为满足高耗能行业、特种作业领域的节能环保等要求,提升我国高处作业施工机械设备装备率,新一代高处悬吊施工作业装备具有十分巨大的市场前景。国家相继投入研究经费,研究开发系统化悬吊作业装备,以替代传统的脚手架和人力悬吊施工。从目前悬吊式作业装备的设计理论和设计方案来看,提高作业的稳定性,使其在众多领域得到广泛的应用是装备发展的新方向。但现有悬吊式作业装备基础技术研究薄弱,未形成系统化的设计理论及多吊点平台的设计方案,进而导致装备整体技术水平偏低。为此,本书第2章重点介绍了悬吊式作业装备的作业平台、安全装置、悬吊装置及电控系统的设计理论,给出了设计参数选择及吊点设计的原则,并提出了传统作业平台与多吊点作业平台的设计方案。
悬吊式作业装备的结构分析是悬吊式作业装备整体的设计核心。悬吊式作业装备是一种典型的桁架结构,通常结构跨度较大,各杆件受力均以单向拉、压为主。由于悬吊式作业装备是通过弹性钢丝绳悬挂于建筑物表面的,因此无论是普通平台还是异型平台,其结构的强度和稳定性的分析都至关重要。悬吊式作业装备作为复杂桁架或空间桁架结构,其结构分析过程应选择先进计算方法及有限元分析技术。为此,本书第3章重点运用有限元分析技术,介绍了传统悬吊作业平台和异型悬吊作业平台结构的静力学和动力学分析过程。
悬吊式作业装备在工作过程中,摩擦传动钢丝绳是悬吊式作业的重要受力部件,钢丝绳自身的结构和受力情况直接影响提升装置的传动性能;提升装置是悬吊式作业平台主要的动力来源,是实现工作平台升降作业的核心部件,提升装置的性能则直接影响平台的稳定性和运行的可靠性。因此,钢丝绳与提升装置是影响悬吊式作业平台性能的重要功能部件。本书通过第4章摩擦传动钢丝绳和提升装置传动系统的数学建模和力学性能分析,研究了钢丝绳对提升机构性能的影响,同时对提升装置传动性能进行测试与数据分析,完成了对悬吊式作业平台重要功能部件的分析与研究。
悬吊式平台的工作特点是人员在空中悬挂的平台上操作,由于提升装置中钢丝绳的蠕动和滑动、驱动电动机的转动误差、机械加工精度和机械传动误差等原因,会造成各悬吊点处提升装置的线速度差异,从而导致悬吊平台发生倾斜。这种情况使平台无法满足工作要求,可能造成安全事故。目前提升装置的控制主要是采用手工调整和自动调整两种方式。悬吊作业中作业控制难度大、危险系数高,由于作业人员的自我安全意识不高,在追求效率和速度的情况下给平台操作带来许多安全隐患;同时,在调整过程中平台会产生较大的振动、调整时间过长,此问题在大型、异型的多点悬吊式作业平台中更加突出。本书的第5章将基于特定控制理论及单片机控制技术,开发了悬吊式作业装备稳定性控制系统,并对系统进行了实际测试,同时结合模糊PID控制及双时标控制提出了两种新颖的控制策略。(www.daowen.com)
悬吊式作业装备安全保护技术包括防倾斜保护技术、防超载保护技术、防坠落保护技术等内容,在高处施工作业中操作人员的安全是考虑的首要问题,安全保护技术的原理及动作执行的可靠性是研究的重点,随着高层建筑施工量的增加,高处施工保护技术的研发正面临着严峻的考验。为此,本书第6章针对悬吊式作业装备工作过程中的典型事故,重点介绍了防倾斜保护技术、防超载保护技术、防坠落保护技术的核心内容,同时给出了摆臂式安全锁自动检测装置、提升机提升性能试验装置的开发过程。
随着悬吊式作业装备与技术的推广及应用,其需求量逐年增加,产业化制造是悬吊式作业装备发展的必然趋势。悬吊式作业装备的产业化制造需要配套的制造装备及工艺,先进的制造装备和精良的制造工艺是装备产业化制造技术的前提保障。针对平台钢结构的焊接、提升机的组装、钢丝绳配件的制备及整机的性能测试等方面,本书第7章重点介绍了三悬吊点检测测试架、钢丝绳自动定尺卷绕设备、作业装备钢结构自动焊接技术及提升机装配流水线,为减少产业化过程中的劳动强度、提高焊接效率及质量、改善提升机的装配率提供了技术参考。
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