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随车起重机由于具有快速、灵活、集搬运和输送于一体的独特优势,在国家建设的众多领域发挥着越来越大的作用。本文在分析了新型建筑墙板的材料特性、搬运现状,以及国内外随车起重机研究状况和发展趋势的基础上,提出了将随车起重机用于建筑墙板装卸的设想,建立了一种适合建筑墙板装卸的随车起重机模型,采用随车起重机装卸建筑墙板可以大大减少建筑墙板装卸的环节,减少其变形和破损,并节省装卸费用和劳动力资源。
机械结构的合理性是完成工作要求的基本条件,本文对建筑墙板随车起重机的机械结构以及工作原理进行了分析和探讨。与一般的随车起重机不同之处在于,该建筑墙板装卸设备采用折叠臂和伸缩臂相结合的方式,设备前端增加了一个始终保持水平状态的臂杆,五个伸缩臂主要用来保证提升高度的要求,三个摆动臂主要用来控制将建筑墙板通过窗户送入室内,从而满足装载、运输以及提升建筑墙板的工作要求;同时从建筑墙板随车起重机的运动方式、动力选择和控制方法等几个方面对其工作原理进行了详细的分析。
由于建筑墙板随车起重机的机械结构类似于机器人,可以看作是由一系列的转动或移动关节连接而成的连杆机构,所以参考机器人学的一些基本知识对其进行运动学分析,建立起运动学方程,并进行了方程的正向和逆向求解,研究其末端杆件相对于参考坐标系的位置、姿态和速度等,并分析了其运动轨迹,提出了一种简单可行的分析方法,为以后的动力学分析以及控制问题作了必要的准备。
起重机是一种蕴含危险因素比较多的工程机械设备,容易发生倾覆、折臂等事故,严重时还有可能造成车毁人亡,所以在该建筑墙板随车起重机上安装力矩限制器是非常必要的安全防范措施。力矩限制器是一种起重机安全监控保护装置,可以减少或避免事故的发生。充分利用现代电子、计算机、传感测控等方面的技术成果,以AT89S52单片机为控制核心,开发了建筑墙板随车起重机力矩限制器,可实现对随车起重机工作状态各项关键参数的实时监控,并具有超限报警和实时记录的功能。对建筑墙板随车起重机力矩限制器的硬件电路组成和软件的设计思路进行了分析,并提出了抗干扰、提高测试精度等方面的一些技术和方法。