900t大型造船门式起重机柔性铰修理工艺

针对某造船厂900 t×165 m门式起重机柔性铰使用过程中损坏需要拆出检修,在没有塔架的条件下,首次尝试使用大型千斤顶将主梁顶起,配合专门的工装将柔性铰拆出,更换新的上部销轴以排除故障。实践证明,利用千斤顶和专门的工装配合修理故障柔性铰的工艺方法简便可行,安全可靠,与以往通过竖立塔架的方法相比,维修费用大大降低。     

漂浮基带柔性铰空间机器人的动力学建模及奇异摄动控制研究

探讨了本体位置与姿态均不受控制情况下,漂浮基带一般柔性铰空间机器人的动力学建模与奇异摄动控制问题。结合系统线动量及角动量守恒关系,通过拉格朗日法建立了系统的动力学模型。为解除传统奇异摄动控制技术应用受关节柔性的限制,引入了一种关节柔性补偿器,以等效降低系统各关节铰的柔性。之后借助于奇异摄动理论,先后设计了漂浮基带柔性铰空间机器人关节空间、惯性空间期望运动轨迹跟踪的奇异摄动控制方案。该控制方案无关节柔性的限制,因此较适用于具有一般柔性铰空间机器人系统的控制。理论分析及仿真试验结果均表明控制方法可行。     

一种高轴向刚度三轴转动柔性铰的有限元分析与模拟

文中研究了一种高轴向刚度三轴转动柔性铰.提出了采用有限元技术对该柔性铰进行弯曲刚度、扭转刚度和轴向刚度分析的原理及方法.在此基础上,对高轴向刚度三轴转动柔性铰的各向刚度进行了有限元分析计算,建立了高轴向刚度三轴转动柔性铰的各向刚度随柔性铰关键结构参数变化的二次拟合方程.研究结果表明,高轴向刚度三轴转动柔性铰不仅各向弯曲刚度相等,而且具有较高的轴向刚度,能实现三轴转动.另外,各向刚度值随关键结构参数变化的二次拟合曲线和实验曲线的最大拟合误差不超过3.50%,各向刚度随柔性铰关键结构参数变化的二次拟合方程能准确预测柔性铰的各向刚度.该研究工作为高轴向刚度三轴转动柔性铰的开发与设计提供了一种有效的方法.     

堆取料机上部金属结构铰轴更换工艺

针对斗轮堆取料机上部金属结构铰轴出现异响问题,提出解决方案,详细介绍了利用维修架进行铰轴更换的工艺,比制作井字架支撑的施工方案缩短工期约3天。     

钻井泵缸套活塞偏磨的柔性解决方案

针对钻井泵缸套活塞偏磨导致活塞寿命偏低,严重影响钻井作业效率的问题,利用球铰连接技术,提出了柔性改进方案。将十字头、中间拉杆、活塞杆和活塞间的三处硬连接中的任意一处改为球铰连接的方式。经理论分析和实践证明,柔性改进方案确实能有效地解决缸套活塞偏磨问题。在某钻井泵上推广使用该技术,取得了良好的效果。     

带有反馈控制的柔性机械臂动态研究与振动控制

带有反馈控制的柔性机械臂关节处边界条件不同于振动控制理论中的铰支梁或悬臂梁边界条件,为此,将其视为弹簧铰支,建立柔性机械臂动力学模型,并基于柔性臂的部分状态转速、转角及柔性梁应变的反馈,结合柔性臂机电耦合特性,得到了以柔性臂末端点转角θt为输出,以柔性臂给定转角θd为输入的传递函数.由频域的二次型目标函数,求得柔性臂应变反馈增益.一系列的试验结果证明理论分析的正确性.     

空间曲线切口式柔性铰的设计

为了满足精密仪器连接部件的柔度和强度需求,以切口曲线为二次曲面和圆柱面的相贯线的柔性铰为例,研究了一类空间曲线切口式柔性铰的设计方法。推导了此类柔性铰转动柔度的一般设计计算公式,分析了设计参数对柔度特性的影响,在此基础上提出了此类柔性铰的设计方法。依据提出的方法设计了空间曲线切口式柔性铰,并利用有限元分析方法对设计实例进行了柔度和强度校核,同时建立了模态实验系统识别其柔度。结果表明,两种柔度校核结果与设计计算公式结果吻合较好,最大误差不超过5%,验证了设计方法的有效性,为此类柔性铰应用于精密仪器的工程设计提供了参考。此外,文中给出的有限元建模分析方法以及试验测试方法也可用于相同类型的精密构件的力学特性研究与分析。     

造船门式起重机柔性铰装置风险控制研究

主要介绍了造船用门式起重机柔性铰装置的主要型式和设计特点,结合实际案例分析了柔性铰装置损坏风险的原因和后果,通过进行风险分析,探讨了控制其风险的可行性。     

闭环柔性多体系统的多点撞击问题

用于结构方法和单向递推组集方法研究闭环的柔性多体系统的多点撞击问题。在撞击过程中,在切割铰中增加撞击铰,导出了以铰坐标和柔性体模态坐标为系统广义坐标的闭环柔性多体系统在撞击阶段的动力学方程。利用相对坐标下约束方程的Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子和利用绝对坐标下约束方程的Ｌａ－ｇｒａｎｇｅ乘子相等的关系求出切割铰的约束力,即撞击力。提出了撞击铰的切换方法。计算了卫星太阳电池卫帆板展开锁定时帆板之间多个接触处撞     

耦合铰间隙和柔性作用的曲柄连杆机构动力学分析

铰间隙和连杆柔性是影响机构动力学性能的主要因素,其决定了机构运行的可靠性.以曲柄连杆机构为对象,采用Lagrange乘子法建立了耦合连杆铰间隙和连杆柔性作用的动力学模型.在此基础上,系统研究了间隙大小、连杆柔性及其耦合作用对机构动力学输出响应的影响.结果表明,同一运转周期内,碰撞主要集中在运动前期靠近曲柄或连杆的两侧;间隙增大,加剧铰接构件间的碰撞,碰撞力和相互嵌入深度的振荡幅值明显增大,会降低轴心轨迹的稳定性;适当的构件柔性处理可以缓和间隙引起的碰撞冲击.     

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。     

45 t门座起重机顶升方案设计

针对国内45 t门座起重机大车行走机构平衡梁裂缝问题。分析平衡梁裂缝产生原因并提出相应的维修方案,并对维修关键技术中的顶升方案设计,采用Ansys软件对其强度进行了有限元分析,同时对维修前后的平衡梁进行分析并对比。将维修方案应用于实际工程,取得了较好效果。该顶升机构修复方案设计符合工程实际,对工程实践具有一定的指导意义。     

基于ANSYS的100t龙门起重机结构有限元分析

利用大型有限元软件ANSYS对100t用于室内检修的龙门起重机结构进行多工况静强度计算;利用有限元法计算龙门起重机结构的自振频率和跨中满载自振频率,从静强度和动强度2个方面对起重机的设计方案进行评价,提出改进意见。     

某型直升机组合式抢修吊车的设计

为满足某型直升机野外抢修需要,设计了某型直升机组合式抢修吊车。介绍了该组合式抢修吊车的特点、结构设计,以及组合式抢修吊车的固定方法。     

考虑刚柔耦合效应的塔机水平臂回转制动分析

着重讨论塔式起重机吊臂回转制动过程中运动弹性动力分析问题,在回转运动分析中考虑了机构大位移造成的刚体运动与结构自身弹性变形之耦合,运用柔性多体系统动力学理论在回转平面内建立了吊臂的动力学模型,给出分析与求解方法,并对某实际塔机进行了运动弹性动力分析,得出与塔机实际动力特征相符的结果.     

倒圆角直梁型柔性铰链疲劳分析

典型柔性铰链研究结果表明,柔性铰链的缺口形状对柔性铰链的疲劳性能具有本质影响,而具有特殊缺口形状的柔性铰链一直缺乏系统研究,其疲劳性能具有重要研究价值。尤其对于复合型柔性铰链,通过有限元仿真实验,计算其疲劳寿命,对于复合型柔性铰链的疲劳性能研究具有重要意义。基于有限元疲劳分析法,在一端固定,另一端承受力矩或力的边界条件下,对倒圆角直梁型柔性铰链进行疲劳分析,得到柔性铰链薄弱环节的寿命情况,进而掌握整个柔性铰链的使用寿命,为新型柔性铰链的工程设计提供了理论依据。     

采用柔性铰链的快速反射镜设计

根据激光发射系统对快速反射镜发射方向精度的需求,提出了一种新型快速反射镜设计方案。该方案以柔性铰链为运动传递元件,采用直线音圈电机驱动,并用高精度光栅测微仪实现位置闭环控制。首先,介绍了反射镜工作原理及驱动方式,选择了系统的驱动元件和测角元件,并对柔性铰链结构进行设计。在研究其刚度特性的基础上,采用序列二次规划法优化了铰链关键尺寸。然后,建立了驱动组件的简化模型,并利用理论公式和有限元分析软件分别计算驱动组件的转角精度。最后,使用测角元件及自准直平行光管测量了快速反射镜的转角精度。实验结果表明：所设计的快速反射镜装置工作稳定、结构可靠,对发射光束的控制精度能达到0.95",满足激光发射系统实时控制光束发射方向的精度要求。     

GPS系统在自动化码头的应用

国际贸易带动了轮胎式门式集装箱起重机(RTG)的发展。虽然RTG具有转场灵活的优点,却一直存在位置监控和大车纠偏等问题的制约。文中提出并设计了应用于RTG堆场的GPS系统,可使RTG既保持原有灵活转场的功能,又能具有轨道式集装箱起重机的大车可靠运行优势和箱位管理功能,定位精度可达到±15mm左右,自动化水平高。