汽车起重机伸缩臂交互可视化设计
大连理工大学 王昌荣 屈福政
摘 要 : 介绍了基于 Visual C + +语言的交互式伸缩臂设计程序。该程序实现了参数驱动的臂架外形图和截
面图显示、人机交互的设计过程参数控制、动态显示臂架各危险截面的复合应力云图等功能 , 为提高臂架设计
效率和质量提供了保证。
关键词 : 汽车起重机伸缩臂 ; 可视化 ; 交互式设计
Abstract : The paper covers telescopic boom interactive design program based on Visual C + + language. This program can
display the boom’s outline and cross - sectional drawings with different parameters and dynamic contour curve of von stress in dan2
gerous sections , and realize parameter control in the interactive design. It could be used to improve design efficiency and design
quality.
Keywords : truck crane ; telescopic boom ; visualization ; interactive design
1 引言
伸缩臂是汽车起重机的关键结构件。在设计过
程中 , 伸缩臂的参数不仅要满足在额定工况时强
度、刚度、稳定性条件下重量最轻 , 还要考虑各节
臂之间的间隙和伸缩机构的布置等其他因素 , 设计
过程中的反复是很正常的 , 所以采用计算机的可视
化和人机交互技术对提高设计效率和质量具有重要
的
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
实际意义。本文根据伸缩臂设计特点 , 针对
市场流行的六边形截面和传统的箱形截面 , 使用可
视化编程工具 Visual C + + 开发的伸缩臂设计程序
具有较好的人机交互界面 , 不仅能给出强度、刚
度、局部稳定性及整体稳定性等数据 , 还能以云图
方式显示截面复合应力 , 在很大程度上改善设计效
率和质量。其程序框图见图 1。
2 技术实现
211 界面设计 该系统设计了一个主界面和若干用户操作界面 , 均为 VC + + 610 环境下的窗体。主界面由菜单栏、工具栏、状态栏、图形区组成。一级菜单有“文件”、“输入”、“计算”、“数据处理”、“帮助”等 ; 工具栏中创建了全部使用到的快捷按钮 , 与菜单功能相对应 ; 图形区显示起重机臂的外形、仰角等外形和尺寸图示 , 左上角动态显示总臂长、仰角、幅度等数据。图 1 程序框图示意图
3 结束语
(1) 采用上述方法进行电梯选型 , 克服了凭经
验直觉进行
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
评价
LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载
的缺点 , 减少了人为因素的影
响 , 使方案的选择更加客观、合理。
(2) 在招标和资产评估工作中用本方法进行设
备和建设工程的评价 , 具有一定的实际应用价值。
参 考 文 献
1 刘思峰 1 灰色系统理论及其应用 1 北京 : 科学出版社 ,
2004
作 者 : 管琪明
地 址 : 贵州省贵阳市蔡家关贵州大学机械工程学院
邮 编 : 550003
—91—《起重运输机械》 2007 (6)
用户界面有“外部参数输入”窗体、“臂长参
数输入”窗体、“输入截面参数”窗体、“正向计
算”窗体、“反求额定载荷”窗体、“特性曲线”窗
体等。所有涉及图形的输入窗体 (如截面参数输入
窗体) 均为动态图形 , 即图形随输入参数的变化而
变化。
各个用户界面的顺序按照设计先后顺序安排 ,
为保证计算之前所有参数均有输入 , 本程序设计了
错误保护过程 , 当计算数据不全而强行执行计算
时 , 使用 MessageBox 函数提示用户。程序执行过程
按设计顺序安排如下 : 外部参数最先输入 , 截面输
入参数和臂长参数随后输入 , 之后就可以进行计
算 , 操作简单方便 , 可视化程度较高。
212 程序设计
该程序代码的编写采用 Visual C + + 面向对象
编程 , 设计计算过程严格依据《起重机设计规范》
及相关设计参考书 , 设计结果可靠。程序中所有的
参数输入窗体都可在对计算结果不满意之后进行修
改 , 修改后的数据动态地保存到系统为程序所分配
的内存中 , 当用户对全部 n 节臂都计算完成后 ,
计算结果也将存入内存。
各组相关数据按隶属关系分别划入各类中 , 各
类分级管理 , 便于父子类之间的数据交换。程序的
主要功能均定义为子过程或函数 , 方便父类调用。
程序中主要类隶属关系如下 :
CstressCalc ∷m StrCalc (核心计算过程类)ν CCalculate ∷calP (各应力计算对话框类)ν CresultDlg ∷rstdlg (反求载荷 Q 对话框类)
其中应力计算类 CstressCalc ∷m StrCalc 中包含
有应力计算用到的所有参数 , 如外部参数、臂长参
数、截面参数等 , 这些数据都分别用数组
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
示 , 便
于管理 , 增加了程序的可读性。该类主要子过程如
下 (其中函数参数省略) :
void LRigidity ()
∥六边形截面伸缩臂刚度计算函数 ;
void LCoordStress ()
∥六边形截面伸缩臂角点复合应力计算函数 ;
void LLocalStability ()
∥六边形截面伸缩臂腹板、斜板、底板局部稳定性
计算函数 ;
void LAllStability ()
∥六边形截面伸缩臂整体稳定性计算函数 ;
void SRigidity ()
∥方形截面伸缩臂刚度计算函数 ;
void SCoordStress ()
∥方形截面伸缩臂角点复合应力计算函数 ;
void SLocalStability ()
∥方形截面伸缩臂腹板、底板局部稳定性计算 ;
void SAllStability ()
∥方形截面伸缩臂整体稳定性计算函数。
213 程序的数据输出
设计过程中输入的参数及计算结果 (截面特
性、强度计算结果、Q —R 特性) 应用 fprintf ( )
函数将技术文档输出为 (1txt) 文件 ; 复合应力云
图、Q —R 特性曲线图以位图 (1bmp) 格式保存。
3 计算实例
为验证程序的有效性 , 对现有的某 16 t 汽车起
重机伸缩臂进行计算。
311 输入参数 (见表 1)
表 1 16 t 汽车起重机伸缩臂各项参数
节臂 n
截面参数
第 1 节臂
(基本臂) 第 2 节臂 第 3 节臂 第 4 节臂
总宽/ mm 554 498 444 324
总高/ mm 631 577 523 469
δ1/ mm 8 6 6 5
δ2/ mm 12 9 6 5
K/ mm 331 302 275 245
R/ mm 50 50 50 50
β° 6313 6313 6313 6313
下盖板∶上
盖板 ( %) 3611 3910 4119 5112
312 计算结果
(1) 伸缩臂刚度计算结果
旋转平面 : f y = 401160 mm
变幅平面 : f z = 2434164 mm
(2) 整体稳定性 : 临界应力σ= 4776149 MPa
(3) 强度计算结果 (见表 2) ;
(4) 各板局部稳定性 (见表 3) ;
(5) Q —R 特性输出 (见图 2)
—02— 《起重运输机械》 2007 (6)
表 2 应力计算结果表 (MPa)
节臂 n
输出
第 1 节臂
(基本臂) 第 2 节臂 第 3 节臂 第 4 节臂
第 1 点 352191 400132 347115 324160
第 2 点 207118 231169 181167 168179
第 3 点 238146 286141 286141 286141
第 4 点 279135 321195 321195 321195
截面最大
复合应力
353192 401173 357178 327118
截面最小
复合应力
21144 33133 37127 26126 图 2 Q —R 特性曲线图313 应力计算结果将计算结果和产品的设计计算书中的计算结果比较发现 , 单向弯曲应力与原计算结果相符。复合
应力较单向应力大 0199 %~3117 %。由此可见本程
表 3 各板局部稳定性数据表
节臂 n
输出
第 1 节臂 (基本臂) 第 2 节臂 第 3 节臂 第 4 节臂
临界应力/ MPa 安全系数/ MPa 临界应力/ MPa 安全系数/ MPa 临界应力/ MPa 安全系数/ MPa 临界应力/ MPa 安全系数
腹板 693124 2119 662132 2154 636117 2144 198165 1176
斜板 697175 1188 695111 2116 686192 2113 693146 2115
底板 697129 1188 696197 2116 687105 2113 661123 2105
序的有效性 , 同时也表明原计算方法仅考虑弯曲单
向应力的作用是偏于危险的。
4 结论
采用 Visual C + + 面向对象的编程方法开发的
汽车起重机伸缩臂交互可视设计程序 , 实现了伸缩
臂设计过程的人机交互和结果的可视化。计算实例
证明了程序的有效性 , 为提高汽车起重机伸缩臂设
计质量和效率提供了有力的工具。
参 考 文 献
1 GB3811 —1983 起重机设计规范
2 王金诺 , 于兰峰 1 起重运输机械金属结构 1 北京 : 中国
铁道出版社 , 2002
作 者 : 王昌荣
地 址 : 大连理工大学北山 C区 2 舍 209
邮 编 : 116023
收稿日期 : 2006 - 09 - 20
永恒力在北美推出新型无线射频识别技术拣选叉车
永恒力 (Jungheinrich) 生产部经理 Paul Moffatt 称 , 由其德国慕尼黑工厂生产的 EKX 513 - 515 型叉车已将 RF (无线
射频识别技术) 作为
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
配置。RF发射机和接收器被安置在叉车和 1 部胶囊大小的转发器之下 , 并被埋置在仓库地
板下。每当叉车通过该转发器时 , 转发器会根据程序要求发出相关指令。
只要对转发器进行适当编程 , 实际上能改变叉车任何运行参数 , 控制叉车减速、限制提升高度以及呜笛。与 1997
年推出的 RF旧版叉车相比 , 新推出的 EKX 513 - 515 型叉车性能更优越 , 更具人机工程学特性 , 生产率也得到进一步
提高。在美国市场上销售的 EKX513 - 515 型叉车与在欧洲市场上销售的产品没有重大区别。
此外 , 该公司在 2007 年德国慕尼黑 Bauma 2007 工程机械博览会上发布了 EJ E系列 1 和 2 自走式托盘叉车。型号 1
托盘叉车最大起重能力 2 000 kg , 型号 2 托盘叉车为 2 500 kg。
2 个型号都采用了一个最新的多功能倾翻装置。该倾翻装置实际上是 1 个摇摆开关。利用这个摇摆开关 , 用户能
安全轻松地在任一位置进行举起或倾翻作业。
—12—《起重运输机械》 2007 (6)