起重机械的轻量化和智能化设计分析

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　　摘 要：我国各种工程数量的增加，使得工程设备的重要性在逐渐提升。起重机械的轻量化和智能化是当前起重机械设计中的重点环节，通过对两种设计方式的仔细分析，能够使小车架与桥架质量越来越轻，进行量化应用更加科学。系统的技术能够实现自动控制和在线监测以及安全评估等多方面能力的提升。本文将对起重机械的轻量化和智能化设计进行分析，加强目前起重机械应用的有效性和综合性。
　　关键词：起重机械；轻量化；智能化；创新；实践
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.013
　　0 引言
　　现代社会中人们对于物质需求逐渐提升，起重机械在建筑、物流、装备等行业都起到了非常重要的作用。起重机是目前利用非常广的一种机械，在各种工程中都普遍适用，为了让社会发展进步更快，一定要对传统接触起重机械进行革新，将传统技术与设计方式进行优化，降低能源消耗量同时推动起重机行业的可持续发展，实现我国大型机械的技术提升。
　　1 轻量化技术
　　1.1 桥架
　　传统的起重机桥架应用四梁结构形式的重量比较高，车轮压力与主副板和盖板相互连接，模板厚度很高，会影响到整个起重机的重量。而通过技术创新改变结构，可以有效防止主要盖板发生变形，在焊接时其相对的变量也比较小。对宽型梁有效结合，对工艺进行简化，能够使整体质量减小。传统的起重机一般是利用压板轨道进行传递，而轻量化的起重机是使用扁钢或者是方钢进行焊接。后者能够将压力进行负担，对主梁的硬度进行加强，使主梁质量与高度得到提升。应用四梁桥式的结构对材料进行合理的选择，对目前的设计理念进行有效融合，能够让起重机在当前的使用中实现轻量化的目标。
　　1.2 小车架
　　在以往的起重机上使用的起重小车架布局方式有所欠缺，超静定的结构是一种比较落后的结构，它的布局和设计欠缺，没有有效的方式，在这个过程中可能会引起起重机的笨重。所以，当前小车架的设计也需要承载起重，选用多根横梁与两根横梁互相焊接的方式形成一个固定的框架，在框架上方安置钢板来提升其硬度，同时以往的车架结构需要花费很大的成本，焊接技术应用也比较复杂，这些问题都会影响到起重机的正常使用，如果出现车轮压力分配不均，会对工程安全作业造成影响。而轻量化的起重机一般是采用工字型这种形状的横梁，能在各个方面都有较强的柔性，保证小车架在一定范围内的可以承担形变，同时四个轮的支点也能承担主梁发生形变，出现实际振动时也能有效地进行调节。
　　1.3 起升机构
　　升起机构是起重机的重要结构形式，通过对整个工程的高度及质量等进行综合设计，进行起重机质量的设定。对于高空的高度以及主梁的质量等，如果不进行很好的设计，会对最后的使用造成影响。传统起重机结构轴承的支撑能力比较弱，不能很好地进行起重设备的使用。起重机的整体结构是比较复杂的，尺寸也比较大，如果不进行很好的优化会影响到安全性，所以通过无整体安装结构与工字梁行进行融合，将加减速器与卷筒轴承进行减速，能够使当前的电机在减速范围内应用，这个起重机的整体结构比较简单，受到的压力比较小，支撑能力也比较强。这个结构将传统的劣势进行优化，使空间的应用效率得以提升，可以满足当前轻量化的要求。
　　2 智能化控制技术
　　2.1 防摇摆技术和精确定位
　　防摇摆技术在起重机设计时十分重要，其物理特性是与整个起重机的具体质量相关，所以在进行技术应用时需要进行精准定位。通过计量和建模的方式将负载能力以及摇摆度多少进行预测，同时使用新型的技术手段和控制手段与现场进行相关连，将各个新兴电器控制起来，对起重机的运行速度进行合理控制。对于起重机来说，智能化设计是最关键的一个环节，通过智能化防摇摆技术和精确定位的有效应用能够让起重机的时效性得以增强，也能很好地进行抗干扰将信号传输的渠道得以拓宽。对目前的起重机应用技术得以创新，应用先进的理论和手段能够使控制系统得以精确，同时这种方式也是我国目前起重机的主要研发趋势，相关人员一定要通过智能化的手段来提升其有效性。
　　2.2 自動控制系统
　　智能化控制系统在实际的应用过程中灵活性很强，在各种施工地点都能得到很好的施工效果，且在实际的操作过程中的安全性和稳定性都比较高，能够达到智能化、自动化的控制。机械设备的研究力度和相关经验的增加让目前的起重机智能化控制研究得到了很大的发展，推动了我国在冶金起重机、垃圾起重机等行业的成果提升。相关的设计人员和操作人员需要进一步完善施工线路和施工生产工艺，加入更加系统科学的保护系统来加强吊钩的定位有效性，同时通过与系统内部的故障诊断相互结合，有效达到目前智能化运行的目标。
　　2.3 在线监测与安全评估技术
　　该项技术的重点为数字化监测系统的利用技术与基本理论。以光纤光栅为中心的安全检测系统，构成了起重机专门利用的光纤光栅传感器与高速解调器等新兴装置。对于起重机设计人员来说，能够依据桥式起重机在线监测实际需求和结构特点，明确起重机纤光栅传感器封装、埋设工艺与设计方式。依据桥式起重机的系统频响快和数据信息量大的特点，利用新兴的 3D 建模技术与 C/S 结构，能够将起重机的作业过程动态的模拟出来，构成人机交互形式，实效起重机工作效率最大化，保证起重机的实际效用充分发挥出，为我国社会经济持续稳定发展奠定基础。
　　3 结语
　　综上所述，通过对起重机的智能化和轻量化设计进行研究，能够保证当前我国起重机械的稳步发展，也能推动我国社会经济的不断稳定。所以，相关的技术人员和设计人员应该通过多种方式提高创新设计，让起重机械的应用价值和使用作用有效地发挥，推动我国社会的不断进步。
　　参考文献：
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