航標(biāo)船起重機(jī)自動(dòng)脫掛吊鉤的設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、隨著我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)、一帶一路戰(zhàn)略等涉海戰(zhàn)略的實(shí)施，航運(yùn)業(yè)的發(fā)展會(huì)越來(lái)越受到國(guó)家的重視。在對(duì)航運(yùn)業(yè)保障時(shí)，航標(biāo)扮演著極其重要的角色。航標(biāo)的布放等作業(yè)離不開(kāi)航標(biāo)船起重機(jī)的協(xié)助，這一過(guò)程中大部分依賴(lài)工作人員操作。由于吊鉤不具備基本的自動(dòng)化功能，同時(shí)，船用起重機(jī)在工作過(guò)程中由于受到風(fēng)、浪、流等外部環(huán)境和自身操縱的影響，起重機(jī)吊重會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng)，在工作人員近距離操作時(shí)會(huì)增加其危險(xiǎn)性，因此，設(shè)計(jì)一款自動(dòng)化程度較高的吊鉤，對(duì)航標(biāo)船起重機(jī)安全高效作業(yè)具有非常

2、重要的意義。
　　本文首先確定了吊鉤的設(shè)計(jì)方案，并在吊鉤常用材料的基礎(chǔ)上確定了自動(dòng)脫掛吊鉤的材料，提高吊鉤的可靠性。為了確定吊鉤的載荷，在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的二自由度搖擺平臺(tái)上搭建船用起重機(jī)樣機(jī)，完成相關(guān)的設(shè)置，在平臺(tái)及虛擬樣機(jī)上施加動(dòng)作函數(shù)獲得吊鉤的最大載荷，之后在載荷的基礎(chǔ)上，完成對(duì)吊鉤結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型設(shè)計(jì)。通過(guò)Solidworks完成設(shè)計(jì)與裝配，獲得吊鉤的裝配體。
　　然后，本文利用有限元分析軟件Ansysworkben

3、ch對(duì)吊鉤的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行分析，獲得吊鉤在承受最大載荷時(shí)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及應(yīng)變情況，來(lái)驗(yàn)證吊鉤設(shè)計(jì)的合理性。同時(shí)在分析的基礎(chǔ)上為了進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)的合理性，利用Ansysworkbench中優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊對(duì)吊鉤進(jìn)行優(yōu)化，依據(jù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)吊鉤重新設(shè)計(jì)，獲得新的模型，對(duì)吊鉤進(jìn)行二次有限元分析，驗(yàn)證優(yōu)化的合理性。
　　最后，為了能夠?qū)崿F(xiàn)吊鉤的自動(dòng)控制，本文提出采用行程開(kāi)關(guān)作為吊鉤動(dòng)作的主要控制元件，分別設(shè)計(jì)了吊鉤的主電路以及控制電路，在理論上為實(shí)現(xiàn)