门式起重机主梁蚀坑-裂纹模型应力强度因子研究

造船门式起重机长期服役在沿海的潮湿盐雾环境中,主梁多处受腐蚀疲劳形成了蚀坑,影响了结构强度.腐蚀疲劳裂纹成核是一个局部损伤演化的过程,应力强度因子准则是判定蚀坑处萌生裂纹的临界条件之一.在门式起重机有限元模型的基础上建立了蚀坑-裂纹模型,并使用ANSYS软件对复杂边界条件下应力强度因子进行了仿真计算.结果显示,预制裂纹深度和蚀坑深径比影响了应力强度因子的取值,随着蚀坑深径比的增大,蚀坑-裂纹模型的应力强度因子明显增大.应力集中现象可能是引起裂纹萌生的主要因素,蚀坑半径的变化对应力强度因子的影响并不明显.根据半椭球点蚀假设,提出了蚀坑处应力强度因子与应力集中系数的关系式,发现蚀坑对应力强度因子的影响与应力集中系数正相关;随着蚀坑深径比的增大,裂纹萌生位置会随着应力集中位置的变化而变化.

基于无基准动态位移监测的江苏某高桩码头变位特征与安全预警

高桩码头服役环境复杂,船舶与门机等可变荷载作用下结构变位安全问题突出。然而,高桩码头通常不具备参照基准,且在离岸严苛条件下服役是常态,动态位移监测成为挑战。采用码头无基准动态位移监测技术,对江苏某高桩码头进行实时位移监测。详细分析门机作业和船舶撞击条件下码头位移响应规律,基于码头适用性、安全性提出该码头的两级预警指标。结合数值仿真计算,提出该码头不同吨级船舶靠泊建议。研究表明:门机的作业位置是影响码头位移响应大小的直接因素。码头第一结构段在船舶撞击作用下,因引桥等边界条件的影响,导致A_(2)监测点的位移响应在X、Y方向上均较大。一级预警指标由码头主要荷载作用组合的最大值推算,位移响应值为15.39 mm。二级预警指标由混凝土抗拉极限应力值为评判标准,位移响应值为19.14 mm。相应地,1万吨级船舶靠泊时法向速度不应超过0.19 m/s, 5 000吨级船舶靠泊时法向速度不应超过0.22 m/s。

集装箱堆场门式起重机双机联合风阻特性研究

集装箱堆场门式起重机往往沿着结构行走轨迹方向并排布置,且两机间隔较小。这种排布方式可能为门式起重机互相折减风力系数提供机会。为了研究集装箱堆场门式起重机风力系数折减规律,开展了集装箱堆场门式起重机双机联合风阻特性的数值研究。首先利用CFD方法,研究了门式起重机在各风向角下的风力系数变化,得到了对门式起重机最不利的风向为(30~45)°风向的结论;然后针对风场中两台并排放置门式起重机多间距下各风向风力系数开展了数值模拟研究,研究了各风向风力系数随距离变化规律,并给出了两门式起重机风力折减系数表。数值研究结果表明:为了使风力系数综合折减效果最好,门式起重机应当尽可能保持最小的间距,尤其是在支腿间距为5m时,正面迎风工况下前后机风力系数分别折减至93%和42%;而针对最危险的风向也可以至少分别折减至96%、93%和97%、92%。研究的结论可为港口集装箱堆场门式起重机的防风措施设计提供参考。

门座起重机自动化装卸技术应用探讨

根据门座起重机作业实际工况,结合激光扫描技术、仿真处理技术、差分定位技术、视频融合技术,阐述门座起重机自动化、远程化作业关键技术,实现散货码头的门座起重机自动化装卸作业,为泊位级自动化装卸技术的实现奠定基础。

自动化门座起重机在散货码头中的应用

传统门座起重机司机是在司机室进行操作,操作司机存在环境观察不到位、精神不集中、起吊过快、起升高度不足等方面问题,且司机劳动强大,工作环境较为恶劣,容易造成一定程度的职业损伤。实现自动化作业后能够极大的减少装卸过程中人工的参与,有效防止了人为因素造成的生产事故,大大提高了生产作业的安全性,减少了事故所带来的经济损失及社会影响。

门式起重机主梁挠度双目摄影测量的标定方法研究

针对现有门式起重机主梁挠度测量方法存在操作复杂、不够安全、停机检测时间长和精度不稳定等问题,文章提出一种基于双目摄影测量的主梁挠度快速、安全与精准测量方法。相机标定是双目摄影测量精度的最重要影响之一,在传统灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO)中引入余弦函数收敛因子以提升算法的全局和局部搜索能力,并使用基于欧式距离的比例权重策略加快算法收敛速度,获得改进灰狼算法(improved grey wolf optimizer,IGWO)。将改进算法应用于双目相机的标定参数寻优中,获得最优标定值。通过仿真与现场试验进行验证,结果表明:该方法标定精确且快速,挠度检测误差在1%以内,满足门式起重机挠度的工程测量要求。

港口门座起重机智能集中润滑系统设计

港口门座起重机在装卸船作业过程中回转、变幅、起升机构紧密配合,运动铰点数量多。针对传统集中润滑系统无法定时、定量、定点供给油脂及无法检测油路堵塞等缺点,给出一种基于主动管理的智能集中润滑设计方案,可从设计源头上规避传统管理方法的低效率,实现设备的高效运转。

带斗门座起重机移动卸料漏斗的优化

在散货设备中,卸料系统的简化设计有着巨大的优化空间,带斗门座起重机是一种常见的散货卸料设备,常规带斗门座起重机卸料漏斗前后移动时,需要安装在防止漏斗倾覆的支撑梁结构上,导致整机结构质量大,增大了对码头的载荷;支撑梁安装尺寸大,影响码头现场作业范围;整机安装复杂,安装周期长,成本居高不下;设计形式繁琐,后期维修保养工作量大、成本高。文中通过对卸料系统漏斗外形的变化以及异形漏斗结构的校核,确定了异形漏斗的设计的方案,补偿了部分漏斗前后移动的距离,从而优化了前后伸缩移动的结构形式,前后伸缩驱动机构的计算优化,取消了常规漏斗的伸缩支撑梁。给出修改后的卸料漏斗安装方案,大大降低了安装成本和安装周期。采用此移动卸料漏斗的带斗门座起重机具有自重轻、安装方便、维护保养工作量少等优点。

一种基于RFID技术的精密纠偏系统

针对某码头门式起重机纠偏系统的检测计算误差较大问题,通过将射频识别(RFID)技术整合到门式起重机的精密纠偏系统中,提高系统的纠偏精度和可靠性;通过预警和报警机制提供及时反馈,减少因设备故障导致的停机时间,提高生产效率,降低维护成本。

基于重量传感器信号采集的门座起重机恒功率调速系统

为提高门座起重机工作效率,降低工作能耗,优化设计一种基于重量传感器信号采集的门座起重机恒功率调速系统,将重量传感器模拟量信号送入PLC进行计算处理,将重量信号转换成对应速度信号后送入变频器,实现不同负载输出不同速度的恒功率调速功能。

大跨度门式起重机在受限空间宽大基坑中的改造与应用

门式起重机因其结构合理、安全可靠、稳定性好、适应性强等优点,在很多深基坑工程被广泛应用。结合在城市交通繁忙路段宽大深基坑工程施工的实例,针对基坑施工时面临的周边环境复杂、实施空间狭小、吊装作业量大等问题,提出两种垂直运输方式,经方案综合比选,深基坑垂直运输设备采用跨度62m的大跨度门式起重机。通过门式起重机的改造设计、荷载分析及受力验算,结果均满足要求,经现场安装与使用,提出总结了安装和使用过程中的控制要点,为后续类似受限空间工程设计采用门式起重机作为垂直运输设备,提供了一定的借鉴。

门座起重机臂架三维裂纹分析与处理

某门座起重机臂架变截面位置,在翼缘板与腹板出现三维裂纹案例,裂纹相交于翼缘板与腹板连接焊缝处,影响设备的安全使用。根据现场勘查结果,结合理论计算、相关检测数据及使用情况,分析裂纹产生原因,制定修复方案,阻止裂纹扩散并恢复设备安全使用。

门座起重机回转机构问题探讨

为解决门座起重机的回转机构定位环磨损以及由此引起的异响问题,从回转机构的设计与控制、减速机与定位环的公差配合、粗糙度、定位环板厚、启制动操作等方面对回转机构进行研究,并结合实际给出了解决方案,可为产品的设计、优化和维保提供技术参考。

基于VR的门座起重机实训平台开发

为解决门座起重机操作者培训工作中培训方式单一、难以实现理论和实践相结合的问题,开发一款基于VR技术的门座起重机实训平台。该平台驾驶控制终端选用设备原件还原真实环境,具有3种吊装货物和3种典型船型供学员选择操作,可使学员在高度仿真的VR环境中进行起重机操作技能的学习和训练。该平台具有训练和考核2种模式,可让学员在同一台设备上完成学习和考试,提高培训效率。

门座起重机回转支承故障预防措施

回转支承是门座起重机的核心部件,其故障会直接导致门座起重机无法作业。从回转支承安装、回转支承检查2个方面,探讨了应对回转支承可能发生的故障所采取的预防措施。

浅谈单梁式门式起重机拆除优化

主要针对传统的单梁式门式起重机拆除的一种新型技术,利用门式起重机自身连接特点,结合一个新型滚轮组与连接销轴,将门式起重机主梁与支腿整体起吊,使其呈“八字型”下降,大幅降低拆除作业中的高空作业时长。

基于门机-多料斗-气垫输送机的散粮卸船智能化系统关键技术

针对散粮码头装卸作业过程中匹配最佳效率问题,开发基于门机-多料斗-气垫输送机的散粮卸船智能化系统,建立了数字化料斗和门座起重机多目标智能调度模型,可实现料斗智能检测、自主喂料、卸船智能调度作业。该系统可为船方和港方提供卸船过程动态数据监测和生产组织决策,实时、准确、高效配置生产作业资源。

抓斗门座起重机关键技术研究与应用

随着自动化、智能化控制技术的快速发展,广泛应用于港口码头的抓斗门座起重机的自动化研究与应用成为很多港口企业、高校及科研院所的关注热点。文中以抓斗门座起重机为研究对象,重点叙述了基于GNSS高精度冗余控制定位系统、高精度智能三维扫描技术、抓斗智能防摇技术、甩斗及掏舱作业技术、多机安全防撞系统、多机协同作业技术、自动化综合安防系统、基于HMI系统的远程操作平台、门座起重机智能运维技术、自动化门座起重机标准化等关键技术,实现了抓斗门座起重机自动化,改变了司机的传统作业模式,减轻了司机工作强度,提升了抓斗门座起重机装卸作业本质安全水平。

桥、门式起重机起升高度限位器的配置

本文比较系统地举例说明了多种常见的起重机械起升高度限位器的形式和工作原理,提出了桥、门式起重机安装(加装)起升高度限位器的选配建议,以加深对国家市场监管总局办公厅16号文的理解,保障起重机械安全运行。

基于改进抛射弹丸算法的门式起重机主梁优化

桁架结构是门式起重机中最为常见的结构,具有轻盈、跨度大、用钢量省、受力体系简单等诸多优点。由于桁架结构非线性约束较多,通常无法快速高精度的获得最优解。为加快桁架结构的求解速度,提出一种基于考虑空气阻力的自适应线性权重系数策略对抛射弹丸算法进行改进。选取10杆平面桁架结构和25杆空间桁架结构对改进的抛射弹丸算法进行性能验证,结果表明,改进抛射弹丸算法的收敛速度相对于传统优化算法具有良好的竞争力。运用改进的抛射弹丸算法对门式起重机主梁进行轻量化优化,优化结果表明,主梁的质量由初始设计的34861.81 kg优化成2968.82 kg,降低的幅度为14.84%,主梁挠度由初始设计的2.57×10-3m优化成2.31×10-3m,降低幅度为10.12%。通过对桁架结构的优化结果分析,改进的抛射弹丸算法可以作为一种高效的优化算法进行求解工程优化问题。