基于自学习的组合式门吊高铁道岔智能铺换多机协同微动控制研究

针对高铁线路道岔铺换过程中存在的施工难度大、效率低、工人劳动程度高以及危险系数大等问题,文章提出了一种多门吊组合式高铁线路道岔智能铺换装备控制方法。其采用组合式门吊异步横移与同步倾斜控制方案分别实现大部件的旋转及纵移功能,并对组合式门吊铺换装备的旋转及纵移作业工况进行了理论数学建模分析;同时,结合组合式多门吊实际施工过程链条的柔性特征,采用自学习算法进行多机协同柔性高精度微动控制。现场作业试验结果表明,采用本文所提控制方法,组合式多门吊的旋转、纵移动作功能运行稳定可靠,运行误差在10 mm以内,满足工程使用要求。

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。

纵横双向移动轨道式门式起重机在多线并行预制场中的应用与研究

随着各种大型起重机械的迅猛发展,工程领域机械化程度越来越高。但大型起重设备不仅费用较高,且轨道式起重设备移动能力均不同程度地受限。在多线并行预制场中实现了轨道式门式起重机的纵横双向移动,在满足生产作业的同时极大地降低了施工成本,提高了机械使用效率和场地利用率。

起吊系统在规则波作用下动态仿真分析

以起重船在海上起吊作业为背景,建立了吊重系统三维非线性运动学模型。分析了吊重系统在规则波作用下的摆动特性。采用数值仿真软件对时域非线性分析进行求解,讨论了波向、波浪频率以及升降速度对吊重摆角和吊索张力的影响。得到的结论可用于吊重系统摆动的预测与控制,可供设计者参考。

起重机升降运动系统自适应Backstepping控制研究

通过分析起重机升降运动系统各组成部分的关联关系,建立了起重机升降运动系统数学模型,从而将电动机的运动状态和负载的运动状态有效地统一起来;以该模型为基础,将负载运动位置作为控制变量,采用自适应Backstepping控制策略设计了一种起重机升降运动系统负载位置控制器。仿真结果表明,该控制器具有较快的响应速度和较小的跟踪误差,能够有效抑制负载突变和参数摄动的影响,具有良好的鲁棒性。

基于负载独立流量分配系统的汽车起重机起幅落钩组合动作优化研究

针对某型汽车起重机起幅落钩组合动作时冲击的现象进行了试验测试和理论分析,并且利用AMESim软件进行了仿真模拟研究。研究表明,如果变量泵排量不在最大状态且卷扬落钩负载压力大于起幅负载压力,由于变幅压力补偿阀芯机械响应滞后,将使变量泵排量增大,从而导致落钩动作加入起幅动作后,引起起幅流量短时间内迅速增加,造成冲击。可以通过改变变幅主阀阀杆的结构,保证起幅的负载压力始终大于卷扬落钩的负载压力,改变冲击形成条件,来消除冲击。最后通过试验证明了该方法的有效性。

起升运动对桥式起重机货物摆动特性的影响规律

为了研究桥式起重机货物摆动规律,寻找抑制货物摆动、精准定位的控制理论和方法,通过建立桥式起重机机构运动和货物摆动的动力学模型,推导起升运动引起货物摆动的变化规律公式,得出如下结论:起升运动使货物摆动成为弱阻尼二阶振荡系统,货物的摆动角度是幅值和频率缓慢变化的周期函数,摆动幅值以指数函数衰减或增加,摆动频率随钢丝绳长度的变化而变化,进一步通过仿真计算分析了起升运动引起的货物摆动特性的变化规律。

重引入丹顶鹤野放初期活动范围及变化规律

动物园是野生动物迁地保护的重要基地,可以为濒危物种重引入项目提供动物来源。2013年11月、12月和2015年1月、3月,在江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区(14只)和黑龙江林甸自然保护区(2只)共释放16只圈养丹顶鹤。利用卫星定位信号发射器(platform transmitter terminals,PTT)和野外直接观察法进行跟踪监测研究。结果显示,释放后1 a内丹顶鹤在野外的存活率在50.00%~68.75%之间;其中9只丹顶鹤放飞后PTT监测时间超过60 d,放飞后的移动距离为(8.95±8.00)km,活动范围(118.14±311.11)km2;4只丹顶鹤的PTT监测时间超过240 d,1只监测时间118 d,这5只个体放飞后的移动距离为(16.69±21.82)km,活动范围(418.67±888.74)km2。丹顶鹤野放初期移动距离和活动范围逐渐增大,放飞后第4个月总体移动距离和活动范围达到最大,野外释放半年以后移动距离和活动范围逐渐减小,趋于稳定。放归年龄小于1岁的幼鹤移动距离和活动范围较大,而年龄大于2岁的个体移动距离和活动范围相对较小,且年龄组间差异极显著(P<0.01)。亲鸟哺育的幼鹤释放后活动能力较大,人工育幼的丹顶鹤则相反,但是差异并不显著(P>0.05)。软释放和硬释放对放飞后活动能力影响不大(P>0.05)。目前为止,野外研究尚未观察到重引入丹顶鹤与野生个体的繁殖配对现象,也未发现放归个体的迁徙行为。

基于ADAMS的自动化立体仓库巷道式堆垛机的动力学建模与仿真

利用ADAMS软件建立了考虑绳索和柔性梁的自动化立体仓库巷道式堆垛机的简化模型。其中,在绳索建模过程中,应用一系列相互作用的点质量来模拟实际绳索的动态特性,解决了ADAMS软件中绳索建模的问题。该模型可以按照指定的速度参数模拟堆垛机的运行情况,并提供运行过程中的各种力学和运动学参数。在此基础上,通过对该模型进行的大量动力学仿真,模拟了载物台沿特定的直线和曲线的合成运动轨迹运动时对堆垛机结构振动的影响。仿真分析结果表明,载物台沿直线合成运动轨迹运动时,可以使堆垛机运行达到效率较高和振动较小的综合效果。

波浪作用下1600t起重船作业能力试验研究

起重船外海作业条件要求比较严苛,其作业窗口条件主要靠经验积累或相关数值仿真计算。以起重能力1600t的起重船为研究对象,采用物理模型试验方法,对起重船吊装和未吊装两种状态下的动态响应进行测试与分析,得到吊装状态下的运动量比未吊装状态时有所减小;对起重船未吊装状态在风浪和涌浪长周期波作用下的运动量进行测试,给出起重船施工作业的波浪条件。有关研究成果可为起重船外海作业特别是涌浪长周期波海域施工作业提供技术参考和支撑。

吊钩奇偶倍率变换的运动过程分析

介绍了动臂变幅起重机所用的一种新型吊钩装置,阐明了它的结构组成和变倍率的原理,在此基础上以一应用实例分析了该吊钩变倍率的运动过程,最后画出了吊钩随钢丝绳变化的运动曲线,为吊钩的动力学分析奠定了理论基础.

港口集装箱起重机虚拟操作训练系统的小车—吊重运动模型研究

给出了在港口集装箱起重机虚拟操作训练系统中小车———吊重的运动模型及加阻尼项后的修正模型,并采用数值计算方法求得了在不同工况下的吊重的摆动,且讨论了控制小车运动时的吊重减摇效果。

无线并车吊运百米钢轨新型桥式起重机

介绍了国内首台吊运百米钢轨桥式起重机的性能参数、结构组成、工作原理、性能特点以及控制系统,着重阐述了该起重机控制特性的先进性,经过合理的、先进的设计技术使得整机性能及结构更趋合理,并使整机成本大幅度降低。

汽车起重机起升机构优化设计软件的研制

本文介绍了适合于各个吨位汽车起重机起升机构的优化设计软件ＨＡＣＯＤ。该软件由优化设计模块、运动仿真模块和用户界面生成模块组成，在优化设计模块中，对减速器分别进行了单目标、多目标和模糊优化设计。

桥吊司机规范操作作业眼动模型分析

为了解桥吊司机操作作业动态视觉行为模式,基于桥吊司机规范操作作业眼动实验,分析操作任务中司机的眼动参数变化,利用时间序列分析模型建立眼睑尺寸-瞳孔尺寸动态数学模型,并验证了模型的稳定性。该模型对分析桥吊操作作业可靠性具有重要意义。

塔式起重机起吊过程中起重臂振动响应分析

塔式起重机在起升时,货物的起升惯性力是导致起重臂振动的主要原因,此振动是起重机疲劳破坏的主要原因。因此,研究塔式起重机起升机构对起重臂的振动影响规律具有重要意义。文中分析了塔式起重机起吊货物的特征,将其简化为悬臂梁,再基于Euler-Bernoulli梁理论建立移动质量—悬臂梁系统振动微分方程,最后仿真分析了起升运动和起重量对起重臂振动的影响规律。仿真结果表明:加速提升货物时,加速度的增大导致起重臂振动的挠度和幅值增大;起升位置距离起重臂根部越远,起重臂振动挠度、幅值和周期越大;起重量越大,起重臂振动挠度、幅值和周期越大。

起重机升降运动系统的建模及仿真研究

目前,对起重机升降系统的研究,基本上将电气系统和机械系统分开研究,或者只是简单的进行链接,很难建立有效、精确的数学模型。针对该问题,分析了起重机升降运动系统各组成部分的关系,建立了起重机升降运动系统机电耦合数学模型,以变量的形式引入了电磁转矩和钢丝绳的弹性系数,避免了单纯从机械系统或电气系统建模而忽略两者之间存在相互影响的缺陷;以负载运动位置作为控制变量,采用基于矢量控制的调速方法对该模型进行了仿真,结果表明,该模型能够较好地反映出起重机升降运动的工作过程。

大吨位移动式桅杆缆索吊的设计与构造

针对吊装拱肋施工的需要，设计和研制了一套大吨位移动式桅杆缆索吊系统，这套缆索吊系统具有跨越和起重能力大、适应性强、塔架横移方便等特点，其吊装重量达到92t，成功地拼装了相距27m的三条拱肋。

门机停车定位的轨迹规划与控制方法研究

针对门机启停过程中出现的冲击、吊索摆动、单环控制停车定位不精确的问题,提出了一种多项式运动轨迹规划配合双闭环的控制系统。分析了五次多项式运动规律,使用遗传算法搜索出最优参数,再使用MATLAB建模仿真验证方案可行性并将其与传统方案进行比较。最后进行了门机定点停车实验,并将仿真结果与实验结果进行对比研究,以验证仿真模型和结果的有效性。由实验结果可知,使用本文方法后,位移、速度跟随性良好,摆幅减小到5°以内,消摆时间减少到7 s左右,停车定位精度在0.04 m左右。停车过程不存在柔性冲击,实验数据基本符合仿真结果。

起重机小车偏斜对轮轨接触状态的影响

利用有限元分析软件Ansys对轮轨系统进行弹塑性静力分析,建立起重机小车在运行中发生偏斜和不发生偏斜两种工况下的有限元模型,研究这两种不同工况下轮轨系统所受应力的分布状态。结果表明,小车运行中发生偏斜时,轮轨承受更大的应力,最大应力区集中分布在小车偏斜方向的半边轨道上,且轮缘与轨道之间发生接触,导致轮轨更易磨损。