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船载收油机扫油臂多级减速驱动系统数学建模与力学分析
| 论文题名： | 船载收油机扫油臂多级减速驱动系统数学建模与力学分析 |
| 关键词： | 船载收油机;本体驱动;扫油臂;选型设计;建模仿真;溢油回收装备 |
| 摘要： | 应用“内嵌式”溢油回收装备来回收溢油的方法是溢油回收方法中最为有效的一种，本文以青岛华海环保工业有限公司、山东科技大学承接的项目“双内嵌收油机及围油栏卷绕悬臂收放等机械化成套装备研究与开发”为背景，在对大量相关中外技术文献研究的基础上，对溢油回收装备中实现机身本体旋转的传动方式进行了比较深入的研究，取得了阶段性初步成果。 在溢油回收装备的系统设计中，机身本体与扫油臂组件是船载收油机的重要部件之一，为保证扫油臂在工作过程中具有低速旋转、大惯量以及承受海浪随机冲击载荷的特点，本文对机身本体扫油臂四级海况下的受力分析，揭示了回转机构的综合受力特性，给出了实现机身本体旋转的HST传动技术方案。 根据机身本体回转机构的综合受力特征，在综合调研分析的基础上，提出液压马达、2K-H减速机与齿轮减速传动方案，解决机身本体传动系统复杂海面工况下的低速稳定性问题;通过对船载收油机扫油臂传动系统进行转动惯量估算和系统传动比拟定，给出了传动系统液压马达、2K-H减速机与齿轮减速等关键元件选型设计方案。 在综合分析液压系统特点的基础上，提出了电液比例控制机身本体旋转、扫油臂伸缩的控制方案。通过控制输入给比例放大板的电压控制信号，实现对本体驱动马达和扫油臂伸缩油缸的电液比例速度控制。建立电液比例控制系统数学模型，采用MATLAB软件对系统进行仿真分析，结果表明系统稳定可靠，满足溢油回收的比例控制要求。 本文通过理论研究与工程应用相结合的方式，以回转机构的综合受力特征为基础，以实现机身本体旋转的HST技术高速方案为依托，对“内嵌式”溢油回收装备进行了传动系统的完整设计;给出了收油机本体阀控马达与阀控液压油缸的电液比例控制技术方案，建立了系统的数学模型，并进行仿真与分析;仿真结果表明，本文提出的收油机机身本体旋转与伸缩臂油缸驱动系统设计方案合理，所建立的数学模型正确。本文的阶段性研究成果为溢油回收装备的研制提供了理论参考，对“内嵌式”溢油回收装备的推广和应用具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 王雪 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 杨前明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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