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擦窗机是在传统悬吊式作业设备基础上发展而来,用于建筑外墙、玻璃幕墙、采光板等表面的清洗、维修、维护的常设设备,是一种操作简单、方便,作业安全、高效、环保的高空清洗类设备,广泛应用在大型的商场、宾馆、酒店、城市综合建筑体等现代化建筑物的结构上。为适应现代建筑结构的多样性,擦窗机有不同的多种结构型式,常见的有:轮载式、轨道式、悬挂式、插杆式、滑车式和滑梯式等。本文重点研究悬挂轨道式擦窗机中采用多钢缆并联提升实现对擦窗机吊船的牵引提升的理论计算,在实际作业过程中多钢缆是一种欠约束机构,本文在理论研究基础上完成机构的设计及其电器系统的开发。这类多钢缆擦窗机是针对大型复杂建筑结构形成的凹立面空间设计的,用于解决凹立面接近作业困难的工程现状,研究中采用多条钢缆并联提升技术实现轨道式擦窗机吊船工作过程中的就位,解决复杂空间结构接近作业问题,实现清洗作业人员对建筑作业面的有效接近,并对多钢缆并联擦窗机机构建立相应的电器系统,用来提高擦窗机施工作业的安全性能,降低施工成本和操作人员的劳动强度。本文在多钢缆牵引技术的基础上,研究擦窗机吊船在作业过程中的反向运动学。同时,考虑钢缆牵引作用下主参数对吊船空间就位的影响,利用最小二乘法对钢缆静刚度进行计算、校核并对并联作业过程的薄弱部位参数进行优化。研究内容为多钢缆并联擦窗机设计开发提供理论参考,在此基础上考虑实际工程背景下擦窗机吊船机构的设计开发,并投入实际工程完成验证。研究中根据实际需要,考虑降低多钢缆牵引过程中的相互干扰,基于柔性并联机构理论设计多钢缆牵引过程并联模型。计算钢缆的刚性,采用影响参数法分析钢缆悬吊的欠约束机制对作业吊船就位的影响。通过对作业吊装反向运动的分析,规划了空间作业路线,计算了钢丝绳曲面位置坐标变化过程,研究了并联机构的自由度变化及关系方程。基于雅可比矩阵分析并联机构模型的奇异位形,进一步优化多钢缆并联机构平台的空间位置计算方程。研究提出系统模型的处理依据,并基于空间位置模型给出擦窗机吊船并联操作方法,分析结构对实际作业过程的适应性。针对擦窗机空间作业结构的特点,结合悬吊轨道式擦窗作业的实际工程情况,在擦窗机设计和标准基础上开发并联擦窗机系统,计算复杂空间凹立面接近作业过程。对实际作业中擦窗机承受的常规载荷和偶然载荷进行计算,研究并联擦窗机系统力学过程,计算并联牵引钢缆的受力情况,在考虑擦窗机并联辅助桁架强度情况下,提出了多钢缆并联机构实施过程及机构的技术参数和条件。最后,根据多钢缆并联擦窗机模型提出采用欠约束反馈方法,并结合数据处理,提高机构对复杂性作业过程的适应能力,有效提高作业吊船机构的稳定性和就位精度。