Автоматизация технологических процессов перемещения грузозахватного устройства крана-манипулятора и защита его от перегрузок, опрокидывания и работы в стесненных условиях

• Автор: Базин, Станислав Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ РОБОТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СТЮИТЕЛЬСТВЕ.

1.1. Технологические особенности строительных процессов

1.2. Краныманипуляторы для производства строительномонтажных работ.

1.3. Системы автоматической защиты строительных кранов

1.4. Выводы и постановка задачи исследований

ГЛАВА 2.ГГИМИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЙ СТРОИТЕЛЬНОМОНТАЖНОГО КРАНА.

2.1. Выбор траекторных движений захватного устройства.

2.2. Опт имизация траекторных движений захватного устройства

2.3.Оптимизация траекторных движений захватного устройства при

ограничении по скорости.
2.4. Оптимизация замкнутой системы управления траекторными движениями захватного устройства.
2.5. Адаптивные системы компенсации отклонений параметров движения строительномонтажных кранов.
2.6. Самонастраивающиеся системы с эталонной моделью
2.7. Моделирование адаптивной системы регулирования.
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА УIШВЕРСАЛЫЮЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЕ1ШЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СТРЕЛОЙ.
3.1.Решение задачи манипулирования и угловой ориентации захватных устройств строительномонтажных роботов.
3.2. Простейшие кинематические связи и их свойства
3.3. Метод парных углов при решении задач угловой ориентации на основе простейших кинематических связей.
3.4. Вычислительные процедуры при расчете парных угловых координат.
3.5. Функциональная модель блока пространственной ориентации захватного устройства.
Выводы к главе 3
1 ЛАВА 4. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КРАНОВ.
4.1. Автоматическая защита стреловых кранов.
4.2. Электронные системы защиты кранов
4.3. Микропроцессорные системы защиты кранов
4. 4. Архитектура мультимикропроцессорных УВС.
4.5. Многомикропроцессорные системы защиты кранов.
4.6. Анализ структуры соединений 1I УВС.
4.7. Надежность МП УВС
4.8. Эффективное функционирование МП УВС
4.9. Существующие МП мулътисистемы
4 Выбор структуры системы обеспечения безопасности
4 Способы задания защитных поверхностей.
Выводы к главе 4
1АА 5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ КРАНА И МОДЕЛИРОВАНИЕ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ И ОРИЕНТАЦИЕЙ ГУ.
5.1. Цель экспериментальных исследований
5.2. Назначение устройств системы автоматической защиты крана
5.3. Описание структурной схемы системы обеспечения безопасности
5.4. Блок отображения информации
5.5. Алгоритм автоматической защиты кранов
5.6. Структура системы опроса датчиков
5.7. Коррекция систематической составляющей пофешности датчика
5.8. Организация мультиплексного канала.
5.9.рограммное обеспечение системы безопасности
5 Распределение памяти ПЗУ
5 Экспериментальные исследования МП УВС
5 Моделирование адаптивной системы регулирования.
Выводы к главе 5
Основные выводы и результаты работы.
Литература


Так для автоматической выверки колонн многоэтажных промышленных и гражданских зданий разработан ряд кондукторов, многие из которых представляют собой манипуляционные механизмы, снабженные специальными захватами. В строительных роботах в качестве рабочего органа могут быть использованы специачизированные захватные устройств, либо специальный рабочий инструмент. Захватные устройства строительно-монтажных роботов, кроме обычных функций взятия и удержания в определенном положении объектов манипулирования, могут выполнять ориентацию объекта в одной или нескольких плоскостях. Принцип действия и конструкция захватных устройств строительных роботов весьма разнообразны. В зависимости от выбранного способа захвата и удержания объектов могут быть использованы механические, электромагнитные, вакуумные или комбинированные захватные устройства. Захватные устройства строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных роботов могут снабжаться дополнительными приводами, осуществляющими самостоятельные поступательные и вращательные движения. Использование их совместно с кранами обеспечивает существенное расширение функциональных возможностей. Выполнение монтажных операций становится возможным без применения традиционных средств крепления. Такие системы называются кранами-манипуляторами. При этом исполнению узла между несущим элементом (крюком крана, несущим канатом) и средством крепления (в данном случае - схватом) придается особое значение. Каждая механическая система подобного крана-манипулятора состоит из звеньев. Для отдельных движений требуются устройства с индивидуальным приводом. Для подъема строительной детали от места строповки к месту се установки необходимо иметь как минимум три степени свободы: одну вертикальную и одну горизонтальную поступательные, а также одну горизонтальную вращательную степень свободы. Для произвольной пространственной ориентации строительного изделия посредством ориентирующего звена манипулятор должен иметь шесть степеней подвижности. В московской строительной академии разработаны различные кинематические схемы, которые в зависимости от рода соединения между краном и манипулятором выполнены с жесткой связью или канатным подвесом (рис. На рис. Перемещаемое вдоль стрелы подвижное звено состоит из трех телескопических секций с закрепленным на последней выдвижной секции ориентирующим органом. В отличие от этого вариант, представленный на рис. Ь, характеризуется наличием поворотной телескопической опоры, предназначенной для дополнительной опоры стрелы крана-манипулятора на перекрытие монтажного горизонта с целью подавления случайных отклонений монтируемого элемента от воздействия ветровой нагрузки. На рис. Ориентирующий орган имеет возможность смещаться вдоль траверсы. Рис. Ь, с! И - ориентирующего органа с схватом; ? Схема на рис. I.ld включает в себя подвижное шасси с глобальной степенью подвижности; поворотную башню; два подвижных вдоль башни горизонтальных звена-стрелы, имеющих привод поворота в плане, уравновешивающих друг друга посредством соединения канатами. Па каждой стреле установлен подвижный ориентирующий орган. В результате процесс монтажа из цикличного превращается в непрерывный. Схема на рис. По каждому горизонтальному звену перемещается ориентирующий орган. Его движение осуществляется посредством индивидуального привода противовесной консоли, в зоне которой происходит захват груза. Кинематическая схема, показанная на рис. Г имеет самоходное основание; поворотную башню; подвижные относительно башни стрелы и рукояти. Отличием схемы на рис. Особенность кинематики ориентирующего органа, представленного на рис. Кроме того, отклонения перемещаемою объекта от вертикали могут постоянно корректироваться. Из такого многообразия кинематических решений может быть выделена схема, представленная на рис. Принцип действия подобного крана-манипулятора можно пояснить с помощью рис. Он содержит башню 2, смонтированную на ходовой части 1, грузовую стрелу 5 с полиспастом 6 и противовесной консолью 4, траверсу 7, подвешенную на канатах грузового полиспаста пирамидальной формы , опорно-поворотный круг 3, грузовую тележку 9. К последней жестко присоединена верхняя часть 8 поворотного механизма .