大型起重工程船吊鉤減擺系統(tǒng)的研究.pdf

1、吊鉤的擺動(dòng)是影響起重機(jī)起吊效率的主要原因?！八{(lán)疆號(hào)”是中國(guó)最大的起重工程船,其橫向振動(dòng)較為明顯,縱向振動(dòng)較弱,因此船上的起重機(jī)吊鉤在工作時(shí)隨船體橫向振動(dòng)的擺角過(guò)大,極大的降低了吊鉤的工作效率,進(jìn)而影響我國(guó)海洋石油的開(kāi)采速度。傳統(tǒng)的機(jī)械、機(jī)械電子式吊鉤減擺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)吊鉤本體改動(dòng)較大,工作可靠性差,不能滿(mǎn)足“藍(lán)疆號(hào)”等大型起重工程船的工作要求,采用一種更為合適的吊鉤減擺系統(tǒng)則成為當(dāng)務(wù)之急。本文從土木工程結(jié)構(gòu)減振出發(fā),應(yīng)用調(diào)諧質(zhì)量阻尼器

2、(TMD)、主動(dòng)質(zhì)量阻尼器(AMD)以及半主動(dòng)質(zhì)量阻尼器(SAMD)設(shè)計(jì)一種新型的吊鉤減擺系統(tǒng),在起重機(jī)結(jié)構(gòu)不做重大改變的前提條件下使吊鉤能夠迅速減擺。經(jīng)過(guò)理論分析與實(shí)際測(cè)試,吊鉤擺動(dòng)可簡(jiǎn)化為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)分量:平動(dòng)分量與轉(zhuǎn)動(dòng)分量,根據(jù)兩種運(yùn)動(dòng)分量分別確定減擺方法。應(yīng)用齒輪擺式TMD對(duì)吊鉤擺動(dòng)的平動(dòng)分量進(jìn)行減擺,通過(guò)Adams仿真,確定其結(jié)構(gòu)的最優(yōu)參數(shù),針對(duì)齒輪擺式TMD擺動(dòng)周期受最大擺角影響過(guò)大以及減擺方向單一化的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了其周期

3、常數(shù)化與減擺方向自適應(yīng)化。應(yīng)用飛輪式TID(調(diào)諧轉(zhuǎn)動(dòng)慣量阻尼器)對(duì)吊鉤擺動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)分量進(jìn)行減擺,通過(guò)Adams仿真,確定其結(jié)構(gòu)的最優(yōu)參數(shù),針對(duì)飛輪式TID尺寸、質(zhì)量過(guò)大的問(wèn)題,進(jìn)行了飛輪式TID的小型化研究。為了解決小型化TID減擺時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了飛輪式AID與飛輪式SAID減擺系統(tǒng),并在仿真分析中獲得AID的最優(yōu)主動(dòng)控制轉(zhuǎn)矩以及SAID的最優(yōu)脈沖控制轉(zhuǎn)矩。本文分別制作了大、小兩套齒輪擺式TMD和飛輪式TID減擺系統(tǒng),分別安裝在吊籃