摇摆驱动系统液压马达驱动装置设计

针对新型舰艇出海试验存在成本较大、信息采集不便、过程不可控、不安全等问题,开发设计了实验室摇摆驱动系统,该系统具有模拟舰艇摇摆运动的功能,为我国新型舰艇摇摆试验提供了试验平台。介绍舰艇模拟舱段摇摆运动分析与驱动机理,同时,完成液压马达驱动装置的结构和系统设计,并在实验室条件下实现舱段的加载摇摆,完成舰艇执行高海情任务的模拟,为保障舰艇的安全性和稳定性提供试验数据。     

高速重载液压运动平台设计及驱动特性分析

为满足大型船舶设备实船工况的仿真需要,开展大作业空间、高速、重载的超大型6自由度运动平台的研发工作.为解决高速、大作业范围所导致的液压缸缸速过高问题,设计合页比例放大机构.利用浮球自重平衡机构,降低液压缸的驱动力需求,在ADAMS中建立平台虚拟样机模型,验证自重平衡机构的有效性.对3类液压缸驱动特性进行分析,选用单出杆差速缸驱动平台运动.仿真计算结果表明:配备了自重平衡机构及采用差速缸驱动方式后平台液压系统消耗的平均功率得到了显著降低.     

基于拓扑优化理论的3-PRR型全柔顺并联机构构型设计及实验测试

采用微运动学原理和同构特性计算传统的3-PRR并联机构的微分Jacobian矩阵,以微分Jacobian矩阵为运动约束,以优化前后材料体积比为约束条件,以柔度最小化为优化目标构建3-PRR型全柔顺并联机构的SIMP优化模型,运用Opti Struct求解器求得3-PRR型全柔顺并联机构的最佳构型,并对最终的构型进行加工制造和实验测试。理论和实验研究表明:基于同构性构造的3-PRR并联机构与基于拓扑优化设计的3-PRR型全柔顺并联机构对比,微运动特性具有一致性且均处于同一微分数量级。拓扑优化理论在工程结构优化问题中的应用具有一定的参考价值。     

1000kN全电动折弯机驱动系统的设计

本文介绍了1000kN全电动折弯机驱动系统的设计,针对该系统的主要零构件,我们进行了计算并确定选型,使其满足1000kN全电动折弯机的设计参数要求。本设计具有创新性,拥有自主知识产权。     

带波浪补偿功能小艇收放装置仿真综合试验系统研究

一种带波浪补偿功能的小艇收放装置能在4级海况下安全收放小艇.为了对该小艇收放装置进行全面性能试验,设计了一套小艇收放装置的综合试验系统.系统由基于并联机构的三自由度液压试验台、波浪模拟装置等组成,能在工厂内模拟母船和小艇在各级海况下的运动,从而可以在仿真环境下对小艇收放装置的静态和动态性能进行全面的试验,准确获得小艇在真实海况下性能数据,检验小艇收放装置的性能是否符合设计要求.文章详细介绍了仿真试验系统方案设计、液压试验台和波浪模拟装置设计.     

串联型混合动力船舶能量控制策略研究

如何分配混合动力电动船舶中柴油发电机组与燃料电池之间的能量,对提高船舶经济性和减少能耗至关重要。为了解决这个问题,提出用动态规划方法优化两种动力源的输出功率。首先建立船舶组件的数学模型。然后,基于贝尔曼最优化原理,以最小燃油消耗为目标函数得到柴油发电机组的最优控制序列。仿真结果表明,与开关式控制策略相比,动态规划算法可以合理分配输出功率,使电池SOC保持稳定,有效降低船舶的耗油量。     

多状态并联冗余支路的船舶电机伺服控制研究

为解决传统冗余支路船舶电机伺服控制方法存在控制精度较低的不足,提出多状态并联冗余支路的船舶电机伺服控制研究。基于被控参量的获取,利用传感机构以及参数的计算,对控制器进行编译,利用伴运行模式,实现船舶电机伺服控制器的驱动与执行,完成多状态并联冗余支路的船舶电机伺服控制研究,试验数据表明,提出的控制方法较传统控制方法,控制精度提升44.63%,适合与多状态并联冗余支路的船舶电机伺服控制。     

水下机器人矢量推进装置液压系统参数优化设计

矢量推进装置能增加水下机器人在任意工况下的转向力和抗风浪摆荡能力。该装置采用3个并联液压回路驱动完成升降、回转和锁紧动作,为使液压系统能精准控制矢量推进装置,需要对其进行优化设计。液压系统元件参数采用遗传算法进行优化,可以同时进行多参数、多目标优化;液压PID控制参数采用克里金法进行优化,可以快速灵活地得到最优值,最后通过系统整体的软件仿真,验证参数优化结果的正确性。     

用Matlab进行鳍角反馈装置的机构优化设计

以某型后收式减摇鳍装置为例,建立鳍角反馈装置的数学模型,编制Matlab程序,运用网格法,对反馈装置的结构尺寸以反馈偏差平方和最小及偏差绝对值最小为目标进行优化计算,分析了优化计算的结果,并对优化参数的变化对目标函数的影响进行了分析、比较.     

船用蠕动式连续拖曳行走装置运动分析及优化

为了实现大型海洋工程装备在船舶或浮体等运动物表面的稳定、连续、快速行走运动,对船用蠕动式连续拖曳行走装置进行了研究。介绍了在模拟尺蠖蠕动基础上增加了交替拖曳功能的行走装置运动原理,并设计了相应的机械结构及液压驱动系统。对行走装置进行了运动分析,建立了以被拖体运动速度最大为目标,以液压系统流量限制为约束条件的优化数学模型,对行走装置垂向及横向运动时间进行了优化。最后通过某海底管线铺设装备上配置的行走装置样机试验,验证了其运动性能以及各环节运动时间对被拖体运动速度的影响情况。     

基于谱分析的船舶模拟器的输入轨迹生成方案

应用Stewart机构模拟船舶在波浪中的不规则摇荡,首要任务是获得机构六通道的输入轨迹。针对这一问题,以模拟船舶的不规则横摇运动为例,将船舶运动谱分析方法与并联机构反解理论相结合,提出了一种输入轨迹的生成方案。将生成的输入轨迹输入到船舶模拟器实验平台中进行实验,实验结果表明所得输入轨迹可以实现Stewart机构对船舶不规则运动的模拟,验证了该方案的可行性,并为模拟船舶不规则摇荡的后续工作奠定了基础。     

基于ADAMS并联机构摇摆台运动学和动力学仿真

介绍了一种用于船舶辅机设备陆地性能测试的三自由度并联机构摇摆台.主要模拟特定海况下横摇、纵摇和升沉运动,不但分析了该结构摇摆台的空间结构和空间运动姿态的位置解算,还应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了虚拟样机模型,给出了一种基于ADAMS的求解并联机构摇摆台运动学和动力学的方法,获得了有关运动学及动力学特性曲线,为船舶辅机摇摆台系统的设计、制造、创新和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数.     

潜艇组合型尾舵的受力分析及传动机构设计

针对一种新型带副舵的潜艇组合型尾舵,设计了一种液压驱动副舵的传动机构原型。阐述了该传动装置的结构形式、传动工作原理;通过改进该型舵的水动力模型,运用儒可夫斯基翼型绕流环量公式和库塔-儒可夫斯基升力公式对其液压传动系统的液压驱动力进行了计算分析,得到液压驱动力与副舵的弦长、形状、液压腔隔板长度以及主、副舵转动角度等参数之间的关系。本研究为具体的舵型结构设计提供参考,对于该型舵的工程化应用具有指导意义。     

基于改进混合蛙跳算法的船舶推力分配

为了提高船舶动力定位系统的定位精度,保障海上正常作业,本文提出了一种基于改进混合蛙跳算法的船舶推力分配方法.建立了以船舶的推进系统功率最小为目标函数,其中目标包括船舶推进器的功率消耗,推进器的磨损,推力的误差.约束条件包括推进器的推力和方向角正常工作大小以及其变化率的大小.针对传统的混合蛙跳算法的初始化和更新规则进行改进.将改进前后的混合蛙跳算法对船舶推力分配问题进行优化求解,仿真的结果表明改进后混合蛙跳算法能有效的降低船舶的功率消耗,并且提高了船舶动力定位系统的相关精度.     

科尼推出全球首台混合动力正面吊

近日,科尼集团在瑞典赫尔辛堡港隆重推出全球首台混合动力正面吊SMV4531 TB5HLT,该设备的最大起升能力为45t。该产品融合多项顶尖技术。设备的动力系统由柴油发动机直接驱动发电机,整个行驶系统实现电气化驱动;液压起升系统由电动马达直接驱动,对司机指令的反应更加灵敏和迅速;设备配备能量储存装置,用于回收和储存能源,从而比传统的正面吊节省燃油30%以上,减少尾气排放30%以上。该产品的问世标志着科尼在重型叉车节能和环保领域处于世界领先水平。     

深水抛投船沉箱同步下沉机构研究

为改善箱式深水定位抛投船沉箱沉放设备复杂、工作效率低、同步操作困难及安全系数低等问题,研究沉箱上、下位铰链液压传动同步装置和方法,通过双向液压驱动装置同步操控上部机构和下部机构,保证沉箱平稳下沉,并应用于工程中取得了良好效果.     

Moog公司展现高性能传动控制能力——2007汉诺威工业博览会

Moog公司今年4月的汉诺威工业博览会上推出了最新的用于工业领域的电动、液压和驱动技术.     

水下作业机械手运动学分析与仿真

针对水下作业机械手难于实现负载能力与灵活性相统一的问题,设计了一种采用欠驱动机构的水下作业机械手,建立了该机械手的三维模型,并对机械手的工作原理和运动学特性进行了分析与仿真.从分析与仿真的结果可以看出,采用欠驱动机构可以解决机械手自由度数目、驱动方式、质量和灵活性之间的矛盾.该机械手采用液压方式实现对机械手11个自由度的驱动,具有驱动力大、结构简单、操作灵活的特点,可适应多种不同任务的水下作业需要.     

用数字式比例阀控制注塑机——比例方向控制阀和程序控制器简化注塑成型机的设计并改善其性能

两台40马力(1马力=745.70瓦)的电动马达驱动六台泵,将压力液体供给液压系统,以传动锁模力为375吨(1吨=9.96402千牛)注塑成型机,见图1.四台轴向柱塞变量泵的输出与两台定量叶片泵的输出组合,以驱动注塑机的开合模系统和包括螺杆往复运动与旋转运动在内的注射系统,见图2.用微处理机类的程序控制器提供数字式逻辑信号,以调节整机的速度和压力.注射端液压系统图3表示用于螺杆往复(注射)运动和螺杆旋转(预塑)运动的液压回路部分.     

一种具有柔顺抓取功能的水下作业机械手

建立了机械手的三维模型,对机械手的工作原理和静力学特性进行研究,分析了运动部件之间的相对关系;机械手采用液压驱动方式,驱动力大、结构简单;机械手有三个手指,采用4个驱动元件实现对机械手11个自由度的驱动,三个手指之间的相对位置可根据抓取目标物的形状而改变,抓取物体时具有形状自适应能力.