陈士忠 于静

摘要：起重机是否经济安全与臂架结构有着直接关系。本文围绕履带式起重机臂架对其参数化和优化设计进行分析，旨在和相关工作者借鉴、交流。

关键词：起重机臂架；参数化分析；优化设计

臂架是履带起重机的重要构件，起承载作用。臂架的自重、强度等对起重机整体性能有着直接影响，而且在起重机中臂架占据着较大比重，影响着起重机提高能力和减轻自重。由此可见，对臂架的进行参数化分析和优化设计尤为重要。粒子群算法是一种群智能优化算法，通过对鸟群觅食模拟，模拟由简单个体组成的群落与环境、个体之间的互动行为，属于全局随机搜索算法。该算法结构简单，便于计算，需要设置参数较少，但是该算法容易出现局部最优。通过对算法的研究发现，模拟退火算法能够有效解决上述问题。因此，在本次优化设计中，首先采用粒子群算法，用模拟退火算法对可能陷入局部最优的部分进行扰动。

一、参数化建模

1、受力分析

履带起重机臂架为通用型起重机，其结构为四弦杆桁架式，在变幅平面内选择滑轮组以两端简支中心受压构件进行计算。在回转平面内根据臂根固定、臂端自由承受纵横弯曲作用构件进行计算。

图1 臂架变幅平面受力图

图1 中Q代表吊重量； 代表拉板力； 代表起升绳力； 代表臂架自重； 和 分别代表起升冲击系数和起升载荷动载系数。 与 的关系为：

该式中 、 分别代表滑轮组倍率和效率。

根据图1，以B铰点取矩，对拉板力的计算如下：