桥式卸船机抓斗摇摆数值仿真与控制分析

在桥式卸船机抓斗摇摆控制方法研究中,解析模型由于对物理模型过分简化而准确度较低,为此建立了包括大车框架、小车、钢丝绳、抓斗等在内的抓斗小车系统虚拟样机动力学模型.重点研究了MSC.AD-AMS多股钢丝绳的离散刚体Bushing连接建模,改进了钢丝绳弹性模量的计算方法.对无摇摆控制下抓斗摇摆特征进行了仿真,并分析了空气阻力与抓卸料对抓斗摆角的影响,仿真结果表明模型的正确性.通过对抓斗摆角与小车对抓斗相对速度的关系等分析,得出理想的抓斗摇摆曲线,为开发抓斗摇摆控制方法提供了原理性指导.     

以ADAMS为平台的钢丝绳动张力仿真分析

针对虚拟样机技术环境中现有钢丝绳建模仿真的缺陷,利用ADAMS软件二次开发功能,构建钢丝绳机构仿真模型,分析其仿真速度受约束的原因,并运用脚本仿真控制方式实现仿真速度的优化.该模型的可靠性和有效性通过钢丝绳动力特性分析予以验证.最后结合挖泥船抓斗机的动态特性分析实例,进一步说明该模型能为抓斗机的设计提供理论依据.     

桥式卸船机抛料卸料的抓斗受控摇摆控制策略

桥式卸船机采用的静止卸料方式和抓斗移动过程中发生的摆动是影响卸船效率的重要因素。从抓斗的受控摇摆和主动抛料卸料工作方式的实现出发,结合小车和抓斗水平速度的变化规律曲线,对抓斗摆动特性进行分析,提出了卸船机抛料卸料的抓斗受控摇摆控制策略。并利用Adams对抓斗系统进行了离散化建模和受控摇摆过程的运动学仿真,仿真结果与理论控制曲线对比表明了该控制策略的可行性。     

抓斗式卸船机自动作业的性能优化

为了提高卸船机自动作业的性能,对抓斗的摆动控制和抓斗的路径进行了优化.在分析抓斗摆动规律的基础上,对周期性加、减速的摆动控制方法进行了改进,在加减速阶段用分段加速的方法消除抓斗摆动,在料斗上方卸料时使抓斗向前摆动并保持一定摆角,产生甩斗卸料的效果,可以有效缩短循环时间.路径优化将作业区域进行划分并采取相应的小车控制策略...     

关于桥式抓斗卸船机科学运用钢丝绳的研究

桥式抓斗卸船机是应用在码头或者港口的机械设备,属于重型装卸设备。其应用的场合很多,在能源行业、交通运输行业、装卸行业等领域多被采用。在装卸行业,桥式抓斗卸船机因其机构布置合理,钢丝绳缠绕简单,整机自重轻且维护量小等优点,逐渐被各港口所采用,成为用户的首选机型。因此,桥式抓斗卸船机钢丝绳的质量和科学运用逐渐成为关注的热点。现首先介绍了钢丝绳在桥式抓斗卸船机中的应用情况和作用,接着分析了钢丝绳的类型、质量及应用特点,最后阐述了钢丝绳在桥式抓斗卸船机使用中的维护及保养,为钢丝绳在桥式抓斗卸船机中的科学运用提供了理论参考。     

电差动抓斗卸船机试验平台

介绍了电差动抓斗卸船机试验平台的机械系统和电气系统,研发了四卷筒抓斗卸船机软件差动系统钢丝绳自动同步技术和软件差动系统半自动运行功能。     

夹持机械手刚柔耦合虚拟样机建模及性能分析

为了准确分析夹持机械手动力学性能,需要考虑柔性体弹性变形对夹持机械手动态特性的影响。鉴于物理样机实验成本较高且设计周期较长,提出一种夹持机械手刚柔耦合虚拟样机建模方法。首先用Solid Works软件进行夹持机械手三维实体建模;其次将模型导入ANSYS软件,分析确定主要柔性体并生成其模态中性文件;接着用模态中性文件替换ADAMS刚体模型中相应的刚性部件,完成夹持机械手刚柔耦合虚拟样机建模;最后对所建模型进行动力学仿真,对比分析仿真结果,验证了模型的正确性。研究表明,对夹持机械手等大型机械系统进行动力学分析时,构件的弹性变形不可忽略,采用刚柔耦合动力学建模方法能够更加深刻地揭示夹持机械手的固有动力学特性。     

机电系统虚拟样机协同建模与仿真技术研究

针对机电系统虚拟样机设计的需要，在单学科仿真建模的基础上，进行基于仿真软件接口的多学科协同建模与仿真分析。以工业机器人虚拟样机的关节运动控制为例，利用ADAMS／Controls模块，将动力学模型通过接口变量与控制模型进行连接，建立连杆一关节执行机构多体动力学与运动控制协同的虚拟样机多学科集成模型，并进行协同仿真运行，表明基于仿真软件接口的协同建模与仿真方法能够有效支持机电系统虚拟样机的开发技术研究。     

大型桥式抓斗卸船机结构强度分析

以桥式抓斗卸船机金属结构作为计算模型,依据《欧洲起重机设计规范》（F．E．M）,利用有限元分析软件ANSYS对其进行仿真。根据实际情况建立了桥式抓斗卸船机的有限元模型,并针对不同工况,对其整机结构强度进行了分析。通过分析,确定了卸船机各工况下应力最大点,为整机结构的设计提供了有效的参考。     

基于悬索理论的卸船机抓斗开闭问题研究

文中针对因钢丝绳悬垂造成的卸船机抓斗不能顺利开闭以及定位不准确问题,以某型2500t/h电差动四卷筒桥式抓斗卸船机为研究对象,基于悬索理论建立两端等高、不等高悬索索长与端处悬索张力关系式以及垂度和中央挠度的表达式,并对各关键参数进行了定量分析。最后通过Matlab中Simulink模块仿真得到抓斗在任意位置开启、闭合时海陆两侧开闭卷筒角位移以及抓斗在任意位置开启所需开闭卷筒旋转角位移,为卸船机抓斗的定位和开闭控制研究提供理论基础。     

卸船机抓斗控制模式的改进

卸船机抓斗的整体控制是整台卸船机中最关键 ,也是最复杂的一部分。其中包括对应于提升钢丝绳而言的钢丝绳补偿 ,以及对应于开闭钢丝绳而言的电流补偿 ,其二者之间的配合好坏直接影响到整台卸船机的出力及系统的正常运行。1　系统工作原理我厂二期 2台 165 0ｔ/ｈ的卸船机其电气控制部分是德国西门子公司所提供 ,其中用于抓斗的控制部分是由 2套直流调速系统 (ＳＩＭＯＲＥＧ　 6ＲＡ2 4 )组成。其中包括主电子板、用于抓斗控制的工艺板ＰＴ10以及通讯板ＣＢ2 4 0。使用的ＰＬＣ为西门子公司的Ｓ7 4 0 0 ,ＣＰＵ为ＣＰＵ4 14 2ＤＰ。系统的…     

一种少自由度并联机床在ADAMS中的建模与仿真

介绍了一种少自由度并联机床在ADAMS中的模型建造过程,实现了复杂机械在ADAMS中的虚拟样机建模,并对实际建立的虚拟样机模型进行了仿真。仿真结果表明,建立的虚拟样机模型精确,能够达到仿真精度要求,可获得理想的仿真结果,为并联机床的运动学、动力学、控制等后续研究奠定了基础。     

钢丝绳类索结构模型的动力学仿真研究

钢丝绳类索结构动力学仿真模型的建立是复杂机电系统虚拟样机开发的关键问题。文中对钢丝绳的动力学仿真模型的有限元模型和多体动力学模型的建模方法进行了探讨,建立了钢丝绳的动力学仿真模型,在其自重和一端拉力的载荷条件下进行了钢丝绳动力学仿真研究。研究结论表明在钢丝绳自重作用下其产生的最大垂度值与其理论公式计算值相差5％左右,所建立的模型可以作为钢丝绳类索结构的动力学仿真模型。     

抓斗挖泥船提升系统动力学分析

根据抓斗挖泥船提升系统的实际工况,对挖泥船抓斗挖取的阻力进行了分析,并根据抓斗尺寸将其拟合成与颚瓣刃口插入物料内的垂直距离等相关的阻力函数。采用ADAMS轴套力方法将钢丝绳简化成若干段小圆柱体,并通过有限元模态分析将提升系统吊臂进行柔性化处理。采用ADAMS软件模型融合技术将上述子模型进行集成,构建抓斗挖泥船提升系统的虚拟样机。针对抓斗机工作循环、抓斗抓取等实际工况,对起升绳、闭合绳进行了动力学分析,并对吊臂进行刚柔混合动态特性分析。根据挖泥船提升系统的动力学仿真分析,可以清楚看出提升系统可能失效的时刻及位置,并预测不同工况下的危险因素。     

门座起重机刚柔-机电耦合动力学研究

为了获得可信度更高的起重机动力学分析数据,提出了在刚柔耦合机械系统虚拟样机模型的基础上,综合考虑刚柔-机电耦合作用的系统建模和仿真分析方法,针对组合臂架门座起重机的变幅系统,利用ADAMS和Matlab/Simulink软件,分别建立起机械系统模型和机电传动控制系统模型,并对变幅工况进行机电一体化联合仿真,获得了速度和应力的分析数据,发现了变幅过程中动态特性受相关因素影响的真实面貌。仿真结果也证明了运用刚柔-机电耦合虚拟样机技术,可以获得与实际运行情况更为接近的载荷谱的可行性,为完成更加精确的疲劳寿命预测提供依据。     

摆动运动键合图建模方法及应用

以单摆作为研究对象,基于键合图建模理论,对单摆在理想状态下、考虑铰接点的摩擦和考虑摆杆质量3种情况进行了动力学建模分析,分别建立了3种工况下的键合图模型,并给出了相应的状态方程,通过得到的摆动运动模块化键合图模型,能方便的将摆动运动作为一个整体,与其它键合图连接。最后以复杂曲面零件转动惯量的测试为例,比较了键合图建模方法与牛顿力学建模方法建立的动力学模型。     

提升机钢丝绳张力不平衡研究

利用相对节点法对钢丝绳建模的方法进行了理论推导,为钢丝绳虚拟样机的建立和分析奠定了基础。然后利用仿真软件RecurDyn对钢丝绳虚拟样机进行了动力学分析,通过钢丝绳长度差和摩擦轮直径偏差对张力不平衡研究分析发现,不同时刻下钢丝绳长度差和直径偏差量对钢丝绳张力影响规律相似,且同等偏差量条件下直径偏差量在张力不平衡中起着主导作用,主要影响了钢丝绳的使用寿命。钢丝绳张力不平衡研究为钢丝绳安全生产提供了一定的参考依据。     

虚拟施工系统中虚拟塔吊动力学建模与仿真

以塔式起重机为研究对象,基于先进虚拟仿真软件开发平台EON Professional 6.0的动力学组件实现了虚拟塔吊动力学仿真;提出EON中钢丝绳柔性体建模和仿真方法;构建了一个虚拟施工场景,测试了虚拟塔吊整机动力学仿真效果;建立了塔吊动力学分析模型以及相关动力学方程,辅助实现了特殊工况下的钢丝绳摆动以及钢丝绳崩断效果仿真。结果表明:基于EON Professional6.0的动力学组件以及建立辅助动力学方程的虚拟塔吊整机动力学仿真策略和方法是可行的。     

桥式抓斗卸船机四卷筒差动小车牵引机构的设计

四卷筒差动小车牵引机构是桥式抓斗卸船机的重要工作机构。以四卷筒差动小车牵引机构为设计对象,对电机功率进行了计算,对钢丝绳的选用进行了分析,并对钢丝绳偏角进行了验算。通过所论述的设计要点,可以保证桥式抓斗卸船机的安全性和可靠性。     

桥式抓斗卸船机参数化建模与仿真分析

为提高仿真分析效率,缩短出具仿真分析报告的时间,探索桥式抓斗卸船机的参数化建模与仿真分析技术。文中探讨模型简化与单元选择方法及坐标系选择技巧,研究有限元模型和边界条件的参数化方法,开发出一套仿真分析系统。以某台待进行服役安全评估的老旧卸船机为例,验证参数化建模与仿真分析的有效性,并对计算结果进行了分析。对比显示,采用参数化仿真比用传统仿真方法节约了70%的时间,对于提高安全评估市场竞争力具有积极的意义。