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汽车起重机伸缩臂机构设计译文

通过键合图法来构建一个伸缩式旋转起重机的运动学和动力学的模型

摘要. 起重机被用来吊运大型设备并且按照使用要求的不同被设计为可以完成直线、平面或者空间的运动。确定起重机系统工作在几百吨负载下的动态特性对于起重机的系统设计、系统控制以及工作安全性具有非常重要的意义。在本研究中,通过使用键合图的方法来构建一种空间动态下的旋转伸缩式起重机的理论模型。通过这个模型可以同时完成驱动系统和主结构的研究。由于系统存在由几何非线性、回转力、液体的可压缩性和结构的弹性引起的高度非线性关系,由此产生问题加上严格的因果关系导致的问题为这个高度非线性系统提供了系统状态空间方程。

关键词: 旋转起重机、模型、键合图方法、模拟、实验。

1 简介
起重机被用来在短距离和巨大的动态力作用下下吊运0.1-1000吨的负载。这些力是来自加速、减速以及起重机的非线性运动的惯性力,是来自起重机承载体系的弹性结构承载载荷时的震荡。考虑到起重机的工作安全、系统设计以及系统控制,了解这个系统在吊起好几百吨的载荷下的动态特性就显得相当重要并且一个动态力的变化可以通过实践研究以及用由键合图法而获得实际系统的理论模型的模拟而决定。
键合图法被Henry Paynter教授证明是一种能分析和了解多种多样的动态系统的一种新的合适模型。最初,Rosenborg、Karnopp和Thoma等人通过他们在不同领域的研究改进了键合图法。Thoma、 Breedveld和Dixhoorn等人证实键合图法适用于热力学方面的研究而使它得以发展。由Karnopp、 Rosenborg 和Kalindi进行的研究是将键合图法应用于声学领域。与此同时,Karnopp和Rosenberg发布了一本关于键合图法在动力学方面的应用的书。同样,Thoma写的一本书表明键合图法同样适用于不同的工程领域。Dransfield和Karnopp的研究致力于将键合图