号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ７ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ０ － ４ ８ ５ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ ０ ９ ７ － ０ ５
汽车起重机视觉界面的设计方向探讨

汽车起重机视觉界面的设计方向探讨

汽车起重机视觉界面的设计方向探讨杨巍巍【摘要】以起重机视觉界面作为切入点,根据视觉界面研究中存在的问题,从视觉范围、显示模块、操作室色彩3个方面探讨起重机视觉界面设计的方法.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】2页(P66-67)【关键词】起重机;视觉界面;视觉范围;色彩【作者】杨巍巍【作者单位】江苏食品药品职业技术学院机电工程系,江苏淮安223003【正文语种】中文视觉界面是讯息传递的基本模块。

在使用者的各种感觉讯息中,80%以上是视觉讯息,听觉等其他讯息仅占很小的比重[1]。

因为使用者使用视觉提取外界讯息的过程中,所提取的讯息质量与使用者的视觉特性有着密不可分的关系;视觉界面设计得合理与否,决定着使用者对外部讯息的读取速率和精确度。

所以,在工程机械产品等大型工程设备的人机界面设计中,都极其重视视觉界面的设计研发,这其中又以视觉显示模块为主。

从一般意义上讲,视觉界面是体现机械运行状况的仪表及仪表台的组合;从实际意义上讲,该模块包含了机器所有的讯息反馈模块(即显示模块)和真实的视觉范围等。

一个合理的视觉界面设计,除了准确地反馈“机械”的运行讯息外,还要依据使用者一定的生理特征来确定其结构,使两者之间达到100%的协调。

换句话说,就是整个视觉界面都要符合使用者的讯息接受及认知过程。

目前汽车起重机视觉界面研究中常见的问题有：(1)仪表模块的位置布置不当,使用者对仪表的观察视角很小,影响到了使用者对某些讯号的接收与判断;(2)仪表模块缺少设计感,造型单调、生硬,与操作室的空间设计和色彩运用不协调,影响整体美感;(3)操作室整体视觉布局不合理,局部呈现出空洞感而有一些位置却显得十分拥挤。

视野是视觉范围需要讨论的首要问题,它是指使用者的头部和眼睛在不运动的情形下,眼睛对位于正前方物体的可视空间范围,视野范围多采用角度来表达。

视距则是指使用者在进行相应操作时的一般可视距离，视距的远近直接影响到显示界面的读取速率和精准度。

汽车起重机伸缩机构的改进设计策略

汽车起重机伸缩机构的改进设计策略

汽车起重机伸缩机构的改进设计策略摘要大型汽车起重机的伸缩机构通常采用单缸插销伸缩技术实现吊臂伸缩。

起重机使用插销将吊臂逐级的固定，这种机构对吊臂截面形状和尺寸做出了改善，减小了吊臂自身重量，增强了起重机的起重能力。

文章简要分析了大吨位汽车起重机的伸缩机构和起重原理，针对使用过程中的不足，做出了改进分析。

关键词单缸插销伸缩机构；工作原理；改进设计随着我国经济建设的发展，大型起重机的技术也逐渐提升，为建筑工程做出了不小的贡献。

汽车起重机的承重构件是伸缩臂，伸缩臂技术能保障大型起重机的工作性能。

伸缩臂的核心技术在于起重机的伸缩机构。

大型起重机通常采用单缸插销机构的形式，这种伸缩形式结构简单，受到的局限性很小。

但在实际应用中仍存在一些问题，需要做出进一步的改进。

1 起重机单缸插销伸缩机构的工作原理该机构由吊臂、臂销、缸销、伸缩缸等多种部件组成的。

单缸插销伸缩机构液压系统由换向阀、平衡阀等组成，系统结构如图（一）。

其中，①A8V0主泵；②先导控制油泵及双联齿轮泵；③远程控制阀块；④多级溢流阀；⑤缸臂销控制阀；⑥伸缩平衡阀；⑦缸销缸；⑧臂销缸；⑨缸臂销切换控制阀；⑩主泵变量机构。

大吨位起重机伸缩机构液压系统包括卷扬系统、伸缩系统等4个系统[1]。

伸缩臂依靠液压油缸，并结合控制缸销、臂销间的切换进行伸缩，伸缩臂有七节，最粗的是一节基本臂，和伸缩缸连接。

伸臂时，七节臂会首先伸出去，七节臂上带有吊钩，之后是六节臂、五节臂、四节臂，按照顺序伸缩。

缩臂时的顺序和伸臂的顺序正好相反。

伸缩缸的动力源来自A8V0变量双泵，通过改变主轴和缸体轴线的角度，能使变量泵的排量发生改变。

液压系统中不同泵的作用也不一样，卷扬泵是为液压系统当中主、副卷扬供油。

伸变泵是为变幅系统和伸缩系统供油。

单缸插销伸缩臂依靠臂销切换的配合，供油泵结合电磁阀使得缸销、臂销在不同工况下完成动作切换，系统中安装应急控制阀块以防止系统失灵[2]。

2 伸缩机构的不足和原因该伸缩机构在运行时容易出现一些故障，如插销、拔销困难、伸臂速度比较慢、不能完全伸展、效率较低等。

汽车起重机吊臂伸缩同步系统

汽车起重机吊臂伸缩同步系统

摘要本文对汽车起重机吊臂伸缩同步系统进行了具体的论证与分析，通过对吊臂伸缩同步系统现阶段的具体情况分析，提出起重机吊臂伸缩同步系统的研究重点是节能动力驱动系统。

针对现阶段液压系统的分析，确定采用负载传感型的液压系统。

在起重机吊臂伸缩同步系统的工作循环中，采用用变频器驱动普通三相异步电机，电机带动定量泵，通过调节电机的转速来改变泵输出的流量，实现到功率适应，从而基本达到节能目的。

起重机吊臂伸缩同步系统中采用变频器的方法成本低，维护简单，而且可以使电机完全停转，最大程度地减少了电机的空载损耗。

为满足工作压力和流量的跟踪测试，用电液比例节流阀进行调节。

系统中电液比例节流阀两端各设一个压力传感器以检测油路的工作压力。

本文还对对动力系统进行了性能的分析。

关键词：吊臂伸缩同步系统；节能；液压系统；负载传感AbstractThe Auto crane jib telescopic synchronization system for a specific proof and analysis,through to the Auto crane jib telescopic synchronization system，put forward the research focused on the Auto crane jib telescopic synchronization system.In view of the present stage hydraulic system analysis,to determine the load sensing hydraulic system.In the Auto crane jib telescopic synchronization system working cycle,the inverter driving a three-phase asynchronous motor,motor driven pump,by regulating the motor speed to change the pump output flow rate,to achieve power adaptation,thus basically achieve the purpose of saving energy.Injection molding machine hydraulic system with frequency converter the method has low cost,simple maintenance,but also can make the machine stop entirely,to maximize the reduction of the motor no-load loss.In order to meet the injection pressure and flow tracking test,by using the electro-hydraulic proportional throttle valve to regulate.System of electro hydraulic proportional throttle valve are arranged on each end of a pressure sensor for detecting oil working pressure.By the end of the pressure loss,power loss and the temperature rise of the hydraulic calculation of the checking system,and the dynamic system performance analysis.Key word：Auto crane jib telescopic synchronization system；Energy saving；Hydraulic system；Load sensing目录第一章绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2国内外汽车起重机发展趋势和概况 (2)1.2.1国内发展趋势和概况 (2)1.2.2国外发展趋势和概况 (3)1.3伸缩臂结构发展现状 (3)1.4汽车起重机的主要技术参数及工作级别 (6)1.4.1汽车起重机的主要技术参数 (6)1.4.2汽车起重机的工作级别 (8)本章小结 (10)第二章汽车起重机吊臂伸缩同步系统的总体设计方案 (11)2.1伸缩臂机械传动方案的确定及结构的设计 (11)2.1.1伸缩臂传动方案的确定 (11)2.1.2伸缩臂机械结构的设计计算 (12)2.2.汽车起重机吊臂伸缩机构的液压方案的设计 (16)2.2.1确定液压系统回路 (16)2.2.2液压缸的主要性能参数和尺寸的确定 (17)2.3汽车起重机吊臂伸缩机构的电气方案的设计 (19)第三章汽车起重机吊臂伸缩同步系统主要技术指标计算 (21)3.1吊臂伸缩同步系统的静态设计 (21)3.1.1伺服阀的参数选择 (21)3.1.2动力元件的参数选择 (23)3.1.3传感器的选择 (27)3.2吊臂伸缩同步系统的动态设计 (29)3.2.1各组成元件的动态特性 (29)3.2.2系统的稳定性分析 (31)3.2.3系统的响应特性 (32)第四章汽车起重机吊臂伸缩同步系统其它元件计算选择 (35)4.1供油压力的选择 (35)4.2液压执行元件的选择 (35)4.2.1液压缸的选择 (35)4.3其他元件的选择 (37)4.3.1液压泵的选择 (37)4.3.2冷却器的选择 (40)第五章汽车起重机吊臂伸缩同步系统的泵站校核计算 (42)5.1液压系统压力损失计算 (42)5.2液压系统的功率计算 (42)5.2.1计算液压系统的发热功率 (42)5.2.2计算液压系统的散热功率 (43)5.3计算液压系统冲击压力 (44)5.3.1计算液压系统冲击压力 (44)5.4系统发热功率的计算 (46)5.4.1系统发热量计算 (46)5.4.2散热量计算 (46)第六章总结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)第一章绪论1.1研究的目的和意义汽车起重机作为工程建设广泛使用的重要起重设备，主要用来对物料进行运输、起重、输送等作业，它移动方便，操作灵活，对减轻劳动强度、加快建设速度、提高施工质量起着十分重要的作用。