重型液壓牽引絞車的建模仿真及實驗驗證.pdf

1、牽引絞車是工業(yè)生產(chǎn)中一種用途廣泛的機械設備，在建筑、礦山工程、船舶運輸、海洋石油等諸多領域都發(fā)揮重要作用。有些牽引絞車需工作在重載且變載的惡劣負載條件下，如海上拖曳系統(tǒng)，這種工況不僅對絞車工作的可靠性、控制性能有較高要求，對鋼纜自身的強度及疲勞壽命也有極大考驗?；诖耍瑖鈱W者對重載且多變載荷下的牽引絞車從機械、傳動、控制、鋼纜壽命等方面都進行了較為細致且深入的研究，而國內類似設備主要依賴進口，因此對重載牽引絞車的研究還不深入，諸如鋼纜

2、建模分析及其機械液壓系統(tǒng)設計方面的成果也比較有限。
　　本文在前人工作的基礎上，結合動力學仿真軟件，對重載多變載荷條件下的牽引絞車從機械、傳動、控制方面給出了較為系統(tǒng)的分析設計過程。首先針對對負載特性影響較大的鋼纜，利用有限元分析思想和軸套力建模方法建立了其仿真模型，并取經(jīng)典繩索問題對上述鋼纜模型進行原理校對，驗證建模方法的科學性，從而揭示了負載、鋼纜與絞車之間的非剛性力耦合過程;然后文章著眼于重載牽引絞車的機械液壓環(huán)節(jié)，根據(jù)上述

3、負載特性給出機械液壓驅動及控制系統(tǒng)原理設計，并建立對應的機械-液壓系統(tǒng)仿真模型，進而結合鋼纜多體模型建立整機的機械-液壓-負載模型;最后結合試驗數(shù)據(jù)驗證仿真模型的準確性，由此印證了本文工作在重載牽引絞車系統(tǒng)設計及性能分析方面的價值。
　　第1章緒論介紹了牽引絞車的機械及液壓系統(tǒng)、鋼纜建模的相關背景，總結了國內外當前在重載牽引絞車、液壓驅動系統(tǒng)及鋼纜建模方面的研究成果，綜合現(xiàn)有研究的不足，介紹了本課題的研究意義。
　　第2章針

4、對重載牽引絞車中鋼纜因摩擦力影響而受力復雜的情況，提出使用軸套力為鋼纜進行建模的方法，在RecurDyn中使用ProcessNet實現(xiàn)鋼纜參數(shù)化宏建模的方法，并給出具體實現(xiàn)過程。
　　第3章通過將使用軸套力所建微元化鋼纜模型仿真結果與連續(xù)體理論的鋼纜模型進行比較，驗證了模型的科學性。通過懸鏈線模型驗證鋼纜模型的姿態(tài);通過繞柱摩擦模型來驗證鋼纜模型的沿纜摩擦力等等。仿真結果與理論解析值基本吻合，對誤差原因也做了相應的分析。
　

5、　第4章在對牽引絞車典型工況和負載特性分析的基礎上，采用了閉式液壓回路，分別設計了重載牽引絞圭和存儲絞車的液壓驅動系統(tǒng)，確立了重載牽引絞車進行轉速控制和存儲絞車進行恒張力控制的工作模式。根據(jù)絞車設計要求，對主要液壓元件進行選型，并校核選型結果。
　　第5章搭建了重載牽引絞車和存儲絞車的液壓仿真模型，結合上文建立的牽引絞車及銅纜機械模型，進行聯(lián)合仿真，仿真數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)基本一致，從而驗證了本文所建立模型的準確性，由此模型可揭示設備的