外文原文（出自JOURNAL OF CONSTRUCTION ENGINEEING AND MANAGEMENT MARCH/APRIL/115--121）
LOCATION OPTIMIZATION FOR A GROUP OF TOWER CRANES
ABSTRACT: A computerized model to optimize location of a group of tower cranes is presented. Location criteria are balanced workload, minimum likelihood of conflicts with each other, and high efficiency of operations. Three submodels are also presented. First, the initial location model classifies tasks into groups and identifies feasible location for each crane according to geometric ‘‘closeness.’’ Second, the former task groups are adjusted to yield smooth workloads and minimal conflicts. Finally, a single-tower-crane optimization model is applied crane by crane to search for optimal location in terms of minimal hook transportation time. Experimental results and the steps necessary for implementation of the model are discussed.
INTRODUCTION
On large construction projects several cranes generally undertake transportation tasks, particularly when a single crane cannot provide overall coverage of all demand and supply points, and/or when its capacity is exceeded by the needs of a tight construction schedule. Many factors influence tower crane location. In the interests of safety and efficient operation, cranes should be located as far apart as possible to avoid interference and collisions, on the condition that all planned tasks can be performed. However, this ideal situation is often difficult to achieve in practice; constrained work space and limitations of crane capacity make it inevitable that crane areas overlap. Subsequently, interference and collisions can occur even if crane jibs work at different levels. Crane position(s) tend to be determined through trial and error, based on site topography/shape and overall coverage of tasks. The alternatives for crane location can be complex, so managers remain confronted by multiple choices and little quantitative reference.
Crane location models have evolved over the past 20 years. Warszawski (1973) established a time-distance formula by which quantitative evaluation of location was possible. Furusaka and Gray (1984) presented a dynamic programming model with the objective function being hire cost, but without consideration of location. Gray and Little (1985) optimized crane location in irregular-shaped buildings while Wijesundera and Harris (1986) designed a simulation model to reconstruct operation times and equipment cycles when handling concrete. Farrell and Hover (1989) developed a database with a graphical interface to assist in crane selection and location. Choi and Harris (1991) introduced another model to optimize single tower crane location by calculating total transportation times incurred. Emsley (1992) proposed several improvements to the Choi and Harris model. Apart from these algorithmic approaches, rule-based systems have also evolved to assist decisions on crane numbers and types as well as their site layout。
Assumptions
Site managers were interviewed to identify their concerns and observe current approaches to the task at hand. Further, operations were observed on 14 sites where
cranes were intensively used (four in China, six in England, and four in Scotland). Time studies were carried out on four sites for six weeks, two sites for two weeks each, and two for one week each. Findings suggested inter alia that full coverage of working area, balanced workload with no interference, and ground conditions are major considerations in determining group location. Therefore, efforts were concentrated on these factors (except ground conditions because site managers can specify feasible location areas). The following four assumptions were applied to model development (detailed later):
1.Geometric layout of all supply (S) and demand (D) points, together with the type
and number of cranes, are predetermined.
2.For each S-D pair, demand levels for transportation are known, e.g., total
number of lifts, number of lifts for each batch, maximum load, unloading delays, and so on.
3.The duration of construction is broadly similar over the working areas.
4.The material transported between an S-D pair is handled by one crane only. MODEL DESCRIPTION
Three steps are involved in determining optimal positions for a crane group. First, a location generation model produces an approximate task group for each crane. This is then adjusted by a task assignment model. Finally, an optimization model is applied to each tower in turn to find an exact crane location for each task group.
Initial Location Generation Model
Lift Capacity and ‘‘Feasible’’ Area
Crane lift capacity is determined from a radius-load curve where the greater the load, the smaller the crane’s operating radius. Assuming a load at supply point (S) with the weight w, its corresponding crane radius is r. A crane is therefore unable to lift a load unless it is located within a circle with radius r[Fig. 1(a)]. To deliver a load from (S) to demand point (D), the crane has to be positioned within an elliptical area
(a)
FIG.1. Feasible Area of Crane Location for Task
FIG. 2. Task “Closenness”
enclosed by two circles, shown in Fig. 1(b). This is called the feasible task area. The size of the area is related to the distance between S and D, the weight of the load, and crane capacity. The larger the feasible area, the more easily the task can be handled.
Measurement of ‘‘Closeness’’ of Tasks
Three geometric relationships exist for any two feasible task areas, as illustrated in Fig. 2; namely, (a) one fully enclosed by another (tasks 1 and 2);
(b) two areas partly intersected (tasks 1 and 3); and (c) two areas separated (tasks 2 and 3). As indicated in cases (a) and (b), by being located in area A, a crane can handle both tasks 1 and 2, and similarly, within B, tasks 1 and 3. However, case (c) shows that tasks 2 and 3 are so far from each other that a single tower crane is unable to handle both without moving location; so more than one crane or greater lifting capacity is required. The closeness of tasks can be measured by the size of overlapping area, e.g., task 2 is closer to task 1 than task 3 because the overlapping area between tasks 1 and 2 is larger than that for 1 and 3. This concept can be extended to measure closeness of a task to a task group. For example, area C in Fig. 2(b) is a feasible area of a task group consisting of three tasks, where task 5 is said to be closer to the task group than task 4 since the overlapping area between C and D is larger than that between C and E. If task 5 is added to the group, the feasible area of the new group would be D, shown in Figure 2(c).
Grouping Tasks into Separated Classes
If no overlapping exists between feasible areas, two cranes are required to handle each task separately if no other
alternatives—such as cranes with greater lifting capacity or replanning of site layout—are allowed. Similarly, three cranes are required if there are three tasks in which any two have no overlapping areas. Generally, tasks whose
feasible areas are isolated must be handled by separate cranes.
These initial tasks are assigned respectively to different (crane) task groups as the first member of the group, then all other tasks are clustered according to proximity to them. Obviously, tasks furthest apart are given priority as initial tasks. When multiple choices exist, computer running time can be reduced by selecting tasks with smaller feasible areas as initial tasks. The model provides assistance in this respect by displaying graphical layout of tasks and a list of the size of feasible area for each. After assigning an initial task to a group, the model searches for the closest remaining task by checking the size of overlapping area, then places it into the task group to produce a new feasible area corresponding to the recently generated task group. The process is repeated until there are no tasks remaining having an overlapping area within the present group. Thereafter, the model switches to search for the next group from the pool of all tasks, the process being continued until all task groups have been considered. If a task fails to be assigned to a group, a message is produced to report which tasks are left so the user can supply more cranes or, alternatively, change the task layout and run the model again.
Initial Crane Location
When task groups have been created, overlapping areas can be formed. Thus, the initial locations are automatically at the geometric centers of the common feasible areas, or anywhere specified by the user within common feasible areas.
Task Assignment Model
Group location is determined by geometric ‘‘closeness.’’ However, one crane might be overburdened while others are idle. Furthermore, cranes can often interfere with each other so task assignment is applied to those tasks that can be reached by more than one crane to minimize these possibilities.
Feasible Areas from Last Three Sets of Input
shape and size of feasible areas, illustrated in Fig. 9. In this case study, from the data and graphic output, the user may become aware that optimal locations led by test sets 1, 2, and 3(Fig. 3) are the best choices (balanced workload, conflict possibility, and efficient operation). Alternatively, in connection with site conditions such as availability of space for the crane position and ground conditions for the foundation, site boundaries were restricted. Consequently, one of the cranes had to be positioned in the building. In this respect, the outcomes resulting from set 4 would be a good choice in terms of a reasonable conflict index and standard deviation of workload, provided that a climbing crane is available and the building structure is capable of supporting this kind of crane. Otherwise, set 5 results would be preferable with the stationary tower crane located in the elevator well, but at the cost of suffering the high possibility of interference and unbalanced workloads
CONCLUSIONS
Overall coverage of tasks tends to be the major criterion in planning crane group
location. However, this requirement may not determine optimal location. The model helps improve conventional location methods, based on the concept that the workload for each crane should be balanced, likelihood of interference minimized, and efficient operation achieved. To do this, three submodels were highlighted. First, by classifying all tasks into different task groups according to geomet ric ‘‘closeness’’ an overall layout is produced. Second, based on a set of points located respectively in the feasible areas (initial location), the task assignment readjusts the groups to produce new optimal task groups with smoothed workloads and least possibility of conflicts, together with feasible areas created. Finally, optimization is applied for each crane one by one to find an exact location in terms of hook transport time in three dimensions.
Experimental results indicate that the model performs satisfactorily. In addition to the improvement on safety and average efficiency of all cranes, 10–40% savings of total hooks transportation time can be achieved. Effort has been made to model the key criteria for locating a group of tower cranes, and two real site data have been used to test the model. However, it does not capture all the expertise and experience of site managers; other factors relating to building structure, foundation conditions, laydown spaces for materials, accessibility of adjoining properties and so on, also contribute to the problem of locations. Therefore, the final decision should be made in connection with these factors.
翻译
一组塔式起重机的位置优化
摘要计算机模型能使一组塔机位置更加优化。合适的位置条件能平衡工作载荷，降低塔机之间碰撞的可能性，提高工作效率。这里对三个子模型进行了介绍。首先，把初始位置模型分组，根据几何的相似性，确认每个塔机的合适位置。然后，调整前任务组的平衡工作载荷并降低碰撞的可能性。最后，运用一个单塔起重机优化模型去寻找吊钩运输时间最短的位置。本文对模型完成的实验结果和必要的步骤进行了讨论。
引言
在大规模的建设工程中特别是当一个单塔起动机不能全面的完成重要的任务要求时或者当塔机不能完成紧急的建设任务时通常是由几个塔机同时完成任务。影响塔机的因素很多。从操作效率和安全方面考虑，如果所有计划的任务都能执行，应将塔机尽可能的分开，避免互相干扰和碰撞。然而这种理想的情况在实践中很难成功，因为工作空间的限制和塔机的耐力有限使塔机的工作区域重叠是不可避免的。因此，即使起重机的铁臂在不同的水平工作面也会发生互相干扰和碰撞。在地形选址和全面的完成任务的基础上，通过反复实验来决定塔式起重机的合适位置。起重机位置的选择很复杂，因此，管理人员仍然面临着多样的选择和少量的定量参考。
在过去的20年里，起重机位置模型逐步形成。Warszawski(1973)尝试尽可能用时间与距离来计算塔机的位置。Furusaka and Gray (1984) 提出用目标函数和被雇用成本规划动态模型，但是没考虑到位置。Gray and Little (1985)在处理不规则的混凝土建筑物时候，设置位置优化的塔式起动机。然而，Wijesundera and Harris (1986)在处理具体的任务时减少了操作时间和延长了设备使用周期时设计了一种模拟模型。Farrell and Hover (1989)开发了带有图解界面的数据库，来协助起动机的位置的选择。Choi and Harris (1991)通过计算运输所须的全部时间来提出另一种优化单塔起重机位置优化。Emsley (1992)改进了Choi and Harris提出的模型。除了在计算方法相似外，起重机的数量类型和设计系统规则也得以提高
假设
采访网站管理员关于他们的公司和观察到手上的工作电流的方法。另外观察
起重机集中在14个操作站点的运用。(在中国是4个，在英格兰是6个，在苏格兰是4个)。研究设备放在4个站点时间为6个星期，两个站点用两个星期时间。调查结果显示尤其是在全面覆盖工作领域，没有干扰，平衡工作载荷和地面情况是决定塔机位置重要的原因。因此，重点在这些因素上（除了地面情况因为站点管理员能明确说明合适的区域位置）。下面4种假设被应用于模型发展（以后的详尽）
1)预先确定所有供应点和需求点的几何布局、起重机的类型和数量。
2)对于每个供应点和需求点，运输需求水平是已知的。例如，起重机的总数、
每组起重机的数量、最大限度的装载、延迟卸货等等。
3)在建设时期和工作区域大体相同。
4)只用一个起重机运输供应点与需求点之间的物料。
模型描述
决定起重机理想的位置有三个位置条件。首先用位置模型产生一个相似的任务组，然后用任务分配模型调整，最后优化模型轮流并运用到每个任务组中的准确位置。
初始位置生成模型
起重机的起升能力和合适的区域
起重机的升起能力取决于曲线的半径，负荷量越大，起重机的操作半径越小。假设供应点的负荷量是w,相应的起重机半径是r。一个起重机若不能承受装载除非它的半径在圆内（图1）。从供应点传送一个装载需求点，必须把起重机放在两个重合的椭圆区域，如图表1(b)，这是合适任务区域。区域的大小与供应点和需求点的距离、负荷量、起重机的耐力有关。合当的区域越大，越容易完成任务。
相近任务的测量
对于任何两种合适的任务区域存在3种几何关系，如图解2.也就是说，(a)一个图与另个图完全重合（任务1与2）。(b)两个区域部分相交（任务1与3）。（c）两个区域分开（任务2与3）。如指出的实例a与b,起重机被放在区域A 中能完成任务1和任务2，同样的，在区域B中,能完成任务1和3.
然而实例c显示，任务2和3距离太远，一个单独的起重机在没有移动位置的情
况下不能完成任务，因此，需要多个或起重能力更大的起重机去完成。交叠的区域可以测量相临的任务。例如，任务2到任务1的距离比到任务3的距离近因为任务1和2交叠区域比任务1和3的大。这个概念也可以应用在任务组上。例如，图表中的区域c，2（b）是完成3个任务的合适区域，但是任务5比任务4到任务组的距离近因为c和d的交叠区域比c和e的大。如果把任务5加到任务组中来，最合适新的任务组区域是d，如图表2(c)所示。
将任务组分类
如果两个合适的区域不存在重叠的部分，在没有其它的可选择的情况下两个起重机就需要分开来完成任务，例如起重机的举起能力很大或作用点重新规划布局等类似的情况，如果有3个任务且没有任何两个任务有交叠的区域情况下需要3个起重机完成任务。总的来说，合适区域是孤立的任务必须分开来完成。这些起始任务各自分配到不同的任务组，工作组作为整体运作的第一个成员，然后把其它相似的任务集中在一起。很显然，进一步分配任务给了起始任务优先权，当多种选择存在时电脑通过筛选作为最初的任务，越少的可行领域任务就会用越少的操作时间。模型能够通过展示任务的图形布局和合适区域大小的列表提供帮助。将起始任务分组后，模型通过核对交叠区域的大小寻找相近的任务，然后把它们放入同一组找出新的合适区域相应的产生一个最新的任务组。之后，模型会从所有任务转向下一个任务，直到所有任务都完成。如果一个任务分配失败，系统会显示出来，更多的起重机被应用或改变任务布局。
初始起重机的位置
当产生了任务组，交叠区域也同时形成了。因此，初始位置自动的变成公共合适区域几何中心或者是被指定的公共合适区域。
任务分配模型
相近的几何位置决定任务组的位置。但是，一个起重机任务较多而其它的却没任务。而且起重机之间会干扰，将任务分配并用多个起重机同时工作使干扰降低到最小
过去三套输入切实可行的区域
合适区域的形状与大小，图表9所示。在这一研究中，从数据和图表中看，最佳位置是最好的选择（平衡工作量，可能小的碰撞，高效率的操作）。或者，
考虑到站点的情况如，起重机位置有益的空间和有益机座的地面环境，站点边界严格控制。因此,起重机应该安放在一个建筑物内，在这一方面，假如一个攀登起重机可行同时建筑结构也能支持这种起重机，就合理的冲突索引和标准差计算的工作量，装置4是一个不错选择。另外，装置5有优越的固定塔机位置的电梯井，除了干扰和不平衡负载太大
结论
全面的完成任务是规划起重机机组的重要衡量标准。但是这一要求不能决定最佳的位置。还应在工作载荷的平衡、尽可能降低干扰和提高工作效率的观念基础上。一个模型能够改进传统的寻找位置的方法。为了做到这点，突出强调了三个子模型，首先，通过相近的几何位置将所有的任务分类产生一个总体布局。然后，在寻找每个任务组的合适区域基础上重新调整任务组，从而产生一个能够完成工作载荷，产生最小的碰撞可能性和合适的区域任务组。最后，运用最佳优化原则找到一个在三个层面上的精确的吊钩位置。实验结果表明模型是令人满意的。除了起重机的安全设施的改进和平均效率的提高，还缩短10-40%的吊钩的运输时间。为了找出塔机合适的位置和在做重要标准的模型这一方面做出了很大努力，并且两个真正的数据点已经被用于测试模型。但是它没有捕获所有的专业知识和现场管理经验。然而其他有关材料的建筑结构、条件基础、卸货场所、无障碍的邻近楼宇等等因素也是塔机定位的问题所在。因此，最终的决定应该与这些因素有关。
机械设计 摘要：机器是由机械装置和其它组件组成的。它是一种用来转换或传递能量的装置，例如：发动机、涡轮机、车辆、起重机、印刷机、洗衣机、照相机和摄影机等。许多原则和设计方法不但适用于机器的设计，也适用于非机器的设计。术语中的“机械装置设计”的含义要比“机械设计”的含义更为广泛一些，机械装置设计包括机械设计。在分析运动及设计结构时，要把产品外型以及以后的保养也要考虑在机械设计中。在机械工程领域中，以及其它工程领域中，所有这些都需要机械设备，比如：开关、凸轮、阀门、船舶以及搅拌机等。 关键词：设计流程设计规则机械设计 设计流程 设计开始之前就要想到机器的实际性，现存的机器需要在耐用性、效率、重量、速度，或者成本上得到改善。新的机器必需具有以前机器所能执行的功能。 在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不要受到任何约束。即使产生了许多不切实际的想法，也会在设计的早期，即在绘制图纸之前被改正掉。只有这样，才不致于阻断创新的思路。通常,还要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在这个计划最后决定中,使用了某些不在计划之内的一些设想。 一般的当外型特点和组件部分的尺寸特点分析得透彻时，就可以全面的设计和分析。接着还要客观的分析机器性能的优越性，以及它的安全、重量、耐用性，并且竞争力的成本也要考虑在分析结果之内。每一个至关重要的部分要优化它的比例和尺寸，同时也要保持与其它组成部分相协调。 也要选择原材料和处理原材料的方法。通过力学原理来分析和实现这些重要的特性，如那些静态反应的能量和摩擦力的最佳利用，像动力惯性、加速动力和能量；包括弹性材料的强度、应力和刚度等材料的物理特性，以及流体润滑和驱动器的流体力学。设计的过程是重复和合作的过程，无论是正式或非正式的进行，对设计者来说每个阶段都很重要。 最后，以图样为设计的标准，并建立将来的模型。如果它的测试是符合事先要
外文资料翻译译文 塔式起重机 动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。金属结构包括塔身、动臂和底座等。工作机构有起升、变幅、回转和行走四部分。电气系统包括电动机、控制器、配电柜、连接线路、信号及照明装置等。 塔式起重机简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。据记载，第一项有关建筑用塔机专利颁发于1900 年。1905 年出现了塔身固定的装有臂架的起重机，1923 年制成了近代塔机的原型样机，同年出现第一台比较完整的近代塔机。1930 年当时德国已开始批量生产塔机，并用于建筑施工。1941 年，有关塔机的德国工业标准DIN8770 公布。该标准规定以吊载(t)和幅度(m)的乘积(tm)一起以重力矩表示塔机的起重能力。 我国的塔机行业于20 世纪50 年代开始起步,相对于中西欧国家由于建筑业疲软造成的塔机业的不景气, 上海波赫驱动系统有限公司我国的塔机业正处于一个迅速的发展时期。 从塔机的技术发展方面来看，虽然新的产品层出不穷，新产品在生产效能、操作简便、保养容易和运行可靠方面均有提高，但是塔机的技术并无根本性的改变。塔机的研究正向着组合式发展。所谓的组合式，就是以塔身结构为核心，按结构和功能特点，将塔身分解成若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循模数制原理再将各部分划分成若干模块。根据参数要求，选用适当模块分别组成具有不同技术性能特征的塔机，以满足施工的具体需求。推行组合式的塔机有助于加快塔机产吕开发进度，节省产品开发费用，并能更好的为客户服务。 塔机分为上回转塔机和下回转塔机两大类。其中前者的承载力要高于后者，在许多的施工现场我们所见到的就是上回转式上顶升加节接高的塔机。按能否移动又分为：走行式和固定式。固定式塔机塔身固定不转，安装在整块混凝土基础上，或装设在条形式X 形混凝土基础上。在房屋的施工中一般采用的是固定式的。 设备特点和安全装置 塔式起重机的动臂形式分水平式和压杆式两种。动臂为水平式时，载重小车沿水平动臂运行变幅，变幅运动平衡，其动臂较长，但动臂自重较大。动臂为压杆式时，变幅机构曳引动臂仰俯变幅，变幅运动不如水平式平稳，但其自重较小。 为了确保安全，塔式起重机具有良好的安全装置，如起重量、幅度、高度和载荷力矩等限制装置，以及行程限位开关、塔顶信号灯、测风仪、防风夹轨器、爬梯护身圈、走道护栏等。司机室要求舒适、操作方便、视野好和有完善的通讯设备。 塔式起重机的检验产要点 1) 检查金属结构情况特别是高强度的螺栓，它的连接表面应清除灰尘、油漆、没迹和锈蚀，并且使用力矩手或专用扳手，按装配技术要求拧紧。 2) 检查各机构传动系统，包括各工作传动机构的轴承间隙是否合适，齿轮啮合是不是良好及制动器是否灵敏。 3) 检查钢丝绳及滑轮的磨损情况，固定是否可靠。 4) 检查电气元件是否良好，名接触点的闭合程度，接续是否正确和可靠。 5) 检查行走轮与轨道接触是否良好，夹轨钳是否可靠。装设附着装置、内爬装置时，各连接螺栓及夹块是否牢固可靠。
A controller enabling precise positioning and sway reduction in bridge and gantry cranes Khalid L. Sorensen, William Singhose, Stephen Dickerson The George W. Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, 813 Ferst Dr., MARC 257, Atlanta, GA 30332-0405, USA Received 28 September 2005; accepted 30 March 2006 Available online 5 June 2006 一个控制器使门式起重机和减摇桥精确定位 Khalid L. Sorensen, William Singhose, Stephen Dickerson, 乔治亚机械工程学院，乔治亚技术学院， Ferst博士813，MARC 257 ,亚特兰大，GA 30332-0405,美国，2005年9月28日收到，2006年3月30日接受，2006年6月5日可在线使用.
一个控制器使门式起重机和减摇桥精确定位 摘要 起重机是很难精确操纵载荷的。振荡,可以诱导成大桥或手推车的阻尼系统轻度运动,并且还对环境造成滋扰. 为解决上述两种振荡的来源,结合反馈和输入整形控制器的发展。该控制器是由三个不同的模块组成，反馈模块的检测和定位误差补偿; 第二反馈模块侦测并拒绝振动; 使用塑料造填充的第三个模块,以减轻振荡。一个使用精确的模型矢量驱动的交流感应马达，为典型的大型起重机, 用同一个褶分析技术,将非线性动力学起重机器分为对照设计。在佐治亚技术学院实验10吨桥式起重机控制器。该控制器具有良好的定位精度和性能以减少摆动.。 关键词:输入整形；指挥整形；起重机控制；振动控制；防摇；桥式起重机；龙门吊床 1. 绪论 桥、门式起重机在工业生产中占据了关键地位。它们被使用在世界各地数以千计的船场、建筑工地、钢铁厂、仓库、核电厂及废料储存设施，以及其他工业园区。这种操纵系统的及时性和有效性为工业生产力起了重要贡献。因此，可以提高企业经济效益的起重机是极其宝贵的。这些结构，见图一。1.被给予高度评价的压电性质.、抗外部干扰，如风力或气压 (例如桥梁或小车) 能造成载荷振动。在许多实际生产中，这些振动产生了不良后果。摇动使得有效载荷或钩的精确定位在一人操作的时候费时费力；此外，当载荷或周边障碍有是一个危险和脆弱的时候，振荡可能存在安全风险。广泛使用的桥、门式起重机，再加上要控制不必要的振荡，使得大量的研究与控制这些结构有了干劲。工程师们正试图改善其易用性，以增加经济效益，并减轻安全上的顾虑，起重机系统的三个主要要解决的方面: (1)运动诱发的振荡；(2)扰动诱发的振荡；(3)定位能力。一个15吨的桥式起重机采用鲁棒输入整形技术来减少运动诱发的振荡(Singer,Singhose, & Kriikku,1997)。莱利建议控制小车位置和振荡通过比例-微分( PD )控制，在这之间的耦合电缆角和运动的小车将被增加(Fang,Dixon, Dawson, & Zergeroglu, 2001)。Piazzi提出了动态基于逆控制以降低瞬态和残余运动诱发振荡(Piazzi & Visioli, 2002)。金大中推行了极点配置策略,对一个真正的集装箱起重机运动控制和振荡以及定位(Kim, Hong, & Sul, 2004) 。 Moustafa今日发达非线性控制载荷轨迹律跟踪基于Lyapunov的稳定性分析((Moustafa, 2001) 。奥康纳制定了控
附录A Portal power China’s rapid economic growth in the past decade has resulted in a big increase in freight traffic through the country’s seaports . Old ports are being expanded and new ports built to handle the large growth in container and bulk cargo traffic all along the Chinese coastline. China’s port expansion programme has provided a strong boost to the domestic port equipment industry, which has enjoyed a strong increase in demand for port cranes of various types, including container cranes and portal cranes along with bulk cargo handling equipment. State-run China Harbour Engineering (group) Corporation Ltd, established under the ruling State Council, is China’s largest supplier of port cranes and bulk cargo handling equipment. The organization controls both Shanghai Zhenhua Port Machinery Co Ltd (ZPMC),the world’s largest manufacturer of quayside container cranes, and Shanghai Port Machinery Plant (SPMP), which specializes in the manufacturer of portal cranes and other cranes used in ports along with dry bulk cargo handling equipment. SPMP’s main market is China, although the company is looking to expand its overseas sales. Although less well known than its associate ZPMC, SPMP also operates large manufacturing facilities, and is due to move part of its production shortly to Changxing Island near Shanghai where ZPMC already operates a large container crane fabrication plant. Portal and other harbour cranes are SPMP’s major production item. During the past two years, the corporation has won contracts for 145 portal cranes from port authorities throughout China, both from new ports under construction and ports undergoing expansion. In recent years, SPMP has also supplied portal cranes to the United States, Iraq,and Myanmar.The port Rangoon of Myanmar in has purchased a 47m,40t portal crane while BIW of the United States has purchased three cranes-15t,150t, and 300t portal
毕业设计(论文)外文资料翻译 系（院）：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 外文出处： (用外文写)Baidu library 附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 注：请将该封面与附件装订成册。
附件1：外文资料翻译译文 基础防雷 简介 闪电是一个反复无常，随机和不可预测的事件。它的物理特征包括：电流超过400 kA；温度超过50000华氏度，速度接近或超过三分之一的光速。自2000年以来持续雷击地球约100次每秒。美国保险公司的资料显示每57索赔有一次是因为雷击损坏。这些数据还不包括商业，政府和工业雷电造成的损失。在美国每年因雷电造成的火灾超过26000起，财产损失在5-6亿美元。 地球上的雷击现象，按目前的技术角度来看，遵循一个近似的规律： 1。从顶层雷云朝地球的向下脉冲，寻求电气地面目标。 2。地基对象（围栏，树木，草叶，建筑，避雷针，等等）对此事件发出不同程度的电力活动。从这些地基对象向上发送电力波动，在离地面几十米的位置，会出现一个“聚集区”加剧当地的电场。 3。当带有异种电荷的雷云相遇，相当于电路“开关”被关闭，于是有电流流过。我们就会看到闪电。 闪电效果可以直接也可能是间接的。直接影响是有电阻发热，出现电弧并可能燃烧起来。间接影响是，多数时候对电容，电感出现电磁影响。在绝对意义上实现闪电的防护是不可能的，只能使其产生的影响减少，可以由一个整体性，系统性的风险缓解办法来实现保护。下面对通用条款进行描述。 避雷针 从富兰克林研究雷电开始，就使用避雷针进行建筑物防雷并引流接地。避雷针，是现在最常用的防雷装置，根据建筑物不同的地点，高度和形状，使用合适类型的避雷针来达到设计要求。一些公共事业如架空线、变电所喜欢屏蔽电线。在某些情况下，没有任何避雷装置的使用是最适当的。 高空避雷装置的使用可能会改变闪电的动作。在等效电力场所，钝尖杆被看作是一种有效的避雷针类型。高空防雷装置的设计和性能是一个有争议的并尚未解决
毕业设计论文外文资料翻译 附件1：外文资料翻译译文 起重机的工作需要更多的科学技术 起重机的出现大大提高了人们的劳动效率，以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果，尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。 战后的前几年，世界性的工业诞生了，起重机行业几乎完全停止。然而到这个年代末，起重机的建造变得多元化并传播到世界各地，它的前所未有的蓬勃发展似乎整个工业注入了新能源。轻型起重机投入到工作地点并准备作为主要机械，因为人们意识到了在工作间不用拆除他们的的优点。这些新的设计也不再需要其他起重设备协助操纵——相比以前在安装前要进行繁琐的设计。但是，在这一切之前发生了恐怖的第二次世界大战。到1940年，欧洲完全陷入了战争中。到战争结束后的几十年来，欧洲和世界其他地区发生了巨大的政治，经济和社会变化，将影响整个社会结构，包括建造业和起重机行业。在美国，蒸汽机已开始改为柴油机——到1953年超过百分之五十的机车将使用柴油机。战争期间，挖掘机，铲运机和起重机的大规模生产在继续。例如1940年，看到Thew推出新的'Lorain Motocrane'系列。这其中包括三种起重机，是历史上首次自身安装了底盘的起重机。最小的MC - 2 ，起重量达7.6吨，MC – 2起重量为9.9吨，MC – 3起重量为13.5吨。这些起重机许多被用于军队，有的还安装在港口用作港湾式起重机（在MC - 4型）。当然，这场战争已经削弱了能在起重机行业工作的健壮的男人的数量，并且优秀的起重机司
机严重短缺。在Thew ，一位毕业于美国海军学院的经验丰富的技工A C Burch和L K Jenkins进行了为期两天的起重机业务课程的教授。这两位绅士好比是我们今天所知的―经营者培训‖的创始人。他们实际上已设计了动力起重机，都深深地了解起重机，并很高兴传授这方面的知识。 当日本国家铁路公司致力于采购一种旨在搬动钢轨扣板的原型机，潮流逆转。该设备工作极为出色。iVlasuo Tadano环游日本，用35毫米的电影展示该设备的强大用途。沿路上，他获取了大量订单。同时，他好像成为当今市场营销专家所宠爱的公司影像传播的先驱！ 其他国家也在大力发展起重机。特别是意大利，逐渐发展成为该行业的创新基地。1948年Carlo Raimodi在米兰附近的Legnano，首次建造了回转塔式起重机，一种经典的顶端回转起重机。公司最初成立于1863年，在生产起重机之前，是一间铸造厂并为技工和其他行业生产机械设备。当时全球建筑业空前繁荣，吸引了专业设备制造商的注意。其中许多公司在推广起重机后，推出了混凝土搅拌设备。提供了多种不同组合，例如，Reich， Ibag和Liebherr设计开发了起重机与混凝土搅拌设备一起使用的组合。 桥式起重机小车运行机构设计主要包括起升机构、小车架、小车运行机构、吊具等部分。其中的小车运行机构主要由减速器、主动轮组、从动轮组、传动轴和一些连接件组成。桥式起重机是水电站桥式起重机，安装于丰满水电站扩建工程厂房内，用于水轮发电机组及其附属设备的安装和检修工作。水电站内设备一般都是大中型设备，对桥式起重机的载荷要求较高，所以对减速器性能要求较高。 桥式抓斗起重机是桥架在高架轨道上运行，由起重小车带动抓斗抓取物料的一种桥架型起重机。桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。桥式抓斗起重机广泛应用于电厂、煤厂等需要散料装卸的场合，由于该设备笨重，运输安装困难，对其产品质量检测一般需要在现场进行。所以要求控制设备接线方便，体积小便于携带。又由于使用现场条件不动，还要求检测设备有随机手动控制功能，以保证运行时的安全。随着对起重运输机械控制要求的不断提高,控制手段也越来越先进。目前国内的桥式起重机控制系统都需要人在现场进行控制，控制方式都比较落后。在中小型起重机中, 大都采用控制器直接控制大、小车运行, 主、副钩提升、下降重物及调速。
二○一三届毕业设计外文翻译 学院：工程机械学院 专业：机械设计制造及其自动化姓名：赵国超 学号：2504090516 指导教师：陈新轩 完成时间：2013 年 3 月 27 日
Type of Cranes 起重机的类型 Cranes can be classified into four kinds, namely, (a) overhead traveling crane; (b) jib crane; (c) bridge or gantry crane; and (d) cantilever crane. 起重机可分为四类：高架移动起重机、动臂起重机、桥式或门式起重机、悬臂吊车。 Overhead traveling crane. Consists of a girder and a trolley. The girder is supported at each end on trucks capable of traveling on elevated fixed tracks. The trolley is equipped with hoisting and other mechanism, capable of traversing from end to end of such girder. The girder and associated end carriages are known as the bridge. 高架移动起重机由横梁和空中吊运装置组成。横梁靠固定道轨支承，并且可以在轨上来回移动。空中吊运装置由提升装置和其他装置组成，可以从横梁的一端运动到另一端。横梁和与之相连的框架统称为桥。 Such cranes vary in lifting capacity from about 2 tons to 400 tons, and in span from 20 ft to 150 ft,or more. Depending on the purpose for which it is to be used, the crane can be operated either from a cabin fixed to the bridge or the trolley, or from the ground. When two trolleys are furnished, these may run on a common tracks arranged side-by-side or one above the other so that each trolley can traverse the entire span. 这些的起重机囊括了起重量从2吨到400吨，跨度从20英尺到150英尺的各种类型。根据目的不同,在机舱工作的起重机常在桥或空中吊运装置进行控制,其他情况控制装置常在地面。当两个空中吊运装置安装完毕，他们就能在同一道轨上并行或上下交错的并行，以确保每个空中吊运装置都能在整个横梁上移动。 Jib crane 动臂起重机 Consists of an inclined member, or jib, capable of suspending a load at its outer end. The jib is supported by a rope or other member attached to a vertical mast of frame. The out reach of the jib can be constant or variable, and the crane as a whole may be either fixed or movable. 动臂起重机有能在它的外侧提升重物的倾斜动臂。动臂通过绳索或其他方式连接到垂直的框架上。动臂可以是定长或者可伸缩的。起重机可以是固定式或移动式。 Included in this kind are: mobile and caterpillar cranes, builders tower cranes, wharf cranes, and movable cranes mounted on high pedestals, gantries, pontoons and barges. 这一类的起重机包括：移动和履带起重机,建筑商,码头起重机、塔式起重机和可移动的安装在高台子,井架,浮筒和驳船上的起重机。 Lifting capacities vary from 1/2 ton to 300 tons or more, and outreaches from a few feet to 150 ft. Cranes required for handling heavy machinery and equipment in shipyards and at ports are frequently mounted on pontoons. 起重能力不同从1/2吨到300吨不等,动臂可伸展范围从几英尺到150英尺。
本科毕业设计（论文） 外文翻译 译文题目：使用智能液压缸增加起重机的稳定性学院：机电学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：XXX 学号：1234567890 指导教师：XXX 完成时间：2017年3月12日
From：Hitchcox, Alan. Smart cylinders stabilize cranes[J]. Hydraulics & Pneumatics; Cleveland (Sep 12, 2013): n/a. Smart cylinders stabilize cranes Hitchcox, Alan. ASM International, Penton Media, OTP Industrial Solutions (formerly Ohio Transmission & Pump Co) Abstract：It's not unusual for cranes to reach 100 ft or more into the air at major construction sites. Traditionally, cranes are transported to a work area and assembled on-site. More recently, as truck-mounted cranes become bigger and more powerful, they have found favor because they are quicker to set up than traditional cranes. Truck-mounted cranes have a telescoping hydraulic boom mounted on commercial truck chassis. Their portability and lower setup costs have led to their widespread use at construction and utility sites around the world. But as loads get heavier and lifting distances become higher, designers of truck-mounted cranes must provide the stability to ensure that safety remains the top priority. Truck-mounted cranes use outrigger systems to ensure stable operation. The outriggers extend from the main body of the truck and contact the ground several feet away from the truck. This distributes the crane's load over a much larger area, thereby increasing stability. Manitowoc Company Inc., Manitowoc, Wis., takes this a step further by using smart cylinders in the A-frame outrigger systems of its National Crane line of truck-mounted cranes. The crane's hydraulic system is driven from a power takeoff on the truck's transmission. The crane operator then runs all crane functions through a series of lever-operated valves at a control station. The ELA is an externally mounted LDT that uses Hall-effect technology to sense the location of a magnet embedded in the cylinder's piston through the cylinder's carbon steel barrel. A microprocessor then assigns an analog voltage to the magnet's corresponding absolute position. For example, when the cylinder is fully retracted; the voltage may be 0.55 V. As the cylinder extends, the voltage gradually increases until 4.5 V is reached at full extension.
附录 外文文献原文： The Introduction of cranes A crane is defined as a mechanism for lifting and lowering loads with a hoisting mechanism Shapiro, 1991. Cranes are the most useful and versatile piece of equipment on a vast majority of construction projects. They vary widely in configuration, capacity, mode of operation, intensity of utilization and cost. On a large project, a contractor may have an assortment of cranes for different purposes. Small mobile hydraulic cranes may be used for unloading materials from trucks and for small concrete placement operations, while larger crawler and tower cranes may be used for the erection and removal of forms, the installation of steel reinforcement, the placement of concrete, and the erection of structural steel and precast concrete beams. On many construction sites a crane is needed to lift loads such as concrete skips, reinforcement, and formwork. As the lifting needs of the construction industry have increased and diversified, a large number of general and special purpose cranes have been designed and manufactured. These cranes fall into two categories, those employed in industry and those employed in construction. The most common types of cranes used in construction are mobile, tower, and derrick cranes. 1.Mobile cranes A mobile crane is a crane capable of moving under its own power without being restricted to predetermined travel. Mobility is provided by mounting or integrating the crane with trucks or all terrain carriers or rough terrain carriers or by providing crawlers. Truck-mounted cranes have the advantage of being able to move under their own power to the construction site. Additionally, mobile cranes can move about the site, and are often able to do the work of several stationary units. Mobile cranes are used for loading, mounting, carrying large loads and for work performed in the presence of obstacles of various kinds such as power lines and similar technological installations. The essential difficulty is here the swinging of the payload which occurs during working motion and also after the work is completed. This applies particularly to the slewing motion of the crane chassis, for which relatively large angular accelerations and negative accelerations of the chassis are characteristic. Inertia forces together with the centrifugal force and the Carioles force cause the payload to swing as a spherical pendulum. Proper control of the slewing motion of the crane serving to transport a payload to the defined point with simultaneous minimization of the swings when the
一、选题背景和意义： 起重机是现代工业在实现出产过程机械化、自己主动化，改善物料搬运前提，提高劳动出产率必不可少的重要机械设备。它对于发展国民经济，改善人们的事物、文化生活的需要都起着重要的作用。随着经济建设的迅速发展，机械化、自己主动化程度也在不停提高，与此相适应的起重机技能也在高速发展，产物种类不停增加，使用规模越来越广。一些企业由于没有起重机械，不仅工作效率低，劳动强度大，甚至难以工作。高层建筑的施工，上万吨级或几十万吨级的大型船只的建造，火箭和导弹的发射，大型电站的施工和安装，大重件的装卸与搬运等，都离不开起重机的作业。 起重机不仅可以作为辅助的出产设备，完成原料、半成品、产物的装卸、搬运，进行机电设备、船体分段的吊运与安装，而且也是一些出产过程及工艺操作中的必需的装备。再如冶炼金属工业出产中的炉料筹办、加料、钢水浇铸成锭、脱模取锭等，必需依靠起重机进行出产作业。据统计，在国内的冶炼金属、煤炭部门的机械设备总数量或总自重中，起重运输机械约占45%。起重机是机械化作业的重要的事物基础，是一些工业企业中主要的固定资产。对于工矿企业、港口码头、车站库场、建筑施工工地，和海洋开发、宇宙航行等部门，起重机已成为主要的出产力要素，在出产中进行着高效的工作，组成合理社团批量出产和机械化流水作业的基础，是现代化出产的重要标志之一。 龙门起重机作为物料搬运机械中的最主要的一种，在各行各业中得到广泛的应用，龙门起重机起重范围可以从几吨到几十吨甚至几百吨，在机械制造、冶金、钢铁、码头集装箱装运等行业都必须有龙门起重机。而起升机构更是起重机的咽喉设备，因此对其进行研究，改进其结构使其更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，具有重要的现实意义。 龙门起重机的市场份额越来越大，使用非常广泛，这是产品本身及起重 机厂家以及国家政策等多种因素共同作用下的结果，随着经济的不断发展， 尤其是目前经济危机的刺激，国家的一揽子计划的推动，龙门起重机市场的 需求、发展前景大好。 龙门起重机（gantry crane）是水平桥架设置在两条支腿上构成门架形状的一种桥架型起重机。这种起重机在地面轨道上运行，主要用在露天贮料场、船坞、电站、港口和铁路货站等地进行搬运和安装作业。 课题研究目的及价值： 我们研究这一课题的目的是：设计、分析、计算龙门起重机的各个部分的结构、受力、运作情况；通过研究龙门起重机机械系统结构了解龙门起重机的运作，运用机械知识并进一步优化其结构设计。 本项目所设计的龙门起重机是起重机中应用最广泛的一种，其主要由主梁
外文资料翻译译文 机械设计 摘要：机器是由机械装置和其它组件组成的。它是一种用来转换或传递能量的装置，例如：发动机、涡轮机、车辆、起重机、印刷机、洗衣机、照相机和摄影机等。许多原则和设计方法不但适用于机器的设计，也适用于非机器的设计。术语中的“机械装置设计”的含义要比“机械设计”的含义更为广泛一些，机械装置设计包括机械设计。在分析运动及设计结构时，要把产品外型以及以后的保养也要考虑在机械设计中。在机械工程领域中，以及其它工程领域中，所有这些都需要机械设备，比如：开关、凸轮、阀门、船舶以及搅拌机等。 关键词：设计流程设计规则机械设计 设计流程 设计开始之前就要想到机器的实际性，现存的机器需要在耐用性、效率、重量、速度，或者成本上得到改善。新的机器必需具有以前机器所能执行的功能。 在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不要受到任何约束。即使产生了许多不切实际的想法，也会在设计的早期，即在绘制图纸之前被改正掉。只有这样，才不致于阻断创新的思路。通常,还要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在这个计划最后决定中,使用了某些不在计划之内的一些设想。 一般的当外型特点和组件部分的尺寸特点分析得透彻时，就可以全
面的设计和分析。接着还要客观的分析机器性能的优越性，以及它的安全、重量、耐用性，并且竞争力的成本也要考虑在分析结果之内。每一个至关重要的部分要优化它的比例和尺寸，同时也要保持与其它组成部分相协调。 也要选择原材料和处理原材料的方法。通过力学原理来分析和实现这些重要的特性，如那些静态反应的能量和摩擦力的最佳利用，像动力惯性、加速动力和能量；包括弹性材料的强度、应力和刚度等材料的物理特性，以及流体润滑和驱动器的流体力学。设计的过程是重复和合作的过程，无论是正式或非正式的进行，对设计者来说每个阶段都很重要。 最后，以图样为设计的标准，并建立将来的模型。如果它的测试是符合事先要求的，则再将对初步设计进行某些修改，使它能够在制造成本上有所降低。产品的设计需要不断探索和发展。许多方案必须被研究、试验、完善，然后决定使用还是放弃。虽然每个工程学问题的内容是独特的，但是设计师可以按照类似的步骤来解决问题。 产品的责任诉讼迫使设计人员和公司在选择材料时，采用最好的程序。在材料过程中，五个最常见的问题为：（a）不了解或者不会使用关于材料应用方面的最新最好的信息资料；(b)未能预见和考虑材料的合理用途（如有可能，设计人员还应进一步预测和考虑由于产品使用方法不当造成的后果。在近年来的许多产品责任诉讼案件中，由于错误地使用产品而受到伤害的原告控告生产厂家，并且赢得判决）；(c)所使用的材料的数据不全或是有些数据不确定，尤其是当其性能数据长期不更新； (d)质量控制方法不适当和未经验证；(e)由一些完全不称职的人员选择材料。 通过对上述五个问题的分析，可以得出这些问题是没有充分理由而存在的结论。对这些问题的研究分析可以为避免这些问题的出现而指明
毕业论文（设计）任务书 学生姓名 学号 年级专业及班级 指导教师及职称 学部 20XX年9月20日
填写说明 一、毕业论文（设计）任务书是学院根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。 二、此任务书必须针对每一位学生，不能多人共用。 三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。 四、任务书一经下达，不得随意更改。 五、各栏填写基本要求。 （一）主要内容和要求： 1．工程设计类选题 明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。 2．实验研究类选题 明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。 3．文法经管类论文 明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。 （二）主要参考文献与外文资料： 在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近1－3年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。 （三）毕业论文（设计）的进度安排： 1．设计类、实验研究类课题 实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的30%。 2．文法经管类论文 实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的40%。 六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。 毕业论文（设计）题目10t单梁桥式起重机大车运行机构设计