發(fā)展過程中存在問題一創(chuàng)新不足

1、發(fā)展過程中存在問題一創(chuàng)新不足我國現(xiàn)狀起重機源于西歐，后經(jīng)原蘇聯(lián), 傳入我國。從整個發(fā)展過程看，國內(nèi)的塔式起重 機、履帶起重機雖然品種很多,但是大部分都是仿制國外樣機, 測繪而成,因此在 設(shè)計過程中存在“復制有余、創(chuàng)新不足” 的現(xiàn)象。這與當前形勢是不適應(yīng)的,與國 家科技工作的指導方針是相違背的,為此, 必須加強自主創(chuàng)新，設(shè)計出具有自己知 識產(chǎn)權(quán)的起重機,將是擺在目前設(shè)計工作者、教育工作者的首要任務(wù)與國外的差距與國外相比存在四大差距（1）規(guī)模差距 起重機屬于小批量產(chǎn)品, 不易實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，而規(guī)模小就難以 實現(xiàn)規(guī)模效益，使研發(fā)、銷售、服務(wù)等整個價值鏈規(guī)模偏小。（2）噸位差距 德國利渤爾公司生產(chǎn)的履

2、帶起重機,吊重能力為 350 一 1200t, 吊 重高度可達226m,最大工作半徑為164m。世界上的塔式起重機最大吊矩達 1500tm。（3）性能差距 國產(chǎn)品牌的可靠性,結(jié)構(gòu)性能, 整機性能還有待進一步完善提高。（4）銷售差距 國外銷售額太小,應(yīng)多向國外銷售。起重機的發(fā)展方起重機涉及到相關(guān)的配套件,有發(fā)動機、電動機、材料、控制元件、液壓元件;在 設(shè)計技術(shù)上,涉及到控制技術(shù)、液壓技術(shù);在設(shè)計理論上涉及到設(shè)計原理、固體力 學、結(jié)構(gòu)力學、優(yōu)化理論、統(tǒng)計動力學等。起重機總體性能先進與否, 不但是一個國 家工業(yè)水平的體現(xiàn)也是一個國家科學技術(shù)水平發(fā)展過程的體現(xiàn)。起重機的發(fā)展應(yīng) 朝著大型化和高精尖方向發(fā)

3、展。大型化大型化是機械裝備的一個主要發(fā)展方向.由于許多工藝過程需要的機械設(shè)備須向 大型化發(fā)展, 如受土地資源的限制,樓房越蓋越高,樓房之間越來越密,促使所使用 的設(shè)備一一起重機向大型化發(fā)展, 大型塔吊和動臂吊將是今后的發(fā)展方向。一是 提高效益,二是工藝過程所需。起重機發(fā)展總的趨勢是由小型向大型發(fā)展,小吊重向大吊重發(fā)展,以適應(yīng)大規(guī)模的 基本建設(shè)需要和國防建設(shè)需要?？傊?起重機向大型和高效化發(fā)展是當前的發(fā)展 主流。信息化信息化方向包括自動化、智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化等。（1）自動化 自動化不僅僅是以減輕人們的體力勞動, 提高設(shè)備工效為目標。目 前，正在向更高水平發(fā)展, 逐步由自動控制、自動調(diào)節(jié)、自動

4、補償和自動辨識等 發(fā)展到自學習、自組織、自維護和自修復方面發(fā)展。提高起重機的 自動化水平 是目前當務(wù)之急。對大型起重機應(yīng)有風載一載荷（力矩）儀、吊重（力矩）測量儀、吊高測量儀、 幅度儀、穩(wěn)定性控制儀。以便實時了解設(shè)備運行狀態(tài)和實施實時控制。目前,電氣控制采用交流變頻閉環(huán)調(diào)速控制，使控制達到靈活、穩(wěn)定、可靠是實 現(xiàn)人性化設(shè)計的主要特征。采用柴油機一液壓混合動力源是當今發(fā)展方向。（2）智能化 智能化一方面是作為完成工作的手段,如通過計算機、單片機完成某種工作另方 面是作為產(chǎn)品應(yīng)實現(xiàn)的目標。本文提到的智能化是兩者的綜合 ,能根據(jù)外界的具 體條件,使起重機工作穩(wěn)定、可靠發(fā)揮更大效益，實現(xiàn)本目標。智能化

5、是機械設(shè) 備的發(fā)展方向，可采取軟件嵌入系統(tǒng)的辦法，即在起重機中嵌入軟件系統(tǒng), 將軟 件直接嵌入到起重機中, 能對工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測。對主要參數(shù)：提升速度、 小車移動速度及小車位置,實現(xiàn)智能控制與優(yōu)化, 穩(wěn)定性的智能診斷，從而在風載 荷等情況下做出最優(yōu)起重量等參數(shù)的判斷。以便獲得具有明確目標的各種功能是 起重機未來的發(fā)展趨勢。（3）數(shù)字化 主要包括智能化設(shè)計、可視優(yōu)化設(shè)計、虛擬設(shè)計、工作過程可視化數(shù)字化。使人 們了解實時情況。也是當前研研究的熱點。（4）網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)化除了體現(xiàn)在異地設(shè)計和異地制造之外，本文主要介紹遠程診斷與遠程監(jiān) 控。如履帶起重機因體積龐大，在公路上無法自由行走，隨著計算機和電

6、子技術(shù) 的不斷發(fā)展, 逐步完善的計算機控制技術(shù)和集成傳感技術(shù)在起重運輸行業(yè)得到了 廣泛的應(yīng)用，先進的電子控制和電腦操作系統(tǒng)的應(yīng)用越來越普遍。例如, 美國馬 尼托沃克公司生產(chǎn)的 West100 型履帶起重機,安裝在司機室的液晶顯示器可以實 現(xiàn)從啟動開始至停機整個過程的系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控 ,自動記錄工作時的所有資料 , 一 旦系統(tǒng)出現(xiàn)異常 ,將提示操作者注意或在緊急情況下自動停機 .另外.電腦根據(jù)各 關(guān)鍵參數(shù)的檢測信號和機上的計算結(jié)果,提示操作人員下一步應(yīng)進行的操作或在 故障狀態(tài)下顯示故障原因、部位以及處理方法。該公司還準備利用全球衛(wèi)星定位 通訊系統(tǒng),借助起重機上的發(fā)射裝置把設(shè)備的運行狀態(tài)、位置信息傳送

7、給公司.這 樣, 公司的服務(wù)人員可以隨時了解世界各地公司產(chǎn)品的狀態(tài)和位置 ,并在第一時 間獲得設(shè)備的故障信息,做到隨時服務(wù).因此各種電子監(jiān)控系統(tǒng)的運行 ,作業(yè)時的 在線故障檢測和診斷智能化總體控制等是今后起重機不斷向智能化方向發(fā)展的 重要研究領(lǐng)域。設(shè)計及技術(shù)上的幾個問題 我國起重機過去的發(fā)展狀況是眾所周知的,現(xiàn)在應(yīng)緊密結(jié)合國家中長期科學與技 術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006 2020）的要求開展極端制造技術(shù)的研究，是當前的發(fā)展前 沿。要提高具有自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的設(shè)計能力 目前起重機的設(shè)計理論體系還不完善，要提高具有自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的設(shè)計能力， 應(yīng)系統(tǒng)地開展起重機的設(shè)計原理方面的研究 ，主要應(yīng)致力于以下

8、幾個方面的工 作，（1）由極限應(yīng)力設(shè)計法向塑性應(yīng)力設(shè)計法發(fā)展.科研院所， 應(yīng)加強這方面的理 論研究工作，盡快投入實際應(yīng)用.（2）大型起重機設(shè)備的可靠性研究還有待進一步完善提高，起重機的構(gòu)件（機體、 臂架）重量與吊重間的規(guī)律性研究應(yīng)進行.如何使臂架重量最輕，吊重最大在結(jié)構(gòu)形式上，可采取拓撲優(yōu)化設(shè)計方法 ，合理解 決強度和穩(wěn)定問題.采取精確的解法和數(shù)值法相結(jié)合的方法，確定最合理的臂架重 量。從基本性能參數(shù)，如吊臂幅度，吊重出發(fā)，確定析架斷面尺寸（即寬和高）及合理 吊點位置，為詳細設(shè)計提供科學依據(jù)。在設(shè)計合理完善的情況下，建立起重機的計 算機輔助工程設(shè)計與分析軟件，進而實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計是目前關(guān)注的重點

9、?？茖W發(fā)展觀指導下的設(shè)計理論和方法 現(xiàn)在的設(shè)計理論和方法很多， 但必須在科學發(fā)展觀的指導下， 形成可持續(xù)性發(fā)展， 利于企業(yè)發(fā)展，利于形成具有自己知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計體系，首先實施創(chuàng)新設(shè)計。，（1）創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新是民族生存的能力,是改變“復制有余創(chuàng)新不足” 現(xiàn)象的根本辦 法。為提高創(chuàng)新能力,應(yīng)學習與領(lǐng)會創(chuàng)新理論和方法 ,首先盡快地培養(yǎng)出創(chuàng)新思 維, 形象思維和邏輯思維的結(jié)合就是創(chuàng)新思維 ,在方法論上將陰還原論與整體論 相結(jié)合在學科上將自然科學與社會科學相結(jié)合這樣才能培養(yǎng)出創(chuàng)新能力。（2）綠色設(shè)計對于機械設(shè)備, 綠色設(shè)計主要體現(xiàn)在噪音消除和自行拆裝設(shè)計。提高產(chǎn)品綜合質(zhì)量為目標的綜合設(shè)計法 以產(chǎn)品綜合質(zhì)量為

10、目標的綜合設(shè)計法是當前設(shè)計方法論發(fā)展的方向 ,即在最大范 圍內(nèi)來滿足用戶對產(chǎn)品綜合性能的要求真正體現(xiàn)以用戶需求 （含顯需求和隱需求） 為驅(qū)動的設(shè)計理念。對于起重機綜合（或廣義質(zhì)量）性能應(yīng)包括結(jié)構(gòu)性能（系統(tǒng)可靠性, 人機安全性）,工 作性能（穩(wěn)定性,運行穩(wěn)定性,工效實用性）, 工藝性能（零部件規(guī)范性,通用性,制造工 藝性,制造經(jīng)濟性）。要達到此目標就要采取功能優(yōu)化設(shè)計,動態(tài)優(yōu)化設(shè)計智能優(yōu)化設(shè)計。 （1）起重機的總體性能研究總體性能研究就是對平衡、穩(wěn)定性和整機工作性能的研究.看起來很簡單,但涉及 因素較多。實際上,因平衡及穩(wěn)定性沒有很好的解決而出現(xiàn)故障造成重大經(jīng)濟損 失,不是沒有的 ,應(yīng)引起足夠重

11、視 .通過實際情況的研究 , 找出最合理的計算方 法, 并用于實際。（2）結(jié)構(gòu)的動態(tài)設(shè)計理論 隨著起重機的大型化和數(shù)字化,結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性和動態(tài)響應(yīng)越來越被人們重視。 機器振動對操作性能,結(jié)構(gòu)疲勞和人體功能等影響這方面工作的開展尤為重要.從 起升機構(gòu),運動機構(gòu),回轉(zhuǎn)機構(gòu), 制動過程中的動態(tài)激勵問題,風致振動問題,吊重擺 動問題。運行機構(gòu)反激制動過程中的自激勵振動問題等,尚有許多研究工作要做。（3）新材料 急需高強度低碳鋼可焊性好的合金鋼,對降低臂架重量提高吊重,是大有幫助的。以系統(tǒng)動力學為基礎(chǔ)的產(chǎn)品設(shè)計理論與方法 起重機工作中, 每次吊重量, 提升高度幅度均不同,表現(xiàn)出隨機現(xiàn)象.以往采取確定 量

12、或最大吊重設(shè)計,有不足之處,缺乏合理性.好的設(shè)計應(yīng)是最大限度地符合實際 情況,這是設(shè)計工作者的努力方向。因此應(yīng)該以統(tǒng)計數(shù)據(jù)為設(shè)計的基礎(chǔ), 以提高起 重機綜合質(zhì)量為目標。目前尚未開展工作其難點是數(shù)據(jù)的統(tǒng)計要求大量的數(shù) 據(jù), 工作做起來繁瑣枯燥,但意義重大。解決辦法黑匣子理論, 將起重機工作過程都記錄下來,長期積累,進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。產(chǎn)品文化的研究加強產(chǎn)品文化研究是提高產(chǎn)品競爭力有效手段之一。（1）在設(shè)計中貫穿設(shè)計哲學設(shè)計哲學就是研究產(chǎn)品與環(huán)境、人與環(huán)境、人與人之間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系和設(shè)計原 理及方法。首先轉(zhuǎn)變設(shè)計觀念,應(yīng)明確:“以機器為本的設(shè)計理念向以人為本的設(shè)計理念轉(zhuǎn)變，要符合科學發(fā)展觀設(shè)計是為了人而不是為了產(chǎn)品的理念產(chǎn)品的質(zhì)量首先是設(shè)計出來的建立符合本企業(yè)的設(shè)計哲學或設(shè)計理論體系（2）產(chǎn)品形態(tài)的研究產(chǎn)品形態(tài)是功能的表現(xiàn)形式 ，服務(wù)于功能.產(chǎn)品形態(tài)和顏色的研究，對提高產(chǎn)品的 品位至關(guān)重要。通過產(chǎn)品形態(tài)和顏色的研究,使產(chǎn)品的物質(zhì)機能和使用功能更為 深化并和它產(chǎn)生的精神功能緊密地結(jié)合在一起,表現(xiàn)出所設(shè)計產(chǎn)品的藝術(shù)感染力。能 有力的體現(xiàn)出設(shè)計理念、產(chǎn)品文化、產(chǎn)品的科學內(nèi)涵和價值、產(chǎn)品的精神使產(chǎn)品 具有靈感從而提高產(chǎn)品的賣點。人機工程學方面的研究人機工程學方面的研究主要是體現(xiàn)設(shè)計是為了人而不是為了產(chǎn)品泊勺理念，使產(chǎn)品具有人性化,使人一