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轮式起重机伸缩臂液压和电气控制系统的研究设计

作　者: 李振海
导　师: 柳洪义
学　校: 东北大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 伸缩臂单缸插销起重机液压 PLC AMESim
分类号: TH213.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

起重臂是轮式起重机的主要受力构件,它大多数设计成箱形结构,伸缩式起重臂内装有伸缩缸或伸缩系统和伸缩用滑块；它的设计合理与否直接影响着起重机的承载能力、整机稳定性和整机自重,同时左右着轮式起重机的发展。就吊臂而言,其重量一般占整机的13-20%,而大型起重机占的比例则更大,这就导致起重机在大幅度下的起重量和大起重量下的起升高度急剧降低,成为此类起重机向大型化发展的主要障碍之一。起重机伸缩控制技术取决于伸缩机构的结构形式,而伸缩机构的技术直接影响起重臂的自重、整机的性能,也是制约起重臂乃至起重机发展的关键技术。因而国外知名企业对伸缩机构的研究都很重视,都研制出了自己的专利技术。单缸插销式伸缩机构采用单个油缸来推动各节臂的伸缩。采用机电液相结合的综合控制技术来实现单个伸缩油缸自动进行五节起重臂伸缩目标的控制。在本论文中,主要研究内容如下：(1)采用PLC可编程控制技术,实现了通过一根双作用往复式伸缩油缸来实现起重臂的全部伸缩动作。通过计算机控制系统的显示屏信息提示进行人机对话,实现起重臂按设定的工作模式和逻辑程序顺序伸缩以及对起重臂伸缩状态的实时监控。(2)通过比较多种伸缩臂控制机理的优缺点,选出一种代表先进研究方向的伸缩臂控制机理,并对其进行详细分析研究与设计计算。(3)设计出伸缩臂动作的液压控制回路,对整个伸缩系统的液压控制回路的主要元件如主泵、阀和液压缸的主要参数进行设计计算,并对系统一些主要静态指标进行计算。(4)设计出控制系统的硬件电路,对系统的主要电气控制元件进行设计计算,在满足基本功能的条件下,使其具有高的可靠性和稳定性。(5)建立液压系统关键控制回路的数学模型,采用AMESim模拟软件对伸缩臂位置伺服系统以及缸销液压系统进行了分析仿真。(6)设计出电气控制系统的控制流程图,并用西门子编程软件STEP7-Micro/MIN编制出伸缩臂动作的自动和手动控制程序,并进行仿真验证。

轮式起重机伸缩臂液压和电气控制系统的研究设计

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