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30t/28m船用起重机液压系统的设计与仿真分析
| 论文题名： | 30t/28m船用起重机液压系统的设计与仿真分析 |
| 关键词： | 船用起重机;功率适应;负载敏感;液压系统;仿真分析 |
| 摘要： | 船用起重机是船舶自备的重要起重设备，其应用对我国远洋运输业的发展、海洋资源的开发以及海洋权益的维护具有重要意义。液压传动以其独特的优势在船用起重机中的应用日益广泛，按照调速方式的不同，船用起重机液压系统有开式和闭式两种型式。相比之下，闭式系统效率高，占用空间小，已逐渐成为船用起重机液压系统的主要应用型式。目前，对于船用起重机闭式系统的综合分析并不多见，且与开式系统的性能比较往往局限于定性分析。本文分别对30t/28m船用起重机开、闭式液压系统进行了设计及仿真分析，并以起升回路为基础，对其工作过程中启制动时液压系统的流量-压力特性、机械结构的振动冲击等综合性能进行了深入研究，为开、闭式液压系统的实际应用提供了重要参考依据。 设计了30t/28m船用起重机闭式液压系统，对起升、补油控制回路进行了计算选型，完成了液压系统的结构设计。将起升机构等效为三质量二自由度系统，建立了机械结构和液压系统相耦合的起升系统数学模型，并在仿真平台AMESim中建立了起升回路的仿真模型。针对船用起重机在最大工作幅度28m，起吊额定载荷30t时系统的静动态特性进行了仿真分析，得到了系统的主要特性曲线。结果表明:采用闭式液压系统不仅有效提高了系统效率，降低了机械结构的振动冲击，还能对吊重的势能进行回收。 以起升系统为基础，进一步建立了包括变幅、回转及补油控制回路在内的闭式液压系统仿真模型，并对船用起重机在某个典型工作周期内各回路的工作特性进行了仿真分析，得到了系统的综合特性，并分析了各回路之间的性能差异。 在船用起重机机械结构不变的基础上，设计了相应的负载敏感开式液压系统;建立了起升回路的数学模型及仿真模型;并在与闭式系统相同工况下进行了仿真分析。结果表明:采用负载敏感的开式系统能使泵的输出功率与负载相适应，且调速性能良好;但在系统效率以及功率回收等方面与闭式系统相比存在较大差异。上述成果对船用起重机开、闭式液压系统的选用以及系统的设计与试验具有重要的参考价值。 |
| 作者： | 汤波 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 万会雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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