轮式起重机驾驶室俯仰控制策略设计研究

在面临超大服役空间的起升高度场合进行作业时,轮式起重机的驾驶室需要适时调整上仰下俯动作以适应升降变化。为获得稳定的驾驶室空间变化,采用物理拓扑结构解耦,构建液压系统的数学模型,并提出鲸鱼算法优化分数阶控制器(WOA-FOPID)的控制策略,重点分析对比控制策略优化前后的动态响应性和抗干扰性。结果表明,WOA-FOPID控制策略可以对驾驶室的俯仰进行准确、快速、稳定的控制,提高了驾驶室的舒适性和宜人性。

考虑轮压载荷的铸造起重机多轴疲劳特性分析

铸造起重机金属结构是一种典型的复杂焊接结构,在移动轮压载荷和复杂焊缝几何的共同作用下,一些非常规部位时常出现疲劳裂纹。针对某在役铸造起重机主梁轨道下方T型钢与小筋板连接焊缝区域发生的密集疲劳裂损问题,采用Soild-Shell混合单元和子模型技术,建立了裂损局部区域的精细有限元模型,模拟了移动轮压载荷作用下整体金属结构的完整应力时间历程,分析了裂损部位的多轴特性。采用基于临界平面法的多轴疲劳模型,计算并讨论了裂损区域的疲劳性能。结果表明:多轴应力是导致裂损部位萌生裂纹的主要原因,F-S多轴疲劳模型可以有效评估裂损部位的疲劳性能。

有轨运行式起重机车轮许用载荷计算

有轨运行式起重机车轮许用载荷都是按照GB/T 3811—2008《起重机设计规范》中给出的公式进行计算的,为了让从事起重机设计的专业人员更加深入理解计算公式,详细介绍了计算公式的整个推导过程,并根据铸造起重机大车运行机构的工作特点,提出一个简化后的计算公式,方便设计人员使用。

印度铸造起重机车轮踏面直径计算方法介绍

印度作为"金砖四国"之一,国内钢铁企业发展迅速,从21世纪初至今印度钢铁企业从中国太原重工股份有限公司进口了130多台铸造起重机。20多年来,印度的起重机设计标准也在不断变化,详细介绍了不同版本的铸造起重机标准中车轮踏面直径的计算方法。

基于液压夹轮制动的门式起重机抗风防滑装置研究

门式起重机作为货物装卸机械的主要机型之一,其动态抗风防滑性能是安全使用的关键因素。针对当前动态抗风防滑装置的研究现状,通过分析液压夹轮器防滑机理,利用传感器技术、液压系统和夹轮器,研发一种门式起重机动态液压抗风防滑装置,实现在带电、停电状态下全过程实施制动,制动响应用时短,能满足不同型号起重机抗风防滑需求。通过试验检测,验证了方案可行性与稳定性,已授权实用新型专利。该装置具有较大的推广价值,为相关门式起重机抗风防滑装置的开发设计提供了参考。

机器视觉技术在RTG大车自动纠偏系统中的研究与应用

机器视觉技术,在轮胎式龙门起重机行进过程中,实现了对大车的实时偏移量与偏移角度进行的高精度定位检测,进而实现了预测性大车自动纠偏,提高了大车纠偏控制精度。

起重机悬挂负载系统位置控制实验研究

在起重机工作时,负载围绕吊装线旋转,存在定位困难的问题,为此,以动量轮为执行机构,提出了一种基于角动量守恒定律的悬挂负载系统姿态控制方法。首先,对悬挂负载系统的机理与结构进行了研究,用欧拉角描述法推导出了系统的运动学方程,并基于角动量守恒定律对系统进行了动力学建模;然后,对系统的稳定性进行了研究,采用比例积分与比例微分(PI+PD)混合控制律,实现了对俯仰方向旋转位置的控制目的;并设计了比例微分(PD)控制律,抑制了外部干扰对俯仰方向旋转产生的摇晃;基于MATLAB的Simulink环境对系统进行了风力扰动下的仿真实验;最后,搭建了样机实验平台,进行了实际过程测试,结合测试结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:所设计控制律有效,位置控制角度误差达到10-2量级;解决了负载旋转定位困难的问题,抑制了外部干扰对俯仰方向旋转所产生的摇晃。

基于GNSS-RTK的轮式起重机吊臂旁弯测量系统设计

为了满足对轮式起重机吊臂旁弯的高精度、实时、快速测量的需求,突破现有大型结构件变形测量方法的局限,基于GNSS-RTK定位技术开发了轮式起重机吊臂旁弯测量系统,通过对吊臂根部、基本臂头部、末节臂头部等3个点精准卫星定位,利用各点对水平地面投影围成的三角形,等效计算吊臂的旁弯量。在不同的吊臂载荷下进行了精度测试,试验结果表明:在50 m臂长时,该系统的测量误差约10 mm,验证了系统的准确性。

岸边集装箱起重机侧向载荷下的轮压计算方法

文中在对比FEA有限元轮压和传统算法轮压的基础上,分析了两者的相同点和不同点,指出侧向载荷下的扭转是导致两者差异的原因。以结构门框横梁为切入点,分析了结构内力对轮压的作用,将门框扭转分解为左右侧、海陆侧力偶和集中力矩,将总轮压分解为倾覆力矩轮压与扭转轮压之和,提出了轮压传递系数的概念,从而得到了一种扭转轮压算法模型。另外,结合FEA获得门框不同受力条件下的轮压传递系数,经验证该算法模型与FEA结果符合较好。

一种轮胎式集装箱龙门起重机大车车轮转向力计算方法

在介绍轮胎式集装箱龙门起重机大车车轮转向的机械方案和结构形式基础上,分析其受力情况,提出一种大车车轮转向推力计算方法,该方法已应用于多个轮胎式集装箱龙门起重机大车转向系统的推力计算和设计。

国产化装卸料机大车行走机构可靠性提升的研究与应用

方家山核电机组装卸料机,作为首批国产化设备,在运行期间出现大车行走机构异音问题。论文结合现场实际运行工况,对异音产生的原因进行分析,提出可靠性提升方案。装卸料机大车行走机构车轮轴增加润滑脂通道的设计,解决轴承润滑脂加注问题。同时,论文对新车轮轴强度进行理论计算,利用三维建模和有限元受力分析、验证车轮轴结构的强度。方案已应用至方家山核电机组装卸料机上,成功消除了大车运行的异音问题,方案的可执行性得以验证,提升了行走机构的可靠性。

岸边集装箱起重机轮边制动器不均匀磨损案例研究

轮边制动器是岸边集装箱起重机防风装置的常见形式,在防范阵风灾害方面发挥重要作用。文中对岸边集装箱起重机轮边制动器摩擦片不均匀磨损检验案例进行研究,首先通过厚度测量发现摩擦片外侧磨损量大于内侧;然后对制动过程中摩擦片的运动位置分析,随位弹簧失效导致开闸时制动退距出现偏差;制动闸瓦自身重力引起偏摆,使得制动时摩擦片内、外侧与车轮无法同步接触,造成两侧的制动时间和接触压力不同,最终引起摩擦片磨损不均。对随位弹簧进行断裂失效分析,最终对轮边制动器的检查和维护保养提出建议。

浅析天车车轮啃轨原因及其维修方法

自高棒投产以来至今,精整天车在运行中出现不同程度的啃轨现象的发生。因为车轮啃轨给我们天车维修工作带来很多不便,无形之中加强了我们的劳动强度,所以我们必须找到车轮啃轨的问题根源和及时消除此类现象,让车轮啃轨不再蔓延,那样才能降低我们的劳动强度。本文详细分析了车轮啃轨原因及其维修的方法。

江阴港某通用泊位工艺系统专业化改造

针对江阴港某通用泊位作业能耗高、污染大的问题,进行工艺系统专业化改造研究。根据码头实际作业情况,合理确定改造设计原则,从卸船、装船和堆场作业等方面入手,提出专业化改造方案。卸船采用增设接料皮带机和固定漏斗实现门机连续作业,同时改造门机行走机构,满足水工结构安全要求。装船采用移动式装船机作业,并将尾车后置,减少尾车长度,增加作业范围。堆场采用斗轮堆取料机作业,通过分析进口、出口作业线利用率,优化作业线数,并设置电动三通,实现进出场流程覆盖所有泊位。结果表明,改造后码头通过能力显著提高,粉尘污染减少,运营能耗降低。

双梁桥式起重机动态轮压数据获取及桥架结构瞬态动力学研究

桥式起重机是重要的物料搬运设备。在工作过程中,桥架频繁受到瞬态冲击载荷的作用。以20/5 t的双梁桥式起重机为研究对象,通过机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems,ADAMS)提取小车启动运行阶段的动态轮压数据,并作为输入载荷施加在桥架上,以获取桥架结构的动态响应曲线、变化规律以及最危险位置桥架的应力和变形云图,从而为桥式起重机主梁结构的优化设计提供依据。

煤矿井下综采工作面胶轮式拖缆装置设计与应用

针对煤矿综采工作面四采推进中工作人员登高作业将单轨吊进行拆除和安装过程中存在安全隐患的问题,基于井下现场实际及回采时电缆运动的规律,设计了一种胶轮式托缆装置,并在综采工作面进行了应用。应用结果表明,使用胶轮式托缆装置后,不仅降低了成本投入,提升了综采工作面的标准化水平,避免了繁琐的工序和高空作业,提高了安全系数及生产效率。

带回转吊门机抗倾覆稳定性不足的处理措施

带回转吊的门式启闭机是一种水利水电工程中常见的机械设备,通常采用主起升机构承担对闸门的启闭、安装及检修吊运任务,采用回转吊承担对液压启闭机油缸的安装及检修吊运任务,对所在部位的金属结构设备正常运行发挥着重要作用。回转吊悬伸于门架之外作回转运动,回转吊运行时的整机抗倾覆稳定性是确保门机安全运行的必要条件。某水电站工程1 000 kN/160 kN带回转吊的双向门式启闭机通过在回转吊立柱下方增加支承轮的处理措施,提高了门机的抗倾覆稳定性,成功解决了门机抗倾覆稳定性不足的问题。

面向可适应性的桥式起重机车轮组参数化产品族设计方法

为更好地满足用户对起重机个性化、多样化、柔性化的需求,提出了面向可适应性的起重机车轮组参数化产品族设计方法。首先进行用户需求分析,识别用户的共同需求和差异化需求,然后建立车轮组模型,提取特征参数,通过选取优先数,确定车轮组的系列值,构建车轮组设计结构矩阵。对车轮组参数进行处理运算,构建产品设计关联矩阵,然后对该关联矩阵进行聚类分析,合理识别车轮组系列化设计的主参数,以此完成车轮组参数化产品族设计。

基于VB的ANSYS二次开发在起重机设计中的应用

首先介绍ANSYS二次开发技术,然后提出用VB6.0对ANSYS进行封装,编写APDL命令流,调用ANSYS计算程序,提取计算结果并进行相应判断的二次开发方法,最后成功开发出起重机轮叉有限元分析程序。

基于LS-DYNA的起重机车轮动态接触研究

为研究起重机车轮动态运行时与轨道的接触状况,借用LS-DYNA软件进行轮轨间的接触-碰撞非线性有限元分析。按照我国现行规范要求,建立轮轨有限元分析模型,得到接触区应力分布的等值线图和应力变化时程曲线。结果表明接触区存在渗透,车轮通过轨缝时最大复合应力约为静态接触应力的2.3倍,轮轨间未发生瞬时脱离。