船用起重机机械的减摇控制方法

为了降低船用起重机的摇晃度,进行减摇控制,提出基于稳态反馈补偿调节的船用起重机机械的减摇控制方法,构建船用起重机机械的减摇控制约束参量模型,以摇摆幅值、转动力矩、惯性力矩等为反馈调节参数,进行起重机机械的减摇稳态误差补偿控制,结合Lyapunov稳定性原理,引入后置积分项进行减摇控制器末端位姿修正,较低摇摆幅度,实现摇摆的实时误差补偿。仿真结果表明,采用该方法进行船用起重机机械的减摇控制,摇摆幅值得到有效控制,姿态稳定性较好。     

船用起重机伸缩套管减摇装置原理和实验

针对船用起重机在海上作业过程中,由于悬挂重物的钢丝绳属于柔性件,加上风、浪等海洋环境载荷的影响,使得负载产生摆动。基于起重机海上作业时吊物的摇摆,设计开发了一种新型船用起重机伸缩套管减摇装置,利用套管的刚性约束来减小吊索的摇摆幅度,利用万向力矩结构减轻套管的受力,套管通过万向力矩运动时,依靠弹簧阻尼来存储释放能量,减少吊重的摆幅。介绍了伸缩套管装置的结构和原理,建立船、起重机、伸缩套管的数学模型,并利用Adams建立仿真模型进行运动学分析,得出伸缩套管装置具有明显的减摇效果,同时通过搭建实验平台进行实际实验,验证了伸缩套管装置在实际应用中的也具有显著的减摇效果。     

舰船摇摆下舰载火箭弹初始扰动可能域研究

舰船摇摆产生的过载将对舰载火箭弹的初始扰动产生影响。初始扰动是影响舰载火箭弹密集度水平的主要因素,但却无法由现有的试验水平测得。本文采用有限幅值随机激励仿真的方法,同时考虑舰船的横摇和纵摇运动,得到了不同安装位置下舰船摇摆引起的初始扰动可能域。仿真结果表明,横摇对初始扰动的影响大于纵摇对初始扰动的影响,但二者引起的初始扰动量级相同,因此对安装位置不在舰船横轴或纵轴上的舰载火箭弹的初始扰动进行计算时必须考虑舰船的纵摇运动。     

船用起重机减摇装置设计

针对船用起重机的吊重摇摆抑制问题,设计一种船用起重机吊盘减摇装置,利用2根恒张力减摇索和主吊索在吊盘处形成相对稳定的力的三角形,同时吊盘将减小吊绳及吊重的摆幅。建立吊重在有无吊盘下的运动学方程,在Matlab/Simulink软件中对模型进行仿真分析,对比分析在船舶不同的横、纵摇运动角度下有无减摇装置时吊重的摇摆,结果表明,有吊盘的情况下,吊重的摆角可减小70%左右,通过搭建试验平台进行试验,得到有吊盘时,吊重的摆角可减小60.7%左右,验证了减摇装置的有效性。     

基于Ansys静力学仿真的起重机减摇臂结构设计

船舶起重机在货物吊装过程中受到船舶运动、风载等因素的影响可能会发生摆动,影响作业效率和安全性,起重机减摇臂结构的主要功能是提高起重机主体的强度,降低起重机吊臂的摇摆。本文的研究方向是对船舶起重机的静力学特性进行分析,使用仿真平台Ansys建立了起重机减摇臂的有限元模型,设定载荷和边界条件后,完成了某型号起重机减摇臂的静力学仿真,有助于进一步减摇臂设计优化。     

基于Matlab的船舶减摇水舱自动控制与仿真研究

稳定性是船舶航行质量的重要指标,远洋航行的船舶受到海风、海浪的影响,往往会发生横摇、振荡等运动。其中,横摇是指船舶在风浪作用力下产生的周期性摇摆运动,甚至会引起船舶发生倾覆等危险事故。因此,船舶工业领域投入了大量的物力、财力开发船舶的减摇装置,常见的减摇装置包括减摇鳍、减摇水舱等。减摇水舱依靠船舶横摇运动的能量使水舱内的水流动,产生的力矩可以有效地降低船舶横摇,具有结构简单、成本低、易于控制等优点,广泛应用于集装箱运输船、科学考察船等。本文针对船舶的减摇水舱,在仿真平台Matlab中研究了减摇水舱的自动控制系统,并进行了减摇水舱的结构优化设计和控制响应的仿真。本研究对改善船舶减摇水舱的自动化水平,提高结构强度有一定的指导意义。     

U型水舱在船舶中的垂向布置问题

基于“船舶－被动式U型减摇水舱”系统运动微分方程，分析了U型减摇水舱在船舶中的垂向位置对船舶横摇质量惯性矩、横摇复原系数、横摇固有频率、船舶与水舱的耦合惯性矩等系统方程参数及对船舶横摇运动和舱内液体运动的影响。结果表明，水舱垂向位置高船舶横摇中心越远，由舱内液体引起的船舶横摇质量惯性矩和横摇复原系数越大，船舶横摇固有频率则越小。而耦合惯性矩则随水舱布置高度的变化呈减小的趋势。对于各种不同类型的船舶，存在一个使舱内液体不发生振荡的奇异位置，这时水舱不产生任何的减摇效果，船舶的横摇运动与不安装水舱时相同。利用我校所研制的减摇水舱模型性能摇摆台进行了水舱模型不同垂向布置时的强迫振荡试验，试验结果与仿真结果具有很好的一致性。指出了除水舱固有频率和水舱阻尼外，水舱在船舶中的垂直方向位置也是影响水舱减摇性能和船舶减摇后的横摇运动的主要因素之一，在减摇水舱设计初期应当予以考虑。     

一种新型门座卸船机抓斗摇摆特性研究

抓斗卸船机防摇装置的设计是提高港口起重机装卸效率的重要途径。以新型抓斗卸船机为研究对象,分析抓斗的摇摆特性,建立了该新型卸船机抓斗摇摆系统的数学模型。通过虚拟样机技术,进行该卸船机抓斗摇摆系统的动力学仿真,得到了合理的仿真数据,对港口起重机防摇系统的设计具有一定指导意义。     

船用起重机防摇装置设计研究

采用多体动力学软件RecurDyn分析摇摆情况下起重机吊具四绳系统及倒八字绳系防摇系统的运动特性,说明四绳系统增加防摇摆装置的必要性和倒八字绳系防摇系统在船用起重机应用上的局限性。针对起重机柔性系统的不足,提出刚性连杆防摇装置,分析其结构特点并进行动力学仿真,结果表明刚性防摇装置在满足船用起重机功能需求方面具有较大优势。     

船用减摇陀螺仪性能仿真分析

船舶航行中的摇摆会影响船员的正常工作和生活,以及设备的正常使用及寿命。高速旋转陀螺运动能够产生减摇力矩,抑制船舶的横摇与纵摇,因此,为无人小艇设计了一种陀螺减摇装置,以减小船舶横摇。通过建立陀螺减摇仪数字化模型,结合建立的船舶横摇非线性数学模型,利用Adams进行仿真分析,验证减摇陀螺仪对无人小艇的减摇能力,并探究陀螺仪减摇能力和船舶吨位的大小的关系。仿真结果表明:陀螺减摇装置有很好的减横摇能力,并且与船舶排水量的大小成线性关系。     

港口起重机金属结构裂纹监控方法

裂纹在港口起重机金属结构中广泛存在.金属结构裂纹严重威胁着起重机的安全生产.以实验研究为基础,提出了一整套港口起重机金属结构裂纹监控的实用方法.     

起重机防风之防倾、防滑及检测

为防止风灾对起重机的危害,笔者研制出了防风自动夹钳、风力防风器和抗风检测仪。前两者一个防倾,一个防滑,结合起来,成功地解决了港口起重机防风中的所谓"人力不可抗拒"的问题,而后者填补了起重机防风能力检测的空白。     

Aggregates cranes handling capacity of container terminals: the port of Kaohsiung

This study looks at the degrees of interference for multiple cranes that work simultaneously at six major container terminals in the port of Kaohsiung. The results confirm that there are different degrees of mutual crane interference among terminals where different operational modes are adapted in the container yards. RTG handling systems show a very high value of aggregate cranes exponent f , with nearly no interference, as long as the number of allocated cranes is no more than the number of truck lanes under each crane. While SC systems reveal a relatively larger degree of mutual interference as the number of cranes increase.     

Aggregates cranes handling capacity of container terminals: the port of Kaohsiung

This study looks at the degrees of interference for multiple cranes that work simultaneously at six major container terminals in the port of Kaohsiung. The results confirm that there are different degrees of mutual crane interference among terminals where different operational modes are adapted in the container yards. RTG handling systems show a very high value of aggregate cranes exponent f, with nearly no interference, as long as the number of allocated cranes is no more than the number of truck lanes under each crane. While SC systems reveal a relatively larger degree of mutual interference as the number of cranes increase.     

单舱万吨重吊船辅助稳性装置的设计和试验

单舱万吨重吊船在船的左舷设置了2台450 t的重吊,可联吊900 t的货物,但受制于优化后的船舶主尺度,船舶自身的压载水调节无法满足两吊联吊时的船舶稳性要求,因此设置了辅助稳性装置。该装置可以通过使用船上吊车实现快速拆装,与船体牢固连接,方便有效地解决了船舶的稳性问题。     

基于西门子PLC的集装箱岸桥实训平台设计

通过开发设计集装箱岸桥实训平台,在整体结构和工况基本不变的基础上将实际的集装箱岸桥按比例缩小模型化,电气控制系统采用西门子S7-315 PLC、MM440变频器以及西门子PROFIBUS-DP现场总线,联动台上的操作装置与实际集装箱岸桥基本一致.该实训平台能够较好地提高港口机电类专业学生操作维修以及安装调试集装箱岸桥的专业技能.     

岸边集装箱起重机防雷设计初探

阐述雷电的形成过程和雷电效应,分析雷电特别是雷电电磁脉冲对岸桥的危害,介绍现代防雷的一般方法,提出了针对岸桥的综合防雷设计方案,即既要防直击雷,也要防雷电电磁脉冲,二者应相互结合,相互补充,形成一套完整的防雷体系。     

基于偏好函数与深度信念网络的自动化码头AGV实时调度算法

为提高自动化集装箱码头岸桥作业效率、降低自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)空载行驶距离,以偏好函数和深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)为核心设计AGV实时调度算法,完成AGV任务分配指派,优化AGV作业任务序列。利用偏好函数为处于待分配状态的AGV筛选最优集装箱,产生训练样本并更新训练集,通过DBN实时更新集装箱的偏好函数,重复该过程直至集装箱作业完毕。算例分析表明:同两种现行调度规则对比,AGV空载距离和岸桥作业时间显著下降;与人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)相比,DBN可有效提高算法精度与求解效率;算法针对环境动态变化实时分配集装箱,为自动化码头提高效率和降低能耗提供依据。     

岸边集装箱起重机大梁铰点设计要点

铰点是岸边集装箱起重机、卸船机等大型岸边起重机的关键结构,铰点设计的好坏直接关系到起重机运行的平稳性.本文着重分析和说明ZPMC岸边集装箱起重机上所采用的几种铰点的特点和设计要点.     

海洋平台基座吊机3D区域限制防碰撞系统设计与应用

为进一步保障海洋平台基座吊机的作业安全,文章通过3D区域限制防碰撞技术实现了吊机防碰撞系统的方案设计,并成功应用于渤海油田.经现场应用验证,该系统能够有效提高海洋平台基座吊机的操作安全性,降低因操作人员误判操作带来的风险.