發(fā)布時(shí)間：2020-07-16 04:10

【摘要】： 隨著石油化工、海洋工程及電力建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,重達(dá)數(shù)百噸甚至數(shù)千噸的超大型設(shè)備吊裝逐漸增多,吊裝行業(yè)面臨重大機(jī)遇；同時(shí)吊裝作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變得日趨復(fù)雜,而且起重機(jī)械特殊的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式本身就存在著諸多危險(xiǎn)因素,吊裝安全問題尤其突出。在實(shí)際施工中,單臺(tái)起重機(jī)的起重能力已經(jīng)越來越難以滿足施工的要求,雙機(jī)協(xié)同作業(yè)越來越普遍。兩臺(tái)起重機(jī)協(xié)同吊裝作業(yè)不僅能夠完成大噸位重物的吊裝,還能充分利用已有起重機(jī),降低施工成本。和單機(jī)吊裝作業(yè)相比,雙機(jī)協(xié)同吊裝的危險(xiǎn)系數(shù)更高。為了安全順利地完成吊裝作業(yè),安全合理高效的起重機(jī)路徑規(guī)劃就顯得尤為重要。 首先,根據(jù)移動(dòng)式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析,并給出了移動(dòng)式起重機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算。 其次在探討機(jī)器人路徑規(guī)劃算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)復(fù)雜吊裝環(huán)境,給出了單臺(tái)起重機(jī)路徑規(guī)劃的方法。以C空間作為規(guī)劃空間,將起重機(jī)簡(jiǎn)化為3自由度機(jī)器人,在一定約束條件下對(duì)其自由度進(jìn)行限制,從而得到相應(yīng)的可行的C-空間,然后采用改進(jìn)蟻群算法在C空間內(nèi)搜索無碰撞的優(yōu)化路徑。 再其次本文采用運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解思想,提出了一種新的雙機(jī)路徑規(guī)劃的方法。在兩個(gè)起重機(jī)間采用主從式協(xié)調(diào)控制方法,根據(jù)操作者的選擇,兩個(gè)起重機(jī)中的一個(gè)被選中作為協(xié)作的主起重機(jī),另一個(gè)則作為隨動(dòng)起重機(jī)。主起重機(jī)的期望軌跡在一定啟發(fā)式信息的引導(dǎo)下預(yù)先規(guī)劃,從起重機(jī)軌跡則根據(jù)運(yùn)動(dòng)約束關(guān)系計(jì)算出來,它只能跟隨主起重機(jī)運(yùn)動(dòng)。 最后,本文將以上研究?jī)?nèi)容集成應(yīng)用到三維吊裝仿真系統(tǒng)中,作為吊裝作業(yè)仿真系統(tǒng)的一部分,輔助吊裝方案設(shè)計(jì)人員進(jìn)行吊裝路徑優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)起重機(jī)操作序列的自動(dòng)生成,并對(duì)起重機(jī)的動(dòng)作序列進(jìn)行了仿真,從而極大地提高了吊裝方案制定的效率和可行性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH21
【圖文】：

(l)以塔、器為代表的重型設(shè)備。這類設(shè)備直徑大、高度高、自重大，吊裝時(shí)既、要求作業(yè)空間，又要求起重設(shè)備的起重能力，吊裝難度大。例如減壓塔、反應(yīng)器、再生器和丙烯精餾塔。如圖1.1所示的減壓塔，設(shè)備重量:729噸，總高度:59米，采用CC88OO1250噸履帶式起重機(jī)作為主起重機(jī)進(jìn)行吊裝。(2)以火炬、排氣筒等為代表的高柔結(jié)構(gòu)設(shè)備。這類設(shè)備長(zhǎng)細(xì)比大，剛度小，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差。吊裝時(shí)要求垂直作業(yè)空間，設(shè)備在吊裝過程中易產(chǎn)生變形和失穩(wěn)。如圖1.2所示的火炬，設(shè)備重量:700噸，總高度:150米

移動(dòng)式起重機(jī)無碰撞路徑規(guī)劃的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)600t，采用的起重機(jī)是美國(guó)Lampson公司的LTL26oo型履帶起重機(jī)，最大起重量2600t。(4)巨型彬架設(shè)備。該類設(shè)備重量重，體型大，形狀不規(guī)則，重心和吊點(diǎn)位置很確定，吊裝難度大。如圖1.4為國(guó)家體育場(chǎng)(鳥巢)大型構(gòu)建吊裝，在本工程中，析柱的最大斷面達(dá)25米x20米，高度為67米，單件最重達(dá)700噸。

大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文而空中拼接組對(duì)將延長(zhǎng)吊裝時(shí)間，而且大多需要工作人員在空間完成組對(duì)，這種業(yè)將會(huì)帶來很大的安全隱患。此外由于是分段吊裝，設(shè)備本身在設(shè)計(jì)和制造時(shí)就吊裝工藝，包括內(nèi)部布局、局部加強(qiáng)等，相應(yīng)地會(huì)增加設(shè)計(jì)工作難度與工作量。整體吊裝:隨著起重設(shè)備吊裝能力的不斷提高，整體吊裝已逐漸用于大型吊裝項(xiàng)，并成為吊裝技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。與分體吊裝相比，整體吊裝工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)備結(jié)構(gòu)影響小。但是相應(yīng)的整體吊裝，對(duì)起重設(shè)備的起重能力、作業(yè)空間、安全都有很高要求，而且如果是多機(jī)同時(shí)吊裝，雖然可以提高設(shè)備的利用率但還需要調(diào)控制能力。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 劉芳;面向吊裝工程的履帶起重機(jī)站位優(yōu)化研究[D];大連理工大學(xué);2011年

2 王順吉;被吊設(shè)備位姿給定的移動(dòng)式起重機(jī)路徑規(guī)劃[D];大連理工大學(xué);2012年

3 董磊;桁架式平衡梁輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)[D];大連理工大學(xué);2012年

4 劉園園;基于RRTConnect算法的雙履帶起重機(jī)路徑規(guī)劃研究[D];大連理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2757500