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航标船起重机自动脱挂吊钩的设计与仿真
| 论文题名： | 航标船起重机自动脱挂吊钩的设计与仿真 |
| 关键词： | 航标船起重机;自动脱挂吊钩;结构设计;自动控制 |
| 摘要： | 随着我国海洋强国、一带一路战略等涉海战略的实施，航运业的发展会越来越受到国家的重视。在对航运业保障时，航标扮演着极其重要的角色。航标的布放等作业离不开航标船起重机的协助，这一过程中大部分依赖工作人员操作。由于吊钩不具备基本的自动化功能，同时，船用起重机在工作过程中由于受到风、浪、流等外部环境和自身操纵的影响，起重机吊重会产生摆动，在工作人员近距离操作时会增加其危险性，因此，设计一款自动化程度较高的吊钩，对航标船起重机安全高效作业具有非常重要的意义。 本文首先确定了吊钩的设计方案，并在吊钩常用材料的基础上确定了自动脱挂吊钩的材料，提高吊钩的可靠性。为了确定吊钩的载荷，在实验室现有的二自由度摇摆平台上搭建船用起重机样机，完成相关的设置，在平台及虚拟样机上施加动作函数获得吊钩的最大载荷，之后在载荷的基础上，完成对吊钩结构以及驱动机构的选型设计。通过Solidworks完成设计与装配，获得吊钩的装配体。 然后，本文利用有限元分析软件Ansysworkbench对吊钩的结构强度进行分析，获得吊钩在承受最大载荷时的结构应力以及应变情况，来验证吊钩设计的合理性。同时在分析的基础上为了进一步提高设计的合理性，利用Ansysworkbench中优化设计模块对吊钩进行优化，依据优化结果对吊钩重新设计，获得新的模型，对吊钩进行二次有限元分析，验证优化的合理性。 最后，为了能够实现吊钩的自动控制，本文提出采用行程开关作为吊钩动作的主要控制元件，分别设计了吊钩的主电路以及控制电路，在理论上为实现吊钩的控制奠定基础，能够有利于降低工作人员的负担，提高工作效率。 |
| 作者： | 李健 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 孙玉清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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