Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Design, optimization and structural analysis of straight line garage crane mechanism

Łukasz Mularzuk

Abstract

The subject of this paper is a design and structural analysis of a garage crane which uses SLM (straight line mechanism) as a four-bar linkage. Designed device is going to be used in a car workshop. Main purpose of this project is to design a device which meets special requirements and to reduce a safety factor to the minimal, acceptable level. As a result, mass of the device will be limited to the essential minimum. Project assumes using hydraulic cylinder available on the market. The main difficulty of the crane design is to ensure proper dimensions of the four-bar linkage so that the trajectory along which crane’s arm end moves is as close as possible to the straight line. The next step is to determine loads of crane’s elements as a function of hydraulic cylinder travel and optimization of cross section dimensions of every component while working under maximum load. The most important issue during design process of every lifting device is to guarantee operator’s safety. This is primary objective while the drastic mass minimization is far less important. Proper safety level can be achieved by multiplication of applied loads by established factor. The manufacturing of the device is not a subject of this work. The crane will be manufactured in the future according to this project and it will be a test of given statements and correctness of calculations. The Siemens NX8.5, MATLAB, ANSYS Workbench and MS Excel spreadsheet were used during the design process.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Łukasz Mularzuk (FPAE) Łukasz Mularzuk,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt, optymalizacja oraz analiza wytrzymałościowa prostowodowego żurawia warsztatowego
Supervisor
Michał Kowalik (FPAE/IAAM) Michał Kowalik,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
Mechanika i Budowa Maszyn
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
16-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
80
Internal identifier
MEL; PD-3532
Reviewers
Michał Kowalik (FPAE/IAAM) Michał Kowalik,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Marek Matyjewski (FPAE/IAAM) Marek Matyjewski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
dźwignik, żuraw warsztatowy, prostowód
Keywords in English
garage crane, straight line mechanism
Abstract in Polish
Tematem poniższej pracy jest projekt oraz obliczenia wytrzymałościowe żurawia warsztatowego opartego na prostowodowym mechanizmie dźwigniowym. Urządzenie projektowane jest na potrzeby prac w rodzinnym warsztacie i musi spełnić specyficzne wymagania. Założeniem jest wykorzystanie gotowego siłownika hydraulicznego oraz dobór wymiarów elementów konstrukcji tak, aby współczynnik bezpieczeństwa przyjął najmniejszą, dopuszczalną wartość. W związku z powyższym masa urządzenia zostanie ograniczona do niezbędnego minimum. Największą trudnością projektu jest dobranie odpowiednich wymiarów mechanizmu kierującego w taki sposób, aby koniec ramienia podnośnika poruszał się po torze opisanym przez linię prostą. Kolejnym etapem jest wyznaczenie położeń poszczególnych członów, obciążenia elementów mechanizmu w funkcji skoku siłownika hydraulicznego oraz optymalizacja wymiarów. Najważniejszą kwestią w projektowaniu urządzeń dźwigowych jest zapewnienie bezpieczeństwa użytkownikom. W procesie optymalizacji wymiarowej dźwignika drastyczna redukcja masy gra drugorzędną rolę, podczas gdy priorytetem jest uzyskanie odpowiednio dużej wartości współczynnika bezpieczeństwa. Wykonanie urządzenia wykracza poza zakres niniejszej pracy. W przyszłości dźwignik zostanie wyprodukowany i będzie to ostateczny sprawdzian poprawności obliczeń i założeń projektowych. W trakcie realizacji projektu wykorzystano program do modelowania 3D – Siemens NX8.5, oprogramowanie MATLAB i ANSYS Workbench oraz arkusz kalkulacyjny MS Excel.
File
    Request a WCAG compliant version
    Local fields
    Identyfikator pracy APD: 9310

    Uniform Resource Identifier
    https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT13dd1bda6ea949769e714dd667cf57f2/
    URN
    urn:pw-repo:WUT13dd1bda6ea949769e714dd667cf57f2

    Confirmation
    Are you sure?
    Report incorrect data on this page
    clipboard