- Tytuł:
-
Research on Energy-Saving Optimization Design of Bridge Crane
Badania dotyczące optymalizacji energooszczędności konstrukcji suwnicy pomostowej - Autorzy:
-
Yifei, T.
Zhaohui, T.
Wei, Y.
Zhen, Y. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1366226.pdf
- Data publikacji:
- 2013
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne PAN
- Tematy:
-
energy-saving design
lightweight design
shape optimization
size optimization
topology optimization
bridge crane
HyperWorks
energooszczędna konstrukcja
lekka konstrukcja
multidyscyplinarna optymalizacja
suwnica pomostowa - Opis:
-
Bridge crane is one of the most widely used cranes in our country, which is indispensable equipment for material conveying in the modern production. The security of bridge crane is always focused on when being used. The important indicators of crane performances include strength, stiffness, and crane weight, which mainly depend on the structure design of the bridge crane. So it is of importance to research on energy-saving optimization design by means of finite element analysis, ADMAS and Matlab. In this paper, the framework of energy-saving optimization is proposed. Secondly, taking 50 t – 31.5 m bridge crane as research object, its structure is described and the FE model of the bridge cranes is developed for the finite element analysis. Thirdly, shape optimal mathematical model of the crane is proposed for shape optimization as well as size optimal mathematical model for size optimization and topology optimal mathematical model for topology optimization. Besides, further comprehensive energy-saving optimizations are carried out as well as cross-section optimization. Finally, system-level energy-saving optimization design of bridge crane is further carried out with energy-saving transmission design results feedback to energy-saving optimization design of metal structure. The optimization results show that structural optimization design can reduce total mass of crane greatly by using the finite element analysis and optimization technology premised on the design requirements of cranes such as stiffness, strength and so on, thus energy-saving design can be achieved.
Suwnica pomostowa jest jednym z najczęściej używanych typów suwnic w Chinach i stanowi niezbędne wyposażenie do transportu materiałów w nowoczesnej produkcji. Kluczową kwestią dotyczącą obsługi suwnicy pomostowej jest zawsze bezpieczeństwo. Ważnymi wskaźnikami wydajności suwnicy są m.in. wytrzymałość, sztywność oraz ciężar suwnicy, które zależą głównie od konstrukcji suwnicy. Konieczne są zatem badania nad optymalizacją energooszczędności konstrukcji za pomocą analizy elementów skończonych, ADMAS oraz Matlab. W niniejszej pracy zaproponowano koncepcję optymalizacji energooszczędności. Po drugie, opisano budowę suwnicy pomostowej (50 t – 31.5 m) oraz opracowano model MES suwnicy do analizy metodą elementów skończonych. Po trzecie, przyjmując minimalną pojemność jako funkcję celu, wysokość i szerokość suwnicy jako zmienne projektowe, a naprężenie, energię odkształcenia, modalnych jako ograniczenia, ustalono optymalny model matematyczny kształtu żurawia dla celów optymalizacyjnego projektowania kształtu. Po czwarte, przyjmując minimalny udział objętościowy jako funkcję celu, a grubości płyt jako zmienne projektowe, ustalono optymalny model matematyczny rozmiarów do celów optymalizacyjnego projektowania rozmiarów. Po piąte, przyjmując minimalny udział objętościowy jako funkcję celu, a gęstości materiału każdego z elementów jako zmienne projektowe, ustalono optymalny model matematyczny topologii do celów optymalizacyjnego projektowania topologii. Wreszcie, wykonano multidyscyplinarny energooszczędny projekt optymalizacyjny systemu suwnicy pomostowej, a wyniki energooszczędnego projektowania układu napędu zostały wykorzystane jako informacja zwrotna przy energooszczędnym projektowaniu optymalizacyjnym konstrukcji metalowej. Wyniki optymalizacji pokazują, że optymalizacyjne projektowanie konstrukcji z wykorzystaniem analizy MES oraz technologii optymalizacji opartej na wymogach projektowych dla suwnic, takich jak sztywność, wytrzymałość itd., może znacznie obniżyć całkowitą masę dźwigu, a co za tym idzie zwiększyć jego energooszczędność. - Źródło:
-
Eksploatacja i Niezawodność; 2013, 15, 4; 449-457
1507-2711 - Pojawia się w:
- Eksploatacja i Niezawodność
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł