回转起重机防摇试验台设计研究

针对回转起重机摆动抑制问题,提出一种吊盘式机械防摇系统,其基本思想为：在吊物上方装一个吊盘,通过吊盘阻碍吊物的单摆运动,减小摆动幅度。针对提出的吊盘式机械防摇系统,进行了回转起重机防摇试验台设计研究。首先进行了试验台的三维结构设计、电气系统设计,然后进行了试验台的加工、组装和调试,最后进行了试验台控制程序的开发,完成试验台的搭建工作。     

船用起重机吊盘式机械防摇系统的设计与试验

由于风、浪、流、涌等多种海洋环境载荷的影响,船舶会产生横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、升沉六自由度运动,船舶的这种基座扰动进而会导致吊重产生大幅度摇晃。针对该问题,提出一种吊盘式机械防摇方案,并搭建船用起重机吊盘式机械防摇系统实验台开展验证实验。通过多组对比实验验证了方案可行性,得到船用起重机吊盘式机械防摇系统对于不同绳长、不同基座运动条件下的吊重摆角时变曲线。实验表明：在无减摇控制时,主吊索的面外角最大值达到13.6°,面内角最大值达到15.5°；而有减摇控制时,主吊索的面外角最大值仅为1.2°,减摇效果达到90%以上,面内角最大值仅为5.9°面内角减摇也达到60%以上。     

船用起重机吊盘式机械防摇系统的设计与试验

受风、浪、流、涌等多种海洋环境载荷的影响,船舶会产生横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡六自由度运动,船舶的这种基座扰动进而会导致吊重发生大幅度摇晃。针对该问题,提出一种吊盘式机械防摇方案,并搭建船用起重机吊盘式机械防摇系统试验台开展验证试验。进行多组对比试验验证方案的可行性,得到船用起重机吊盘式机械防摇系统在不同绳长和不同基座运动条件下的吊重摆角时变曲线。试验结果表明:在无减摇控制时,主吊索的面外角最大值达到13.6°,面内角最大值达到15.5°;有减摇控制时,主吊索的面外角最大值仅为1.2°,减摇效果达到90%以上,而面内角最大值仅为5.9°,减摇效果也达到60%以上。     

回转式起重机吊盘防摇装置张力模型分析

本文介绍了船用起重机吊盘式机械防摇装置的工作原理,对吊盘式防摇装置的吊盘收放绳建立数学模型,通过simulink仿真分析,得出吊盘收放绳竖直方向夹角与吊盘收放绳受力的关系曲线;根据仿真分析结果,结合回转式起重机缩比模型和船舶摇摆平台,对回转式起重机进行防摇实验,对不同夹角下起重机防摇效果进行验证。     

船用起重机减摇控制系统设计与试验研究

针对起重机吊重摇摆的抑制问题,设计一种船舶起重机减摇系统,减小起重机作业过程中吊重产生的摆动,对提升起重机的作业效率及安全性有重要的意义。此外,针对带折叠减摇臂式船用减摇起重机装置提出一套控制方案,并通过试验验证其综合减摇效果达到60%以上,充分验证了该控制方案的正确性和可行性。     

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。     

船用起重机减摇控制系统设计与试验研究

随着航运业发展,追求效率的今天,船舶起重机越来越广泛的用于船与船、船与岸之间的货物装卸,成为深远海工程作业不可或缺的装备之一。由于船舶受到风、浪、流、涌等海洋环境载荷的影响,起重机的吊重会出现较大的摇晃,进而影响起重机的作业效率和安全性,严重时还将会导致严重的安全事故和环境污染,造成生命财产损失。因此,针对起重机吊重摇摆的抑制问题,设计一种船舶起重机减摇系统,减小起重机作业过程中吊重产生的摆动,对提升起重机的作业效率及安全性有重要的意义。本文针对带折叠减摇臂式船用减摇起重机装置提出了三种控制方案,并通过实验验证其综合减摇效果达到60%以上,充分验证了控制方案的正确性与可行性。     

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。     

船舶起重机状态测量与吊重摆动控制

针对船舶液压起重机工作时吊重产生摆动的问题,提出基于起重机操纵比例伺服阀的吊重摆动控制的方法。设计并完成起重机工作状态测量传感器。完成基于时间延迟反馈控制策略的吊重摆动控制器的设计。实验结果表明：通过在起重机操纵比例伺服阀上叠加时间延迟反馈控制器信号的方法,可以使吊重的摆动快速衰减到0.5度以内。     

场机新型吊具智能防摇机构的应用

轨道式集装箱门式起重机作为集装箱码头堆场上最主要的设备之一,越来越受到港口集装箱码头的重视。新型吊具智能防摇装置摆脱了传统机械防摇方式的防摇效果不理想,容易损坏,维修困难等缺点,值得推广我国经济的发展和繁荣,促进了我国物流业的繁荣,而港口码头集装箱运输由于安全性、便利性及运输成本相对低廉等优点受到广大用户的青睐。轨道式集装箱门式起重机（简称场桥）作为集装箱码头堆场上最主要的设备之一,越来越受到港口集装箱码头的重视。为了提高场桥的使用效率（装箱效率）,场桥各机构的速度郁大大的提升。速度的提升,尤其是小车运行速度的提升,造成吊具在工作中摆动幅度较大,给司机对箱造成了困难,由此需要在小车上加装吊具防摇装置。通常采用的机械防摇的方式防摇效果不是十分理想,容易损坏,而且维修困难。     

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。     

集装箱起重机吊具防摇和防扭技术

介绍集装箱起重机吊具防摇和防扭技术的应用背景、系统的工作原理,说明其机械和电气配置、控制逻辑、自动化探头的性能以及防摇操作等,探讨吊具防摇和防扭技术在自动化和半自动化起重机上的应用.     

集装箱龙门起重机吊具智能主动跟随防摇控制研究

集装箱龙门起重机吊具的防摇控制是影响集装箱作业装备运行效率的重要因素。传统的机械式、液压式、电子式等传统防摇控制型式受拓扑结构和工作原理的限制,存在诸多不足。研究了分布式起升机构与主动防摇和载荷微动功能协同运行的龙门起重机小车架结构及工作原理,解决了被动式机械损耗防摇的形力拓扑结构向主动跟随式防摇转换的瓶颈问题。     

船舶液压起重机延迟反馈吊重消摆控制

由于操纵和工作环境的变化,起重机的吊重在工作过程中会产生摆动,这种摆动降低了起重机的工作效率和安全性能。文章以集美大学轮机工程实验中心船舶液压起重机为研究对象,采用机电液仿真建模技术及拉格朗日方程,在MATLAB Simulink仿真软件平台上,建立起重机操作液压系统及吊重摆动模型,采用与试验数据对比的方法对所建立的模型进行验证。设计基于吊重摆动位置延迟反馈的控制器,通过将延迟反馈信号叠加到操作信号上的方法实现吊重的消摆控制。结果表明,在各种操作情况下,延迟反馈控制器均能很好地抑制吊重的摆动。     

船舶液压起重机基于延迟反馈控制的吊重消摆

由于操纵和工作环境的变化,起重机的吊重在工作过程中会产生摆动,这种摆动降低了起重机的工作效率和安全性能。文章以集美大学轮机工程实验中心船舶液压起重机为研究对象,采用机电液仿真建模技术及拉格朗日方程,在Matlab Simulink仿真软件平台上,建立起重机操作液压系统及吊重摆动模型,采用与试验数据对比的方法对所建立的模型进行验证。设计基于吊重摆动位置延迟反馈的控制器,通过将延迟反馈信号叠加到操作信号上的方法实现吊重的消摆控制。结果表明,在各种操作情况下,延迟反馈控制器均能很好地抑制吊重的摆动。     

西门子SIMOCRANE起重机控制平台防摇系统升级应用

西门子SIMOCRANE起重机控制平台采用"逻辑控制器+运动控制器+驱动器"组合系统[1-2],目前广泛应用于桥吊、卸船机等港口起重机.该平台集成的防摇控制功能可以解决桥吊吊具在运行过程中因重心漂移而产生的扭摆状态复杂多变等问题,有助于实现桥吊装卸作业自动化.     

定绳长下港口起重机的一系列阶跃输入整形防摇方法

针对港口起重机的吊重摇摆问题,提出一系列小车阶跃加速度输入整形防摇方法.构建吊重系统的定绳长单摆模型,进而将输入整形器分为正向整形器和反向整形器,并分别对两者进行求解.利用二项式定理,确定正反向整形器的幅值;利用半振荡周期的特定倍数值,确定正反向整形器的时刻.如果正向整形阶跃数为n+1个,那么反向整形阶跃的时刻点有n+...     

一种新型船用吊机防晃装置及非线性动力学分析

针对深水吊装作业摆动抑制问题，设计了一种新型船用吊机防晃装置，采用仿真建模技术及拉格朗日方程，在Simulink仿真软件上，建立船用吊机防晃装置非线性动力学模型，得到了在不同拉力、吊索长度、波浪频率下吊物运动角度时程响应。结果表明，有防晃装置的情况下吊物的位移可减小80%左右，新型船用吊机防晃装置具有明显的消摆作用。     

双小车岸边集装箱起重机主吊具防摇防扭控制特性研究

针对双小车岸边集装箱起重机主吊具防摇及防扭控制问题,建立了小车吊重负载动力学模型,采用基于线性二次型的最优控制方法,实现主小车和主吊具精确位置控制,主吊具防扭控制采用串级控制方式,控制策略为带死区补偿的变增益PID,实现自动防扭控制,整个过程调节平稳,可提高自动化作业效率。     

门座式起重机自动化作业关键技术

为实现门机自动化作业,根据门机实际使用工况,结合激光扫描技术、仿真处理技术、差分定位技术、视频融合技术等,研究门机远程化、半自动化、全自动化作业所需的关键技术。以抓斗门机为例,针对门机回转时上部结构整体运动造成无合适位置安装激光扫描仪持续扫描船舱的问题,选取带斗门机作为突破口,将激光扫描仪安装在固定卸料斗上对船舱进行扫描,成像结果可以有效指导抓斗在船舱内作业。针对门机回转停止前的抓斗防摇问题,在抓斗上安装航姿参考系统检测抓斗运行姿态,通过与仿真建模系统计算出的象鼻梁头部运行姿态进行相对运动分析,控制变频器反向输出以抑制抓斗摆动,该解决方案可以起到良好的防摇效果。