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船用克令吊绳牵并联防晃系统建模与分析
| 论文题名： | 船用克令吊绳牵并联防晃系统建模与分析 |
| 关键词： | 船用克令吊;绳牵并联;防晃系统;构型设计;动力学模型 |
| 摘要： | 克令吊是船舶上广泛应用的装卸货物设备，由于船体受到风浪涌作用产生空间六维运动，其起吊的负载会发生不规律晃动，严重影响货物过驳的效率，高海况下将对设备和人员产生极大的危害。为抑制吊重的晃动，本文在现有船用克令吊的基础上提出了一种新型船用克令吊绳牵并联防晃系统，通过绳牵并联机构实现对拉块的控制，具体工作内容如下： 提出新型驱动绳索轮组防晃方案，分别设计了固定式和调节式防晃绳索轮组，分析了方案的特点及其工作原理。通过AQWA软件仿真了船体受海浪作用产生的运动，给出了船用克令吊防晃试验方案，并基于相似原理和量纲分析法，对现有某型号油缸变幅克令吊实例进行缩比相似化设计。 通过对绳索的等效和克令吊方案的构型统一，将整体系统分成串联RR机构、欠驱动绳牵并联3-UPS机构和末端负载三个部分进行分析。在对负载及拉块在静力平衡状态下的位姿分析的基础上，进一步在非惯性系中分别对串联部分和并联部分的位置解、速度和加速度进行了分析。 通过将绳索等效为UPPS机构，运用旋量代数和牛顿-欧拉动力学方程，建立了防晃系统三个部分的动力学模型，分析得到各驱动关节的驱动力大小，讨论了克令吊中各杆件之间的关节约束内力。 针对负载防晃的指标要求，设计了拉块防晃主动控制系统，初步提出了系统功能、软硬件组成和子系统构成。搭建了实体缩比样机的试验系统并进行了初步试验，为进行运动控制与防晃策略的试验研究打下基础。 |
| 作者： | 李子宁 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 赵铁石;张二岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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