汽车起重机支腿CAD系统的研究

第15卷第4期

1995年12月辽宁工学院学报JOURN AL OF LIAONING INSTIT UT E OF TECHNOLOGY Vol . 15　No . 4Dec. 1995

汽车起重机支腿CAD 系统的研究

史建平　曾　红

(院长办公室) (机械工程系)

摘　要　介绍了在微机上开发汽车起重机支腿CAD 系统的方法, 探讨了高

级语言与图形编辑软件、工程数据库三者之间的关系, 给出了一些具体技术的处理

思想。

关键词　汽车起重机; 支腿; 计算机辅助设计

分类号　U 462. 24

支腿是汽车起重机的关键部件之一, 它由固定支腿、活动支腿、水平油缸和垂直油缸四部分组成。工作时, 水平油缸将活动支腿从固定支腿中顶出, 垂直油缸将四个支腿顶向地面, 以四点支承将整车支起, 以确保起重时轮胎不受损坏, 并保证起重的稳定性。这种支腿的结构常应用于20～125吨的吊车中, 产品已成系列化。为了解决人工设计费时费力、易于出错的弱点, 我们在微机上对支腿进行了CAD 的开发。

1　系统设计

1. 1　总体结构

汽车起重机支腿CAD 系统由设计计算、结构设计、参数化绘图、数据管理四个子系统组成。图1为系统总体结构框图。1. 2　数据管理子系统

1. 2. 1　原始设计参数　如车身宽、支腿跨距等

已知的参数。

1. 2. 2　图表数据　设计计算及结构设计所需

的标准及通用数据, 如设计油缸所需的无缝钢

管的直径系列, 各种材料的抗弯强度, 以及尺寸

公差、形位公差值等数据。设计计算子系统设计人员结构设计参数化绘全套支腿子系统图子系统设计图纸数据管理子系统图1　系统总体结构框图

1. 2. 3　结果数据　设计计算子系统的计算结果是通过数据库传递给结构设计子系统, 同理结构设计的结果也是先存入数据库, 待图形输出时, 调入参数化绘图子系统。

由此可见, 数据管理子系统是连接设计计算、结构设计及绘图子系统的纽带, 该子系统a 本稿1995年8月2, ,

26　　　　　　　　　　　　　辽宁工学院学报　　　　　　　　第15卷第4期　可完成上述各种数据的增、删、修改、显示和查询工作。

1. 3　设计计算子系统

设计计算子系统所要完成的任务:

(1) 支腿反力的计算;

(2) 零部件主要参数的计算, 如水平油缸、垂直油缸缸筒内、外径的计算, 固定支腿长宽高的计算等;

(3) 主要受力件的强度、刚度的校核及有限元分析。

1. 4　结构设计子系统

结构设计子系统要完成支腿中四大部件的结构设计, 由于这些部件的结构基本不变, 则结构设计主要是确定零部件的具体结构尺寸, 以供绘图时调用。如:

活动支腿的宽度=固定支腿宽-2

活动支腿的长度=(支腿跨距-车身宽) /2+×固定支腿长3

1. 5　参数化绘图子系统

参数化绘图对系列化产品的绘图非常有效, 它可以通过尺寸参数值的变化来生成结构相同而参数不同的零件族。该子系统已建立了支腿各零部件工作图的绘图软件, 待出图时, 以结构设计子系统生成的结构尺寸调用绘图软件, 调用图形库中的各种绘图命令, 即可在屏幕上生成图形, 经人工检查修改后, 由绘图机输出支腿全部的技术图纸。

支腿CAD 系统是利用Quick BASIC 进行支腿的设计计算和结构计算, 用DBASE Ⅲ数据库进行各类数据的管理, 用Auto CAD (12. 0版) 作图形编辑和输出工具, 充分发挥了高级语言、工程数据库、图形编辑软件各自的优势。但三者是相互独立的系统, 因此, 需要解决相互独立的通用联接, Quick BASIC 与DBASE Ⅲ之间可以通过数据文件作为实现双向通讯的接口, 与Auto CAD 的接口是用. SCR 命令组文件来实现。

2　支腿反力的计算

支腿受力情况如图2所示。图3

为支腿计算模型。

图2　支腿受力图图3　支腿计算模型　

图中　G 1为整个上车的重量, kN ; G 0为上车自重(除配重、吊壁重和吊重外) , kN ; G 3为配重, kN ; G 13为吊壁重, kN ; G 2为整个下车的重量, kN ; Q c 为考虑各种工况时的吊重, kN ; l 1为上车自重到回转中心的距离, m ; l 3为配重到回转中心的距离, m ; T 为风载、惯性力和离心力的水平合力, kN; M 为整个上车所产生的弯距, kN ・m; E 0为回转中心到支腿中心; 2;

1995年(总第52期) 　　　　史建平等:汽车起重机支腿CAD 系统的研究27纵向跨距之半, m.

四条支腿的支反力计算公式

200R A =〔G 2(1-) +G 1(1-) -M õ-M õ(1-) 〕4B B B A B

R B =

R C =

R D =200〔G 2(1+) +G 1(1+) +M õ-M õ(1+) 〕4B B B A B 200〔G 2(1+) +G 1(1+) +M õ+M õ(1+) 〕4B B B A B 200〔G 2(1-) +G 1(1-) -M õ+M õ(1-) 〕4B B B A B

　　U 为吊壁与车头方向所夹锐角, 从计算模型中可见, 吊臂处于不同位置时, 支腿反力随U 值的变化而变化。在设计时, 以1°为间隔计算出各条支腿的支反力, 找出最大值用于支腿的设计计算。

3　机械设计环境的建立

支腿CAD 系统借用Auto CAD 作为图形支撑软件, 要把Auto CAD 应用到机械设计之中, 首先要建立一个机械设计环境, 这样可以省去许多重复工作。

3. 1　标准图样的建库

(1) 建立所需的各种图幅、零件图和装配图标题栏图库;

(2) 建立所需标准件、通用件图形库;

(3) 建立所需形位公差、表面粗糙度标注图形库。

3. 2　图层的预定义

将零部件工作图上各种各样的线(粗实线、细实线、点划线等) , 还有尺寸标注、文字说明等内容, 预先建立一个标准, 把不同的要素分画在不同的层上, 便于图形的编辑、修改及相互调用。

3. 3　尺寸标注功能的扩充

根据我国的制图标准, 我们对尺寸标注进行了扩充, 增加了注释尺寸的引出标注、西文状态的汉字标注、直径半径尺寸标注等, 改进了Auto CAD 在尺寸标注方面的不足。

3. 4　装配图的辅助功能

提供了符合制图标准的零件序号标注的各种形式, 增加了明细表的自动生成功能。4　结　　论

汽车起重机支腿CAD 系统已在微机上调试通过并已投入实际运行, 与传统方法相比, 设计效率提高数十倍, 同时缩短了产品的开发周期, 解放了设计人员, 提高了设计质量。

参　考　文　献

1　黄宗益等. 工程机械CAD . 同济大学出版社, 1991

2　肖　刚等. 变压器油箱CAD 系统的研究. 机械工业自动化, 1995, (3) (下转第)

1995年(总第52期) 　　　　　曹晓飞等:JL J 过滤机的恒流控制系统513　结　束　语

JLJ 过滤机的恒流气动控制系统原理明晰, 结构简单, 便于加工制造, 调定的流量较稳定, 且调节操作方便, 在实际工作中稳定可靠。该系统也可运用到食品、化工、制药及污水处理等行业的过滤设备上。

参　考　文　献

1　斯瓦洛克斯基等著. 固液分离. 原子能工业出版社,

2　唐立夫, 王维一, 张怀清编. 过滤机. 北京:机械工业出版社,

The Constant Flow Controlling System of the JLJ Filter

Cao X iaof ei ; L i T iej un ; A n J iy e

Key words :filter ; filtering accuracy ; filtering cycle ; constant flow contr ol ; regulating valve ABSTRACT

The w or king principle and the principle on the constant flow controlling system used in the block type of the JLJ filter w ith lar ge v alue of flow and high accuracy are fully stated in this paper. A gain, the paper m akes an introduction about the system design and its appli-cation, inclusive of relev ant technical problems.

(Received on J ul . 21, 1995)

(上接第27页)

An Approach to the CAD System in Crane Truck øs Bracing Supports

S hi J ianp ing ; Zeng H ong

Key words :crane truck; br acing supports; co mputer-added desig n

ABSTRACT

The paper intro duces the CA D sy stem development to be used in the crane truck øs bracing supports by m eans o f microco mputers, m akes an approach to the relatio ns am ong higher order language and the figure pro gram ming so ftw are as w ell as this eng ineering data base. Further more , the paper presents an idea fo r the solutio n and manag ement of some of the (