Structure Analysis and Control Optimization on High Speed Lift Platform

Dynamic analysis of scissor hydraulic lift platform has been performed to invest/gate the key factors which determine size and shape of the platfolan. By using MATLAB, the position of hydraulic cylinder has been optimized to reduce jacking force of piston and the whole system. Thus structure deformation decreases which is beneficial to control accuracy. Additionally, a new proportion integration differentiation （PID） control mode based on BP neural network has been developed to improve the stability and accuracy for the pasitio^L control in this system. Compared with existing PID tuning meth~~ls and fuzzy self-adjusted PID controllers, the proposed back propagation （BP） based PID controller can achieve better performance for a wide range of complex processes and realize self-tuning of parameters. It was confirmed that the performance of the lift platform regarding the force variation and position accuracy was greatly enhanced by optimizing of the system both in structure and control. Considerable economic benefit can also be achieved thrangh the application of this intelligent PID system.

果园采摘升降平台设计

为解决果园机械化采摘过程中费时费力、可达性差等问题,设计了一款高度和行距可调的果园采摘平台,以适应不同果园地形的采摘作业。整机采用履带式底盘,并搭载可调式升降平台,选用ZGL-E100×1200型液压缸为其提供升降动力,并通过输送装置完成水果的运输和收集。采用SolidWorks软件完成整机及零部件的结构设计和三维建模,联合ANSYS Workbench软件对部分零部件进行仿真模拟。有限元分析结果表明,垂直输送轴与水平输送轴强度、升降平台机架均符合设计要求,通过模态分析得出升降平台在作业过程中稳定性较好。

考虑SSI效应的升降作业平台惯容减振优化设计

升降作业平台在野外工地、河滩等环境中高空作业时,其支腿底盘的明置基础与软土地基会发生动力相互作用,从而改变作业平台系统的动力特性。提出了考虑土与结构相互作用效应下的含3种不同惯容减振系统(SIS,SPIS-1,SPIS-2)的升降作业平台动力学模型,推导了作业平台在简谐激励下的振幅放大因子以及在随机激励下的响应均方值的解析表达式。利用遗传算法分别求解了位于中硬土、中软土以及软弱土3种地基表面的作业平台在H_(∞)和H_(2)优化准则下,惯容减振系统的最优设计刚度比和阻尼比。对最优状态下的各减振系统进行减振效果分析,结果表明:SPIS-2减振系统效果最佳,不仅最大程度地抑制了升降作业平台的共振效应,而且更有效地拓宽频带范围;SSI效应可以降低简谐激励下作业平台的位移振幅放大因子和随机激励下作业平台绝对位移的均方值;SSI效应对简谐激励和随机激励下惯容减振系统的最优设计参数影响很小,因此针对3种惯容减振系统位于不同地基表面下的最优设计参数拟合出经验公式,为升降作业平台的研发和减振设计奠定了理论基础。

液压调平举升平台虚拟拆装系统研究

在维修和培训过程中,机电产品的虚拟拆装系统可以降低对硬件设备的依赖,能够减少设备的损耗。通过研究液压调平举升平台的VR(Virtual Reality)拆装系统,分析其结构组成和工作原理,基于Unity3D开发环境,编写交互脚本,以HTC Vive Pro2.0作为交互设备,完成了三维模型的构建与处理、虚拟场景的设计、碰撞检测、拆装序列规划、交互功能的设计、用户界面的设计以及拆装功能的设计,开发出沉浸式人机交互的虚拟拆装系统,实现场景漫游、结构认知、拆装引导和虚拟拆装训练等功能。实验结果表明:所开发的虚拟拆装系统沉浸性良好,交互方便,虚拟拆装训练效率高。

海洋平台潜海水电机绝缘失效解决方法探讨

针对目前国产电动海水提升泵电机绝缘失效率高、质量不够稳定的问题,结合实际案例,通过温度场仿真分析等方法,得出潜海水电机绝缘失效的主要原因包括绕组线选型缺陷、内部散热不足、密封性能差和缺少温度监控。针对上诉原因,逐条提出可行的改进方法,提高电动潜海水泵的产品质量。

果园作业平台关键技术研究进展

果园机械化是提升生产效率、增加果农经济收入的重要手段。总结国内外果园作业平台关键技术研究进展,分析作业平台最新的研究成果,对比不同类型底盘结构之间的性能差异,概括常见作业平台升降机构、自动调平机构的类型与特点以及安全与稳定性方面的研究进展,探讨无人驾驶技术在作业平台中的应用情况并阐述常见路径规划技术路线。指出果园机械化发展存在配套设施不完善以至平台扩展性差、智能化程度低等问题,并提出果园作业平台应向着适应性强、底盘专用化、整机高度智能化、调平精度高等发展建议。

基于重载荷大跨度桁架机器人的电力物资智能搬运系统研究

随着国家电网“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标的提出,电力物资仓储逐步向数字化、智能化方向迈进。针对重型电力物资仓储的核心环节——智能搬运,提出一套桁架机器人配合AGV及顶升平台的智能搬运解决方案。分析在重载荷、大跨度、外形各异等复杂工况条件下,如何实现高安全性、高精度、高效率的搬运;分析桁架机器人与AGV及顶升平台之间的协同工作,以及如何在重载荷下实现双顶升平台的高精度同步控制;提出采取RFID技术实现智能搬运过程的自动数据采集。

设施农业履带电动作业平台设计与试验

针对设施多元生态立体种植模式对机械化的作业需求,结合该新型种植模式的农艺参数,研制履带式电动作业平台。阐述整机结构与工作原理,对履带动力底盘、液压升降平台等关键部件进行结构设计与动力参数计算,并开发驱动控制系统。对电动作业平台进行行驶速度、续航能力和最小通过圆试验。试验结果表明:电动作业平台达到额定载重200 kg的设计要求;慢速挡平均行驶速度为0.40 m/s,快速挡平均行驶速度为0.98 m/s;100 kg负载下作业续航时间可达4.69 h,锂电池供电稳定;最小通过圆直径为1.54 m,可实现设施多元生态立体种植机械化物资搬运和辅助登高作业。

音圈电机直驱气浮升降平台的设计及其性能测试

在半导体的精密加工与精密测量中,针对一些光路限制、加工设备固定的情况下,设计了一种音圈电机直驱的气浮升降平台,承载起工件进行精密定位。平台的驱动元件采用两个高精度、高频率、无摩擦的音圈电机进行驱动,平衡元件采用了低摩擦气浮气缸进行平衡运动部件的重力,导向元件采用了多孔式节流的环绕式气体静压导轨进行导向,同时反馈元件采用高精度光栅尺作为实时反馈装置。对气体静压导轨进行了气体理论分析,用Ansys仿真软件进行导轨承载力和刚度的仿真,并结合实验进行验证仿真分析。考虑到两个音圈电机驱动时的机械耦合作用,采用了主令并行交叉耦合控制算法,来对升降平台进行精密控制。最后对升降平台的定位精度、俯仰误差、偏摆误差、直线度进行了性能测试,证明了该升降平台具备了精密加工与精密测量的能力。

高速重载大行程运动升降平台设计及实现

[目的]为满足恶劣海况下舰船的大幅运动模拟需求,开展高速、重载、大行程运动升降平台的研发工作。[方法]针对运动平台的重载、高速及变参数特点,基于Adams仿真平台对采用重量平衡、4钢缆同步伺服驱动的高速升降平台进行动力学仿真分析,提出一种基于模糊PID控制的多电机同步驱动控制系统,并基于控制特性相似原理研制了1∶14的缩比高速升降平台。[结果]通过平台的响应特性试验,验证了控制系统具有同步性强、控制精度高的优点,运动平台可以良好地模拟恶劣海况下舰船的升沉运动。[结论]所设计的重量平衡、4钢缆同步伺服驱动的高速升降平台可填补舰船大幅升沉运动模拟领域的空白,并对类似运动模拟器的研发具有参考意义。

钢结构雨棚及行人天桥综合吊装技术及施工质量控制

温州北站是由既有甬台温铁路永嘉站改建而成,站台雨棚和行人天桥钢结构的施工受既有线的影响,施工和管理难度大。结合该站钢结构雨棚与行人天桥的施工实践,文中探讨了既有铁路大跨度钢结构桁架的综合吊装技术及施工质量控制要点,验算了站台雨棚和天桥吊装工况。通过该施工技术,成功解决了钢结构施工与既有运营线相互影响的问题。

防坠性工具式卸料平台在高层建筑中的应用研究

以济南中央商务区4–14地块项目1号主楼施工为研究对象,提出一种防坠性工具式卸料平台,分析其工艺原理,并给出相应的设计和施工方法,研究其工程应用效果。研究结果表明,防坠性工具式卸料平台可以有效地解决超高层建筑卸料平台的搭设问题,平台安装一次到位,通过动力装置沿预设轨道,与附着式升降脚手架随层爬升,无需进行拆装,在保证了施工进度的同时兼顾安全性,大幅提高了施工效率,减少了操作时间,较传统卸料平台可节约成本22700元,节约工期约60d,达到了降本增效的目的。

双剪式升降平台的结构仿真分析与优化

双剪式升降平台是工业承载的重要机械设备。但在使用过程中,存在应力集中的情况,导致强度不符合使用要求,且制造成本较高。因此,基于双剪式升降平台,利用SolidWorks软件建立三维模型,并在Hypermesh与Abaqus中对其强度进行有限元分析与优化。分析表明,主要承力部件的强度均可靠,但轴套存在局部应力集中,强度不符合要求。通过优化,降低了整体应力,并提高了轴套的强度,有效避免了轴套的应力集中,增加了安全系数,同时降低了双剪式升降平台的成本。

轨道式升降采摘车的控制系统设计

针对果蔬的采摘和运输机械化程度较低的问题,对轨道式升降采摘车的控制系统进行了设计。采摘车的主要组成包括控制系统、液压系统、动力系统、升降系统、采摘系统和行走系统。在升降平台作业时,可能存在升降平台侧翻或者铰架受力过大的问题,为了保证作业安全,对升降平台的底盘和铰架进行了受力分析和尺寸结构设计。为验证该轨道式升降采摘车的性能,对其进行了行走试验和升降试验,结果表明:采摘车通过性良好,且可以满足采摘车对升降高度的精度要求。

车载升降式光电云台共振抑制方法研究

为避免视场遮挡,光电云台通常置于升降式桅杆顶端,桅杆的结构刚度将直接影响云台伺服系统的刚度,继而影响云台动态性能。实际使用时发现,由于桅杆刚度不足导致云台在方位向转动过程中极易发生共振,引起云台工作不稳定。针对该问题文中先后引入巴特沃斯低通滤波器、陷波滤波器和线性自抗扰控制方式对升降式光电云台共振现象进行抑制,通过对比三种方式的优缺点发现采用线性自抗扰控制方式具有响应速度快、共振抑制效果好、鲁棒性好的优点,适宜应用于升降式光电云台控制系统。

单元式整体提升集成平台模架装备技术研究

温州市瓯海区南单元D区西片地块项目主楼高339m,采用了单元式整体提升集成平台模架施工,该套模架装备利用导轨立柱承重,油缸相互交替顶升,以往项目通常应用于覆盖整个核心筒。该工程主楼核心筒可利用面积较小,为提高单元式整体提升集成平台模架的施工效率及安全系数,将其小型化并集成超长液压布料机。小型化的模架装备用钢量低,有效降低了施工成本;下挂筒架作为操作平台保证了电梯井道墙体的施工安全;集成的液压布料机随平台同步爬升,避免了传统布料机每次浇筑需利用塔吊上下驳运的缺点;此套模架装备提高施工效率,施工安全系数高,提高了我国超高层施工中施工装备的技术水平。

基于RBF-PID的无障碍升降平台调速控制策略

为了提高无障碍升降平台的调速精度,提出一种基于RBF神经网络的PID自学习控制策略。建立了电机调速系统的传递函数模型,采用牛顿-欧拉法建立了圆环链传动的动力学模型,在此基础上,设计了一种基于RBF神经网络PID控制器的无障碍升降平台调速控制策略。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明,在升降平台空载的运行状态下,RBF神经网络PID控制的跟踪性能相对于传统PID控制而言,最大跟踪误差下降了67.34%,并且优化后的RBF神经网络PID克服了传统PID不能自适应整定参数的缺点,能够实现快速收敛。

连续复合管缆投捞式人工举升技术研究

海上无修井机平台依赖钻井船修井,费用高、时效慢,现有非常规作业技术对平台条件要求高,难以推广。为此,开展了连续复合管缆投捞式人工举升技术研究和应用。针对复杂井况和无修井机平台特点,对管柱和井下工具结构进行了优化设计,通过管缆选型计算和电泵扬程拟合,在南海西部涠洲11-1A平台A21H1井进行了先导性应用。研究结果表明:连续复合管缆投捞式人工举升工艺优化了管柱结构,取消湿接头设计,增设液控滑套,生产期间可实现换层;采用特质动力电缆集成的连续复合管缆强度大,防腐能力增强,大大降低了作业风险;完成了在A21H1井的不压井作业,目前该井投产后日增油60 m^(3)。研究结果可为海上油田无修井机平台的修井作业提供技术支撑。

单元式整体提升集成平台模架技术研发与应用研究

创新研发了单元式整体提升集成平台模架技术,采用标准化、装配化、轻量化、小型化、模块化设计,充分利用电梯井道结构将承力的筒架支撑系统尽可能布置在电梯井道无楼板结构内,形成类似于板凳状的筒架支腿形式受力,使尽量多的水平结构同时施工。可集成混凝土布料机、施工电梯、内爬塔吊爬升钢梁系统等设备于一体,满足了核心筒结构灵活高效施工需求,为塔吊筒内结构施工提供了操作平台,实现了内爬塔吊爬升钢梁系统与单元式集成平台一体化高效建造。该技术已成功应用于超高层项目中,提高了施工效率,大幅度降低了成本,社会与经济效益显著。

附着式升降防护平台避让装置设计与应用

为解决现有附着式升降防护平台在施工流水作业时存在干涉问题,提出一种带有避让装置的新型附着式升降防护平台,平台底部桁架采用“吊桥式”结构,并分析此结构的技术难点,提出技术创新点及施工要点。为验证空间桁架结构的安全性能,采用理论计算、有限元分析和试验检验互为校核验证底部桁架结构的强度与挠度。挠度计算值与挠度试验值误差均在15%以内,且在最大施工荷载下的最大挠度值小于10mm,误差值与挠度最大值均符合现行国家规范要求。计算结果表明该避让装置可有效解决防护平台在升降过程中与其他器械及局部凸出结构产生干涉的问题,保障施工安全,提高施工效率。