救援起重机简化模型吊装过程仿真(附件)
随着科学技术日新月异的发展，起重机分为多种用途，其中救援用起重机作为担负大规模救援工作的重要设备，为保证救援工作的高效且顺利进行，因此，救援起重机在救援事故中广泛运用。然而，救援起重机也具有其特殊性，起重机潜在的危险因素也较多，容易发生恶性事故。在一些特殊情况下，由于现场条件恶劣或者人为的误操作常常会导致起重机发生倾覆事故。所以本论文主要通过学习运用Pro/e对起重机进行简化绘制、装配、最后进行简易基本机构仿真分析，以及伸缩臂基本工况分析进行计算，看是否存在倾覆危险。关键词 起重机，Pro/e，简化模型，臂力工况分析
目录
1 绪论 1
1.1 前言 1
1.2 课题研究意义 2
1.3 国内外发展现状与存在问题 2
1.4 本课题研究内容 3
2 救援起重机结构简易介绍 4
3 Pro/e功能概述 5
3.1 Pro/e的三维模型创建功能 6
3.2 Pro/e建模的一般过程 7
4 基于Pro/e的救援起重机建模 7
4.1 救援起重机结构简易分析 7
4.2 起重机的建模过程 12
4.3 生成虚拟样机 15
5 基于Pro/e的救援起重机运动仿真 15
5.1 机构组建的确定 15
5.2 运动仿真分析 18
6 救援起重机伸缩臂受力分析 22
6.1 吊臂在变幅平面承受的载荷 22
6.2 吊臂在旋转平面承受的载荷 23
6.3 伸缩臂不同工况分析 23
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
1 绪论
1.1 前言
救援起重机是众多起重机的一种应用。其工作方式主要是一种以间歇和循环相结合的形式，通过其悬在顶部吊钩或其他吊绳装置起升、下降，或升降与运移物品的机器设备。起重机是一种间歇动作的搬运设备，主要用于垂直搬运，以及较为短距离的水平搬运。其工作特性是循环性的，完成一次作业过程一般包括钩物、提起、移动、放下、卸载，然后回到起点，一直 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
到下一次取物开始等过程，也就是以往复的工作方式来完成提升、转移、回转及多种作业兼顾救援方法。其在救援过程中经常运用起动、制动、正向和反向运动与大多数起重机工作特点一致。
救援起重机的工作特点如下：?
①救援过程中所吊运的物件鳞次栉比，载重是不断变化。有的事故物品重量几百吨乃至上千吨，有的物体长度很长，形状没有规则，还有较为松散、热融状态、易燃易爆危险物品等，其救援吊装过程较为复杂。??
②救援起重机有时需要直接载运专业人员在事故现场作升降远离或接近，这样可靠性可能对人身安全造成影响。??
③其工作环境复杂，事故现场多重多样从建筑工地到大型生产地方，再到现代集成港口、铁路运输、甚至旅游胜地等易发事故且人为工作复杂都有救援起重机的应用；作业场所也常遇有温度较高、高压、易燃易爆、高压线周围或强磁等危险因素，对设备的适应性和作业人员也是一种考验。
④常需要大家互配，共同完成一项作业，那么要求指挥、捆扎、驾驶等作业人员配合熟练、动作紧凑、互相照应，作业人员要具有相关知识以及应急现场的能力，多个作业人员相互配合，存在较大的难度。?
上述诸多危险因素的存在，往往使起重伤害事故较多，救援起重机的制造、安装、使用、等诸多环节的设计可靠性、装配紧凑性、伸缩臂的长短、工作质量都影响着起重机的安全和起重机的寿命。所以本论文在介绍Pro/e软件并运用软件对起重机进行简化绘制，并进行简易基本结构仿真，以及基本伸缩臂臂力计算问题，了解其工作的可靠性。Pro/e是美国PTC公司的产品，于1988年问世。二十多年来，随着应用普及，软件也历经多次改版，逐渐成为全球范围最普及的3D CAD/CAM系统的绘图软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航天、家电、玩具工程等行业。 目前专用的模块多达80个，主要是一套从设计到制造的并可以进行模拟仿真的方案，为用户提供便捷。正因为其功能强大，Pro/e快捷方便的一体化使用得到大多数认可，并急速成为当今世界机械设计受欢迎的CAD/CAE/CAM软件之一。
机械设计是一门通过不断优化老产品同时设计新产品，满足日常生活需求的基础技术科学。其广泛应用工程技术的各个方面，主要从事研发产品的尺寸，形状，样式和详细结构的基本要求，还要研究产品在制造，造价，销售和使用等方面的问题。
从事机械设计方面工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。同时机械设计也是具有创造性的专业。因此在工作上不仅要有创新性，还要结合其他学科例如机械制图，材料力学，运动力学，工程材料学和机械制造工艺等方面具有一定的基础知识和创新能力。
1.2 课题研究意义
救援用起重机作为担负救援工作的重要设备之一，是确保大型事故处理的迅速性，在困难救援过程中铁路救援起重机的重要设备，在救援事故中广泛运用。其基本工作原理与普通起重机一样是为了更好实施救援，然而，救援起重机也具有其特殊性，起重机潜在的危险因素也较多，容易发生恶性事故。在一些特殊情况下，由于现场条件恶劣或者人为的误操作常常会导致起重机发生倾覆事故。所以本论文运用Pro/e对起重机进行简化画法，并进行简易基本结构仿真，重点解决的问题：在做此论文过程中，最主要的问题是运用Proe进行仿真过程，因为在此之前对Proe的仿真部分没有更多的了解。在经过多次找指导老师请教后，慢慢的熟悉了一部分的功能。
首先对软件基本学习，然后对起重机简易模型的草图绘制，对基本零件的装配，最后对日常模拟日常基本工作进行仿真分析，并做出相应的数据分析，对于仿真做了伸缩臂工作时的仿真，参照实际测量结果比较。对于一些数据比较，在仿真过程记录模拟的数据，记录最大数据和最小数据之间相差不是很大。
1.3 国内外发展现状与存在问题
当前国外生产大型起重机的厂家主要有马尼托瓦克和神钢等公司，这些公司救援起重机系列比较完整，它们市场占有领先。其中马尼托瓦克公司自主研发出具有可变位配重的31000型履带式救援起重机，其主要优点是在实施救援过程中，能够大量减少开始时时间准备，提高救援效率。起重机能够钩吊大多数等级的设施，在复杂的救援场所移动相当便捷，能够较灵活地完成救援过程中的吊运工作。神钢公司生产的起重机具备一系列程度高、性价比高的应用，在发展中国家救援应用比较普及，在全球范围内销量较大。近几年神钢在中国市场的大吨救援起重机的销售量处于比较领先位置。同时日本生产的救援起重机虽然在技术性能上其他相比有稍微的差距，但技术从面发展快，其新型产品更新，而且相对物美价廉，因此在国内比较受救援起重机用户的喜欢，其销量也颇丰。救援起重机发展如今趋势特点呈现：大型化、模块化和组合化、智能化，由于当前大型化发展的工程，其相对事故也呈现大型，所需要救援的设备越来越大的重量，市场上需求比较大的大型起重机。起重机生产时通过网络的协同异地设计技术、并行工程技术等方式，来缩短救援起重机产品的生产周期，从而满足需求。根据当前发展现状，救援起重机的发展将逐渐趋向于智能化。
目录
1 绪论 1
1.1 前言 1
1.2 课题研究意义 2
1.3 国内外发展现状与存在问题 2
1.4 本课题研究内容 3
2 救援起重机结构简易介绍 4
3 Pro/e功能概述 5
3.1 Pro/e的三维模型创建功能 6
3.2 Pro/e建模的一般过程 7
4 基于Pro/e的救援起重机建模 7
4.1 救援起重机结构简易分析 7
4.2 起重机的建模过程 12
4.3 生成虚拟样机 15
5 基于Pro/e的救援起重机运动仿真 15
5.1 机构组建的确定 15
5.2 运动仿真分析 18
6 救援起重机伸缩臂受力分析 22
6.1 吊臂在变幅平面承受的载荷 22
6.2 吊臂在旋转平面承受的载荷 23
6.3 伸缩臂不同工况分析 23
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
1 绪论
1.1 前言
救援起重机是众多起重机的一种应用。其工作方式主要是一种以间歇和循环相结合的形式，通过其悬在顶部吊钩或其他吊绳装置起升、下降，或升降与运移物品的机器设备。起重机是一种间歇动作的搬运设备，主要用于垂直搬运，以及较为短距离的水平搬运。其工作特性是循环性的，完成一次作业过程一般包括钩物、提起、移动、放下、卸载，然后回到起点，一直 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
到下一次取物开始等过程，也就是以往复的工作方式来完成提升、转移、回转及多种作业兼顾救援方法。其在救援过程中经常运用起动、制动、正向和反向运动与大多数起重机工作特点一致。
救援起重机的工作特点如下：?
①救援过程中所吊运的物件鳞次栉比，载重是不断变化。有的事故物品重量几百吨乃至上千吨，有的物体长度很长，形状没有规则，还有较为松散、热融状态、易燃易爆危险物品等，其救援吊装过程较为复杂。??
②救援起重机有时需要直接载运专业人员在事故现场作升降远离或接近，这样可靠性可能对人身安全造成影响。??
③其工作环境复杂，事故现场多重多样从建筑工地到大型生产地方，再到现代集成港口、铁路运输、甚至旅游胜地等易发事故且人为工作复杂都有救援起重机的应用；作业场所也常遇有温度较高、高压、易燃易爆、高压线周围或强磁等危险因素，对设备的适应性和作业人员也是一种考验。
④常需要大家互配，共同完成一项作业，那么要求指挥、捆扎、驾驶等作业人员配合熟练、动作紧凑、互相照应，作业人员要具有相关知识以及应急现场的能力，多个作业人员相互配合，存在较大的难度。?
上述诸多危险因素的存在，往往使起重伤害事故较多，救援起重机的制造、安装、使用、等诸多环节的设计可靠性、装配紧凑性、伸缩臂的长短、工作质量都影响着起重机的安全和起重机的寿命。所以本论文在介绍Pro/e软件并运用软件对起重机进行简化绘制，并进行简易基本结构仿真，以及基本伸缩臂臂力计算问题，了解其工作的可靠性。Pro/e是美国PTC公司的产品，于1988年问世。二十多年来，随着应用普及，软件也历经多次改版，逐渐成为全球范围最普及的3D CAD/CAM系统的绘图软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航天、家电、玩具工程等行业。 目前专用的模块多达80个，主要是一套从设计到制造的并可以进行模拟仿真的方案，为用户提供便捷。正因为其功能强大，Pro/e快捷方便的一体化使用得到大多数认可，并急速成为当今世界机械设计受欢迎的CAD/CAE/CAM软件之一。
机械设计是一门通过不断优化老产品同时设计新产品，满足日常生活需求的基础技术科学。其广泛应用工程技术的各个方面，主要从事研发产品的尺寸，形状，样式和详细结构的基本要求，还要研究产品在制造，造价，销售和使用等方面的问题。
从事机械设计方面工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。同时机械设计也是具有创造性的专业。因此在工作上不仅要有创新性，还要结合其他学科例如机械制图，材料力学，运动力学，工程材料学和机械制造工艺等方面具有一定的基础知识和创新能力。
1.2 课题研究意义
救援用起重机作为担负救援工作的重要设备之一，是确保大型事故处理的迅速性，在困难救援过程中铁路救援起重机的重要设备，在救援事故中广泛运用。其基本工作原理与普通起重机一样是为了更好实施救援，然而，救援起重机也具有其特殊性，起重机潜在的危险因素也较多，容易发生恶性事故。在一些特殊情况下，由于现场条件恶劣或者人为的误操作常常会导致起重机发生倾覆事故。所以本论文运用Pro/e对起重机进行简化画法，并进行简易基本结构仿真，重点解决的问题：在做此论文过程中，最主要的问题是运用Proe进行仿真过程，因为在此之前对Proe的仿真部分没有更多的了解。在经过多次找指导老师请教后，慢慢的熟悉了一部分的功能。
首先对软件基本学习，然后对起重机简易模型的草图绘制，对基本零件的装配，最后对日常模拟日常基本工作进行仿真分析，并做出相应的数据分析，对于仿真做了伸缩臂工作时的仿真，参照实际测量结果比较。对于一些数据比较，在仿真过程记录模拟的数据，记录最大数据和最小数据之间相差不是很大。
1.3 国内外发展现状与存在问题
当前国外生产大型起重机的厂家主要有马尼托瓦克和神钢等公司，这些公司救援起重机系列比较完整，它们市场占有领先。其中马尼托瓦克公司自主研发出具有可变位配重的31000型履带式救援起重机，其主要优点是在实施救援过程中，能够大量减少开始时时间准备，提高救援效率。起重机能够钩吊大多数等级的设施，在复杂的救援场所移动相当便捷，能够较灵活地完成救援过程中的吊运工作。神钢公司生产的起重机具备一系列程度高、性价比高的应用，在发展中国家救援应用比较普及，在全球范围内销量较大。近几年神钢在中国市场的大吨救援起重机的销售量处于比较领先位置。同时日本生产的救援起重机虽然在技术性能上其他相比有稍微的差距，但技术从面发展快，其新型产品更新，而且相对物美价廉，因此在国内比较受救援起重机用户的喜欢，其销量也颇丰。救援起重机发展如今趋势特点呈现：大型化、模块化和组合化、智能化，由于当前大型化发展的工程，其相对事故也呈现大型，所需要救援的设备越来越大的重量，市场上需求比较大的大型起重机。起重机生产时通过网络的协同异地设计技术、并行工程技术等方式，来缩短救援起重机产品的生产周期，从而满足需求。根据当前发展现状，救援起重机的发展将逐渐趋向于智能化。
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