Technical Innovation in a Balancing Machine with Microcomputer

This paper discusses a technique for improving the measuring, data processing and displaying systems of an old balancing machine using a microcomputer. A method based on Fourier series expansion of force signal is proposed, which can considerably improve the measurement accuracy.

基于拉格朗日功能平衡法的单轨吊失速保护器触发理论分析

通过假设分步法从机器人学的角度对单轨吊机车失速保护器触发装置进行运动学分析,并对点位进行了详细描述。采用拉格朗日功能平衡法对失速保护器触发机构中的滑动轴位移状况建立了完整的动力学数学模型,通过该模型可以描述在运动过程中的滑动轴位移与运行速度、各部件参数之间的关系。借助Adams软件构建虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得出所需的速度-位移仿真结果图。分析结果表明,滑动轴的位移与运行速度有关,当运行速度到达所设定临界值2 m/s时,滑动轴能够伸出足够长度以满足失速保护工作要求,符合数学模型的预期计算。

考虑岸桥作业的集装箱船配载多目标优化

为进一步提高集装箱码头作业效率,降低船舶在港停留时间,将码头前沿负责装卸作业的岸桥设备纳入集装箱船配载决策考虑范围内,通过降低航线上各港口的岸桥作业不均衡量保证船舶在港作业效率。考虑船舶运输安全性、经济性、适航性等需求,以岸桥作业不均衡量、船舶阻塞箱数量、稳心高度、横倾角和纵倾值为目标,构建集装箱船配载多目标优化模型。为有效求解多目标优化问题,采用灰熵并行分析法改进第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ)。实验结果表明:改进算法在求解性能上优于一般的带精英选择策略的算法,对算例参数设置变化具有较好鲁棒性,可为制订岸桥作业量均衡的集装箱船配载计划提供一定决策支持。

双折臂起重机起吊装置速度控制优化

双折臂起重机起吊装置复合动作协调性小于安全性需求,考虑到阀后补偿较阀前补偿复杂,故采用阀前补偿型负载敏感液压系统控制其起吊装置动作。给出了双折臂起重机起吊装置起吊原理,搭建了其液压系统仿真模型,开展了双折臂起重机复合动作速度仿真。主要分析了不同开度和不同质量下的动臂和伸臂速度动态性能,基于动臂和伸臂液压缸活塞受负载影响明显,在动臂液压缸无杆腔油路增加了平衡阀。通过分析设置了动臂平衡阀开启压力20.5 MPa、先导比0.5、全开压降1.5 MPa,进行了相同开度和质量工况的动臂活塞速度仿真。研究表明:增加平衡阀后,动臂下降速度能限制在与负载质量无关的速度指令范围内。选取某双折臂式起重机为实车测试对象,验证了仿真结论的正确性。据此可在伸臂液压缸进回油路增加平衡阀,解决伸臂液压缸速度受负载的影响问题。该研究对提高双折臂起重机的起吊性能具有一定参考价值。

桥式起重机智能安全监测系统研究与应用

文中针对某重型特机基地部分在用桥式起重机存在的作业人员工作量大、人员需求多、工作效率低等问题,对该基地2号厂区总装车间的4台通用桥式起重机进行了智能安全监测。该系统通过传感器获取各类监测信息,利用STM32F103VET6系列单片机对信息进行采集分析;基于HC12系列无线通信技术构建无线通信网络平台,实现了监测数据的无线传输。通过物联网模块与工业云进行数据交互,以WEB网页端、手机APP端为远程监测平台,实现了通用桥式起重机的实时运行状态监测、故障报警提醒、历史数据记录和存储等功能。该系统具有界面友好、安全可靠、应用广泛、稳定性强等特点,适用于各种类型桥门式起重机的安全监测,具有较强的通用性和实用性。

基于STM32的全自动动平衡机控制系统设计

针对传统动平衡机功能单一、转速与位置控制和显示不灵活,以及特定微控制器无法二次开发的问题,提出以STM32单片机为控制器,结合步进电机、霍尔传感器、AD采集电路、HMI人机界面实现全自动动平衡机控制系统的软硬件设计。由HMI人机界面设置及显示状态参数,控制动平衡机的启停、加减速、转向调节及位置;通过细分设置步进电机驱动器实现被测转子的精确定位;实时显示被测转子转速、转向、驱动脉冲频率。试验证明,该控制系统控制方便,显示直观,工作稳定,测量不同转子灵活准确。

上回转塔式起重机平衡重计算方法

为进一步提高上回转塔式起重机的抗倾覆能力,提高其工作稳定性,保证起重机平衡重设计的精准性,以更好地满足操作需求和工作需要,该文分析上回转塔式起重机平衡重的作用及影响、平衡重计算方法问题及改进,研究上回转塔式起重机的构造,并重点探究科学的上回转塔式起重机平衡重计算方法,以期为相关工作提供一定帮助。

起重机变幅系统能量回收利用系统的特性研究

针对汽车起重机变幅机构下降时平衡阀的流量稳定性较差且系统能耗大的问题,在起重机泵阀协同压力流量复合控制液压系统的基础上,提出一种汽车起重机变幅系统能量回收利用系统。利用蓄能器不断增加平衡阀背压,使平衡阀前后压差稳定,实现压力补偿,使变幅机构下降速度更加平稳,同时回收变幅机构下降时释放的重力势能,并在起升负载时将蓄能器接在泵进口处实现能量再利用。利用AMESim和Simulink软件对系统进行联合仿真,通过仿真结果对能量回收利用系统的平衡阀进行流量特性分析,并与泵阀协同压力流量复合控制液压系统进行能效对比。结果表明:当变幅机构下降时,汽车起重机变幅系统能量回收利用系统的蓄能器压力变化与负载压力变化趋势大致相同,平衡阀前后压差更加稳定,流量控制稳定性提高;在相同流量时,平衡阀阀口开度变大,并在实现过补偿功能时,平衡阀主阀口开度关小率降低,从而节流损失减少;在起升负载时,泵进出口压差减小,从而降低原动机的输出扭矩。起重机变幅系统能量回收利用系统的能量回收率为17.6%,能量再利用率为86.6%,此系统的能量回收利用率为15.2%,达到了能量回收利用的目的。

塔式起重机智能化配平控制技术研究

为了解决塔式起重机采用固定配重所存在的力矩不平衡性突出、控制稳定性差的不足,提出了一种新的塔式起重机智能配平控制技术。以拉压传感器为基础,通过对起重机两端力矩偏差的测定,利用模糊PID控制的方式实现对配重块位置的灵活调整。实际应用结果表明:新的控制技术能够在0.29 s内实现快速响应,动态配平力矩差仅0.038 N·m,比优化前降低了94.6%,极大地提升了塔式起重机的运行稳定性和可靠性。

基于DSP的主动式波浪补偿起重机控制系统设计

设计了一种基于DSP(Digital Signal Processing)的主动式波浪补偿起重机的控制系统,分析了系统的工作原理与功能要求,研究了DSP控制核心及其外围接口,完成了前向通道设计ZRS-422串行通信人机接口设计、后向通道设计以及整个DSP控制系统软件设计,并采用Matlab进行了系统仿真。将该控制系统成功应用于主动式波浪补偿系统缩比样机,实验表明样机的主动补偿性能良好,工作稳定可靠。

基于AT89C52单片机的起重机力矩限制器

力矩限制器能够保证起重机更安全、可靠地工作,避免超载事故的发生。介绍了一种以AT89C52单片机为核心的起重机力矩限制器的工作原理、硬件电路组成及软件设计方法。系统中的V/I转换电路可以有效提高微弱电压信号在恶劣工作环境中进行远距离传输的抗干扰性,提高了系统的精度和可靠性。该力矩限制器硬件结构简单,安全可靠,具有过载保护、报警制动、参数设置、实时显示并记录多个工作参数的功能,是一种可靠的起重机安全保护装置。

组合称包装机分布式控制系统的总体设计

简要介绍了组合称的原理,为了提高组合称包装机的定量的速度和精度,针对一个具体的包装机设计了一个分布式控制系统。该系统以IPC为上位机,单片机、PLC为下位机,与称重传感器相连,具有数据采集的功能,同时具有控制加料、信息显示和故障诊断等的功能。该控制系统在组合称包装机上具有较大的推广价值和一定的实效性。

平衡阀对起重机起升系统抖动现象的影响因素

介绍了某型液压起重机起升系统的工作原理,利用AMESim软件建立了该系统的仿真模型,通过模型仿真找出了平衡阀对起重机起升系统抖动现象的影响原因,并提出改善起升系统抖动现象的措施.

塔式起重机不平衡力矩控制方法的探讨

不平衡力矩的存在，给塔式起重机的设计带来不便，也增加了制造成本。本文就塔式起重机不平衡力矩的产生与控制进行探讨，得到了有益的启示。

向海自然保护区鹤类生境优化的水量调控

在基于向海自然保护区湿地水位达到 16 5m ,鹤类可选择生境面积最大这一研究结果的基础上 ,利用区域水量平衡原理 ,计算了为维持这块鹤类生境面积的健康存在 ,需要从对向海自然保护区起重要水源调控功能的向海水库调出的水量 ,并根据研究区的实际条件 ,提出了研究区湿地生境安全的用水保障措施。

电子天平的研究与设计

为解决因微弱信号放大而影响电子天平精度的问题,采用了高精度的A/D转换芯片ADS1230,即省去了设计模拟放大电路的麻烦,又解决了由放大环节带来的失调电压和温漂等问题。简要论述了电阻应变式称重传感器的工作原理、芯片ADS1230的特性及其应用电路的设计。进而以AVR-mega16单片机为核心设计了一款电子天平,并阐述了系统硬件电路的设计方法。经实验验证该系统的精度可达0.05 g,且具有称量快捷、数据准确稳定等特点。

人体平衡机能检测分析系统的设计与实现

对人体平衡机能的检测和分析是判断人体是否有平衡机能障碍疾病和其平衡障碍程度的重要依据。本文设计了功能齐全、性能优良的人体平衡机能分析检测系统 ,提出了系统软件和硬件的实现方案 ,研制了该系统的样机 ,并进行了初步的临床应用。应用结果表明 ,该系统可以对人体平衡机能进行准确检测和定量分析 ,并可以帮助患者进行康复训练 。

应用连杆机构实现起重机平衡重自适应调节

首次提出起重机平衡重自适应调节的概念,并给出应用连杆机构实现起重机平衡重自适应调节的设计方案,分析了铰链四杆调节机构尺度设计方法,并对结构设计提出建议。通过实例设计分析,应用本方法可减小不平衡力矩峰值,并消除了不平衡力矩的波动现象,较好地改善了起重机受力,使起重机设计更合理,工作更安全。

基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统研究

为解决中小规模温室大棚的滴灌问题,设计出一套由作物蒸散量模型计算作物灌溉量的智能化滴灌控制系统。系统采用温湿度传感器测量不同高度上的温湿度差,利用波文比-能量平衡法计算出作物的蒸散量,并将蒸散量换算为灌溉量,通过单片机设定程序控制电磁阀的开关时间即控制灌溉量多少。对比试验证明,该方法方便、可靠,可应用于温室大棚的精确灌溉。

天车机器人设计

为实现天车调运的自动化、机器人化,设计了实验室环境中的天车机器人。天车机器人的大车通过齿轮机构驱动,小车通过丝杠机构驱动,实现大车、小车及吊钩的3个坐标方向的运动;下位机采用单片机控制系统,通过电机驱动器实现对不同电机的控制,并通过蓝牙与上位机进行控制指令的通信;天车机器人视觉系统采用平行双目立体视觉结构,经标定后实现对目标物的视觉定位、测量等功能。实验结果表明:标定后的天车视觉系统校正精度高、目标定位准确,为进一步研究立体视觉匹配及深度信息测量打下了基础。