核电站环行起重机(简称核环吊)作为大型特种起重设备,其综合定位误差应小于5mm。水平导向装置是第三代核环吊用于导行的重要结构,其对定位精度的影响机理尚不明确。首先以虚功率原理为理论基础,建立核环吊动力学模型并采用多点接触线性互补关系式模拟大车运行机构约束关系,其次提出了水平导向装置的轮轨接触分析方法,以水平轮轨间隙、侧向力以及桥架形心位置偏差作为评判指标,分析了大车驱动轮响应延迟以及驱动轮性能偏差影响下水平导向装置工作过程以及对定位精度的影响机理,最后运用ADAMS软件建立仿真模型,通过动力学仿真与理论结果对比验证了理论模型的正确性。为核环吊运行控制以及水平导向装置设计提供了有价值的参考。

针对柱塞泵建模过程中因函数简化控制机构及其运动关系而造成的误差大、不精准问题,提出基于控制机构运动关联的非简化建模方法。结合柱塞泵的控制原理,利用AMESim搭建功率-压力-电比例复合控制的柱塞泵仿真模型。通过对压力、电流和转速的组合控制,对柱塞泵的控制特性进行仿真测试,得到与理论研究相吻合的动态特性曲线。进一步通过台架试验对柱塞泵进行测试,试验结果表明:柱塞泵在实际工作中存在响应时间,系统流量在液压系统开启和闭合瞬间存在冲击振荡。对比两种建模思想的仿真结果,非简化模型最大相对误差分别为3.51%和5.08%,平均相对误差分别为1.74%和1.98%,均小于简化模型。柱塞泵建模准确,为实现产品性能优化和系统数字孪生提供了模型支撑。

针对徐工某中型正流量挖掘机回转系统存在的较大溢流损失,设计了一种减小能量损失的节能控制方法。首先建立挖掘机回转系统关键部件模型;其次基于趋近律设计滑模控制器,根据模糊规则确定趋近律参数;最后根据马达溢流阀压力改变泵排量,以实现泵输出流量对压力的快速响应,从而实现节能降耗的目的。经仿真分析,较挖掘机传统的开环控制与PID控制,采用模糊滑模控制下的泵输出流量明显减少,且马达转速较前两种算法变化不大,不会降低回转作业效率,可知设计的算法有效。

文中就受海上作业风、浪、流等因素的影响,针对船用起重机吊重的摇摆问题,设计了机械减摇装置,对其进行了静力学分析,结合船用起重机减摇装置的运行原理,设计了恒张力补偿系统液压原理图,通过AMEsim和Simulink软件建立液压控制系统并进行仿真测试。结果表明:在不同负载工况下,液压马达对外输出的压力、流量以及转速均能保持恒定,该船用起重机的减摇装置能够实现对牵引索的恒张力控制,液压系统的动态性能满足控制理论的设计要求。

为降低液压挖掘机的能耗损失,对所研究机型挖掘机的被控对象电喷发动机、液压泵进行建模,同时,对基于功率匹配的节能控制策略进行优化设计,运用PID算法和模糊控制算法建立控制过程模型,在确定能耗评价指标后进行仿真。仿真结果表明:新型控制策略在稳定工作点环节响应速度和鲁棒性更好,整体油耗降低2.1%,节能效果明显。

目前大多数塔式起重机的动力学建模研究的方法是将整机等效为多刚体系统,在综合考虑塔式起重机臂架的柔性变形和系统非线性运动的影响下,将臂架等效为Euler-Bernoulli梁并考虑自重和结构阻尼,基于拉格朗日方程建立了能够完整描述塔式起重机变幅、回转和起升运动的刚柔耦合动力学模型,并应用假设模态法得到了矩阵形式的离散方程。针对塔式起重机三种典型的运动形式,应用Maple数学软件对模型进行了数值求解,最后,为验证模型准确性,建立了ADAMS动力学仿真模型,将数值求解和仿真得到的重物的运动响应进行了对比。结果表明,建立的动力学模型可以较准确地反映塔式起重机的运动过程,而且还能近似地描述重物运动的响应,对跟踪重物的轨迹、研究重物的摆动规律也有重的指导意义。研究结果对研究大长细比臂架类工作机构的动力学响应也具有重的参...

应用基于单元应力的渐进结构优化方法对某型号桥式起重机主梁截面进行拓扑优化,得到了矩形截面的桥式起重机主梁结构形式,随后采用变密度法（SIMP）对该主梁形式下的主、副腹板进行拓扑优化,根据拓扑优化结果,新型主梁主腹板仍然采用实腹结构,而副腹板则以桁架结构形式代替原有实腹结构形式,有限元计算结果证明,该结构形式在保证主梁结构强度、刚度条件下,可以大幅度减轻主梁重量。该新型主梁的设计方案为桥式起重机主梁轻量化设计提供了一种新思路。

随着登高平台消防车作业高度不断的增加，动力源与执行机构之间的长管道对系统动态特性和静态特性带来的影响不容忽视。应用Matlab中的Simulink工具箱，对百米登高平台消防车调平机构中所使用的比例阀控系统进行了模块化、图形化建模，分析了长管道对比例阀控系统动态特性的影响，提出对系统的具体改进方法，并通过仿真验证方法的有效性，从而指导实际工程设计。

为了减小海浪、洋流对海上起重机作业稳定性的影响,保障海上作业安全进行,并针对当前主动升沉补偿系统动作频率高、能量损失严重等问题,分析升沉运动的补偿原理及系统节能潜力,设计了一种能够对负载势能进行能量回收的节能型主动绞车升沉补偿液压驱动系统,并对能量回收系统进行了具体元件的参数设计,应用AMESim软件建立了该补偿系统的仿真模型,并对典型工况进行仿真分析,研究系统的补偿性能及补偿过程中能量回收效率。结果表明,该系统可以实现较高的补偿精度,并且节能效果明显。

对大吨位起重机下降工况的闭式液压系统进行分析，并在Simulink中搭建一个考虑低压管路和发动机拖动的仿真模型，分析了不同负载下系统的动态特性，并提出了负转矩控制方法：采用闭环控制对泵的排量进行调节，使马达按手柄信号设定的转速运转，同时监测发动机转速；当发动机转速超过设定值后，控制器根据发动机的转速差修正手柄信号，保证发动机不会超速运转，仿真结果验证了控制方法的可行性。