【正文】 開“伺服電動(dòng)機(jī)”對(duì)話框，使用此對(duì)話框可定義伺服電動(dòng)機(jī)，也可編輯、移除或復(fù)制現(xiàn)有的伺服電動(dòng)機(jī)。 槽：打開“槽從動(dòng)機(jī)構(gòu)連接”對(duì)話框，使用此對(duì)話框可創(chuàng)建新的槽從動(dòng)機(jī)構(gòu)，也可編輯或刪除現(xiàn)有的槽從動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖21 由裝配環(huán)境進(jìn)入機(jī)構(gòu)環(huán)境圖圖 22 機(jī)構(gòu)模塊下的主界面圖 圖 23 機(jī)構(gòu)菜單 圖 24 模型樹菜單 圖25 工具欄圖標(biāo) 圖25所示的“機(jī)構(gòu)”工具欄圖標(biāo)和圖23中下拉菜單各選項(xiàng)功能解釋如下： 連接軸設(shè)置：打開“連接軸設(shè)置”對(duì)話框，使用此對(duì)話框可定義零參照、再生值以及連接軸的限制設(shè)置。下拉菜單的每一個(gè)選項(xiàng)與工具欄每一個(gè)圖標(biāo)相對(duì)應(yīng)。 使用界面和使用環(huán)境在裝配環(huán)境下定義機(jī)構(gòu)的連接方式后，單擊菜單欄菜單“應(yīng)用程序”→“機(jī)構(gòu)”，如圖21所示?？梢栽O(shè)置機(jī)構(gòu)的材料，密度等特征，使其更加接近現(xiàn)實(shí)中的結(jié)構(gòu)，到達(dá)真實(shí)的模擬現(xiàn)實(shí)的目的。也可創(chuàng)建軌跡曲線和運(yùn)動(dòng)包絡(luò)，用物理方法描述運(yùn)動(dòng)。使用“機(jī)械設(shè)計(jì)”分析功能相當(dāng)于進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真，使用“機(jī)械設(shè)計(jì)”分析功能來(lái)創(chuàng)建某種機(jī)構(gòu)，定義特定運(yùn)動(dòng)副，創(chuàng)建能使其運(yùn)動(dòng)起來(lái)的伺服電動(dòng)機(jī)，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模擬。Pro/ engineer中“機(jī)構(gòu)”模塊是專門用來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真和動(dòng)態(tài)分析的模塊。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，建立模型后設(shè)計(jì)者往往需要通過虛擬的手段，在電腦上模擬所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)，來(lái)達(dá)到在虛擬的環(huán)境中模擬現(xiàn)實(shí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的目的。Pro/E結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是Pro/E包含運(yùn)動(dòng)的一個(gè)模塊，能夠?qū)υO(shè)計(jì)進(jìn)行模擬仿真校驗(yàn)，如運(yùn)動(dòng)仿真顯示、運(yùn)動(dòng)干涉檢驗(yàn)、運(yùn)動(dòng)軌跡、位移、速度、加速度計(jì)算等。Pro/E是美國(guó) PTC公司推出的系列產(chǎn)品,它具有基于特征、全參數(shù)、全相關(guān)、單一數(shù)據(jù)庫(kù)等特點(diǎn),是機(jī)械領(lǐng)域的高級(jí)三維軟件。第二部分 臂架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)仿真1．運(yùn)動(dòng)仿真 計(jì)算機(jī)仿真是指用計(jì)算機(jī)模擬分析真實(shí)事物的運(yùn)動(dòng)和變化過程,并獲得相應(yīng)的結(jié)果,具體包括運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)仿真、工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)與過程優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與壽命評(píng)估等。對(duì)帶載運(yùn)行和不帶載運(yùn)行的起重機(jī)，應(yīng)分別進(jìn)行穩(wěn)定性校核。 工況1，無(wú)風(fēng)靜載 起升載荷作用線在變幅機(jī)構(gòu)的最大幅度處，處于前傾狀態(tài)抗傾覆穩(wěn)定性校核計(jì)算式為： （42）式中：和——分別為起重機(jī)和起升載荷的載荷系數(shù) G——起重機(jī)重力（N） ——起升載荷（N） C —起重機(jī)重心到轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)中心的水平距離（m） ——起升載荷所允許的最大幅度（m）查表得 所以： （43） 工況2，有風(fēng)動(dòng)載起吊額定載荷，最大幅度的臂架垂直于傾覆線或者與傾覆線成45176。3用于校核起重機(jī)由于意外情況或平衡重設(shè)置不合理向后翻到的穩(wěn)定性稱為意外穩(wěn)定性校核。工況的載荷系數(shù)和載荷組合見表 機(jī)構(gòu)各部分重量以及重心位置表41自重載荷計(jì)量表序號(hào)各部件名稱重量(t)重心水平位置及重力矩重心高度位置及重力矩Rmax=33mRmin=Rmax=33mRmin=Xi(m)Mxi()Xi(m)Mxi()Yi(m)Myi()Yi(m)Myi()1吊鉤2臂架3人字架4轉(zhuǎn)臺(tái)5機(jī)器房6司機(jī)室7變幅機(jī)構(gòu)8起升機(jī)構(gòu)9回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10電器設(shè)備11超載限制器12立柱及平衡系統(tǒng)空載旋轉(zhuǎn)部分合計(jì)1門架2行走機(jī)構(gòu) 3防風(fēng)描定裝置 4電纜卷筒 固定部分合計(jì) 空載整機(jī)合計(jì) 重心位置空載重心位置滿載載重心位置Rmax=30mRmin=Rmax=30mRmin=XYXYXYXY旋轉(zhuǎn)部分固定部分0000整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算用到的載荷系數(shù)表42起重機(jī)工作組別驗(yàn)算工況自重 Kg載荷系數(shù) Kp水平慣性力 Ki風(fēng)力 KfⅠ無(wú)風(fēng)靜載00Ⅱ有風(fēng)動(dòng)載11Ⅲ突然卸載或吊具脫落01Ⅳ暴風(fēng)侵襲下的非工作狀態(tài)00 抗傾覆穩(wěn)定性校核計(jì)算式按照上表所列工況，抗傾覆穩(wěn)定性校核的力矩表達(dá)通式為： （41）式中：——分別為起重機(jī)自重、起升載荷、水平慣性力和風(fēng)力對(duì)傾覆線的力矩（）； ——分別為上述四類載荷的載荷系數(shù)表43驗(yàn)算工況 工 況 特 征1主要用以校核起重機(jī)靜載試驗(yàn)時(shí)的穩(wěn)定性稱為靜穩(wěn)定性校核。 載荷系數(shù)門座起重機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性校核根據(jù)驗(yàn)算工況決定相應(yīng)的載荷系數(shù)和載荷組合。每一種起重機(jī)應(yīng)按規(guī)定，驗(yàn)算四種工況下的抗傾覆穩(wěn)定性。工作狀態(tài)又分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種?？箖A覆穩(wěn)定性驗(yàn)算就是通過計(jì)算確認(rèn)在各種工況的最不利的載荷組合下，相對(duì)于危險(xiǎn)傾覆邊的穩(wěn)定力矩必須大于傾翻力矩。角，最大幅度滿載，Ⅱ類風(fēng)載，由后向前吹，車輪數(shù)目， ， 貨物外偏擺， （38）支反力（39）工況III：臂架垂直于軌道，最小幅度位置空載，III類風(fēng)載，車輪數(shù)目， ， 貨物外偏擺， (A) 沿臂架方向由后向前吹， （310）支反力 （311）(B) 沿臂架方向由前向后吹， （312） （313）由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，各種工況下的大車輪壓均在許用輪壓25t以內(nèi)，輪壓驗(yàn)算滿足要求。公式如下：圖11 穩(wěn)定性計(jì)算模型 (32) （33） （34）式中：——起重機(jī)不旋轉(zhuǎn)部分自重(N)； ——起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部分（包括貨物、臂架）自重(N)； e——起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部分（包括物品在內(nèi)）的重心到旋轉(zhuǎn)中心的距離（m）；、——旋轉(zhuǎn)部分載荷向旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)化的力矩在、方向的分力矩； ，K——基距當(dāng)臂架垂直于支承平面的對(duì)角線時(shí)，出現(xiàn)最大支承反力（或）和最小支承反力（或） 三支點(diǎn)系統(tǒng)支撐反力計(jì)算 （35）顯然，當(dāng)，即臂架垂直于支點(diǎn)連線AC時(shí)，達(dá)到最大值。設(shè)起重機(jī)非回轉(zhuǎn)部分的風(fēng)力、物品偏斜、慣性力和軌道坡度引起的水平力而產(chǎn)生的力矩分解為水平分量Mx和豎直分量My。對(duì)于每個(gè)支承點(diǎn)下裝有一組車輪的起重機(jī)，通常采用鉸接的均衡梁，使同組車輪的輪壓相等。此類設(shè)備的整機(jī)重心隨著俯仰角度與回轉(zhuǎn)角度的變化而變化。在門座式起重機(jī)、斗輪堆取料機(jī)的設(shè)計(jì)過程中通常要進(jìn)行輪壓計(jì)算，以便進(jìn)行軌道的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與走行臺(tái)車組的剛度、強(qiáng)度校核。作用在起重機(jī)上的各種載荷通過行走支承裝置和車輪傳遞到基礎(chǔ)上，這些支承點(diǎn)所承受的垂直反力稱為支承反力?？紤]到以上情況，作用在起重機(jī)某部分和起重物品風(fēng)載荷可按下式計(jì)算： （210）式中：——作用在起重機(jī)上的風(fēng)載荷（N）； C——風(fēng)力系數(shù)； q——計(jì)算風(fēng)壓 A——起重機(jī)垂直于風(fēng)向的迎風(fēng)面積12其計(jì)算結(jié)果如下：表21風(fēng)載計(jì)算表序號(hào)各部件名稱理論迎風(fēng)面積（m2)R=10m風(fēng)平行于臂架方向吹平行臂架垂直臂架F平衡（m2)cF平衡Y平衡（m)cF平衡Y平衡c旋轉(zhuǎn)部分1臂架 2小拉桿 3平衡梁 4機(jī)器房 5轉(zhuǎn)臺(tái) 6人字架 7司機(jī)室